精品解析：江西省抚州市东乡区实验中学2024-2025学年高二上学期12月月考化学试题

东乡实验中学2024年秋季12月月考试题 高二化学 考试时间：90分钟 满分：100分 注意事项： 1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上 第I卷(选择题) 每题3分，共42分，每道题只有一个正确选项。 1. 下列有关热化学方程式书写与对应表述均正确的是 A. 稀硫酸与溶液反应： B. 在下的燃烧热，则水分解的热化学方程式为 C. 已知的燃烧热，则有 D. 已知硫粉与铁粉混合加热生成时放出热量，则 2. 将和置于密闭容器中，在下只发生如下两个反应： ① ② 一段时间后，和恰好全部消耗，共放出303kJ热量。 已知：部分化学键的键能如下表所示。 化学键 F—F Cl—Cl F—Cl(ClF中) F—Cl(中) 键能/ b c 248 172 则b的值为 A. 243 B. 248 C. 157 D. 111 3. 在一定条件下，某反应达到平衡时，平衡常数。恒容时，若温度适当降低，D的浓度增加。下列说法正确的是 A. 降低温度，逆反应速率增大 B. 该反应的焓变为正值 C. 若增大c(A)、c(B)，K值增大 D. 该反应的化学方程式为： 4. 在恒温恒容密闭容器中投入足量，发生反应：。下列有关叙述正确的是 A. 体积分数不变时反应达到平衡状态 B. 增大质量，反应速率会增大 C. 平衡后充入等物质的量的和，达到新平衡时其浓度均增大 D. 可用单位时间内质量净增量比较反应快慢 5. 在某温度和催化剂作用下，和同时发生如下反应： 反应1(主反应)： 反应2(副反应)： 且主反应的速率大于副反应，则下列反应过程中的能量变化示意图正确的是 A. B. C. D. 6. 我国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，主要过程如下图所示。 下列说法不正确的是 A. 催化剂降低了该反应的焓变，实现了水的高效分解 B. 若分解2mol，估算出反应吸收482kJ的能量 C. 过程Ⅱ形成了氢分子和过氧化氢分子，该过程放出能量 D. 催化剂能降低反应的活化能，增大反应物分子中活化分子的百分数 7. 中和反应反应热测定的实验装置如下图所示。下列说法正确的是 A. 每次必须在温度计示数稳定后再读数 B. 向内筒倒入盐酸和NaOH溶液时应缓慢注入 C. 内筒、外壳、杯盖、隔热层和玻璃搅拌器等设计均有利于减少体系向环境释放热量 D. 重复三次实验，若温度差分别为，放出的热量应以平均值计算 8. 下列事实，不能用勒夏特列原理解释的是 A. 长时间存放的溴水，会变为无色透明 B. 打开雪碧的瓶盖，立即有气体逸出 C. 溶液中滴加溶液后颜色变为黄色 D. 钢铁在潮湿的空气中容易生锈 9. 用如图所示装置进行实验，电流计指针偏转。下列说法不正确的是 A. 该装置将化学能转化为电能 B. 从极经阳离子交换膜移向极 C. 工作一段时间后，极附近的减小 D. 该装置的总反应为 10. 某温度时，的沉淀溶解平衡曲线如下图所示。为、、。下列说法正确的是 A. 三种离子对应的硫化物中最小，约为 B. 向的悬浊液中加入少量水，沉淀溶解平衡向溶解的方向移动，增大 C. 可用除去溶液中混有的少量杂质 D. a点是的不饱和溶液 11. 室温下，下列探究方案能达到实验目的的是 选项 探究方案 实验目的 A 用不同浓度、等体积的溶液分别与相同浓度相同体积的溶液反应，观察现象 探究浓度对反应速率的影响 B 用试纸测定同学浓度和溶液的，比较溶液大小 比较与的酸性强弱 C 向溶液中滴加2滴溶液，产生白色沉淀。再滴加2滴溶液，又生成红褐色沉淀 证明在相同温度下： D 往等体积、等的溶液和溶液中分别加入足量锌粉，充分反应后，溶液产生更多的氢气 证明 A. A B. B C. C D. D 12. 在催化作用下，汽车废气中的与反应转化为和，反应历程和相对能量变化关系如下图所示(逸出后物质状态不发生变化，图中略去)。下列说法错误的是 A. 是反应的中间体 B. 该历程中存在非极性键的断裂与形成 C. 催化剂先吸附，后吸附 D. 反应过程中最大能垒(活化能)为 13. 室温下，水溶液中各含硫微粒物质的量分数δ随pH变化关系如图所示。已知：，。 下列说法正确的是 A. 的平衡常数 B. 用已知浓度的溶液滴定该溶液来测其浓度，可用酚酞作指示剂 C. 室温下，的饱和溶液中，饱和溶液中的浓度大 D. 的溶液中加入等体积的溶液，初始生成的沉淀只有 14. 利用CH4燃料电池电解制备Ca(H2PO4)2并得到副产物NaOH、H2、Cl2，装置如下图所示。下列说法不正确的是 A. a极反应：CH4－8e－＋4O2-=CO2＋2H2O B. B膜和C膜均为阴离子交换膜 C. 可用铁电极替换石墨Ⅱ电极 D. a极上通入标况下2.24L甲烷，阳极室Ca2＋减少0.4mol 第II卷(非选择题) 填空题5道，共58分。 15. 通过下列反应均可获得氢气。 ①太阳光催化分解水反应为： ②焦炭和水反应为： ③甲烷和水反应为： 请回答下列问题。 （1）反应①中主要的能量转化形式为光能转化为_________（填能量形式）。 （2）为使反应②更充分地进行，下列可行的是_________。 A. 使用更大块的焦炭 B. 将焦炭研成细粉 C. 加入更多焦炭 D. 减少焦炭的使用量 （3）上述①②③反应中产生氢气所需能量最多的是__________（填序号）。 （4）反应③若使用催化剂，________（填“增大”“减小”或“不变”）。 （5）反应的_______。 16. 500mL1盐酸溶液的配制。下图是浓盐酸试剂瓶标签上的内容： 　　　　　盐酸 分子式：HCl 相对分子质量：36.5 密度：1.18g·cm-3 HCl的质量分数：36.5% （1）该浓盐酸的物质的量浓度为___________。 （2）实验室用此浓盐酸配制500mL1的盐酸溶液，经计算，选用的量筒规格应是___________。 A. 10mL B. 25mL C. 50mL D. 100mL （3）配制500mL1溶液时需用的主要仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管、___________。 （4）在量取浓盐酸后，进行了下列操作： ①等烧杯内液体的温度与室温一致后，沿玻璃棒注入容量瓶中。 ②往容量瓶中小心加蒸馏水至液面离容量瓶刻度线1—2cm时，改用胶头滴管加蒸馏水，使溶液的凹液面与刻度线相切。 ③在盛盐酸的烧杯中注入蒸馏水，并用玻璃棒搅动，使其混合均匀。 ④用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2至3次，并将洗涤液全部注入容量瓶。 上述操作中，正确的顺序是___________。 A. ①③④② B. ③①④② C. ①③②④ D. ③①②④ （5）不规范的实验操作会导致实验结果的误差，分析下列操作对实验结果的影响偏小的是___________。 A. 定容时仰视刻度线 B. 容量瓶中原有少量蒸馏水 C. 颠倒摇匀后发现凹液面低于刻度线，重新加水至刻度线 D. 量取浓盐酸后用蒸馏水洗涤量筒并将洗涤液注入容量瓶 17. 工业合成氨的化学方程式为 。回答下列问题： （1）反应达到平衡后，增大压强，平衡向_____（填“正反应”或“逆反应”）方向移动。其他条件不变，降低温度，平衡向正反应方向移动，则_____（填“>”或“<”）0。 （2）若仅改变某一反应条件，反应速率（v）与时间（t）的关系如图所示。 ①在时刻曲线发生变化的原因是_____（填字母）。 A.增大的浓度 B.扩大容器体积 C.加入催化剂 D.升高温度 ②改变条件后，的平衡转化率_____（填“增大”“减小”或“不变”）。 （3）某温度下在恒容密闭容器中充入的和的进行反应，达平衡时的转化率为，则该温度下平衡常数_____。 （4）目前，我国的合成氨厂一般采用的压强为。采用该压强的理由是___________。 18. 近年来，我国大力加强温室气体氢化合成甲醇技术的工业化量产研究，实现可持续发展。在合适的催化剂作用下，二氧化碳可催化加氢制甲醇。 （1）已知：①    ②      则反应③   ___________。 （2）在 MPa、原料气、合适催化剂的条件下发生反应，温度对转化率、产率、选择性的影响如图所示。已知：选择性。 a．转化率随温度升高而增大的原因可能是___________； b．选择性随温度升高而减小的原因可能是___________； c．写出240℃时反应①的平衡常数的表达式：___________。 （3）除调控合适的温度外，使选择性增大的方法有___________。 19. CO与反应可合成可再生能源甲醇，反应为。回答下列问题。 I．已知：反应① 反应② （1）则的_______(用、表示)。 II．在一个容积可变的密闭容器中充有5molCO和，在催化剂作用下发生反应。CO的平衡转化率()与温度(T)、压强(p)的关系如图所示。 （2）图中压强_______(填“>”或“<”，下同)。温度为，压强时，D点反应速率：_______。 （3）A、B、C三点平衡常数、、的大小关系为_______。 （4）A点的正反应速率_______(填“>”或“<”)C点的逆反应速率。 （5）恒温恒压条件下，下列能说明反应达到平衡状态的是_______(填标号)。 a． b．容器内混合气体的密度不再改变 c．CO和的物质的量之比不再改变 d．混合气体的平均相对分子质量不再改变 （6）若达到平衡状态A时，容器的容积为5L，则在平衡状态B时容器的容积为_______L。 （7）C点时，若再充入5mol的，保持恒温恒压再次平衡时CO的物质的量分数_______(填“增大”“减小”或“不变”)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 东乡实验中学2024年秋季12月月考试题 高二化学 考试时间：90分钟 满分：100分 注意事项： 1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上 第I卷(选择题) 每题3分，共42分，每道题只有一个正确选项。 1. 下列有关热化学方程式书写与对应表述均正确的是 A. 稀硫酸与溶液反应： B. 在下的燃烧热，则水分解的热化学方程式为 C. 已知的燃烧热，则有 D. 已知硫粉与铁粉混合加热生成时放出热量，则 【答案】D 【解析】 【详解】A. 稀硫酸与溶液反应是放热反应： ，A错误； B. 在下的燃烧热，则水分解的热化学方程式为： ，B错误； C. 已知的燃烧热，氢元素的指定产物是H2O(l)，则有： ，C错误； D. 已知硫粉(即0.3mol)与铁粉(即0.2mol)混合加热生成(即0.2mol)时放出热量，则硫粉过量，生成1molFeS放出热量，则 ，D正确； 故选D。 2. 将和置于密闭容器中，在下只发生如下两个反应： ① ② 一段时间后，和恰好全部消耗，共放出303kJ热量。 已知：部分化学键的键能如下表所示。 化学键 F—F Cl—Cl F—Cl(ClF中) F—Cl(中) 键能/ b c 248 172 则b的值为 A. 243 B. 248 C. 157 D. 111 【答案】C 【解析】 【详解】一段时间后，和恰好全部消耗，共放出303kJ热量，参与的氯气为2mol、氟气为2mol，放热192kJ，参与的氟气为1mol，放热akJ=303kJ-192kJ=111kJ； 反应的焓变等于反应物键能和减去生成物键能和；，，b=157kJ； 故选C。 3. 在一定条件下，某反应达到平衡时，平衡常数。恒容时，若温度适当降低，D的浓度增加。下列说法正确的是 A. 降低温度，逆反应速率增大 B. 该反应的焓变为正值 C. 若增大c(A)、c(B)，K值增大 D. 该反应的化学方程式为： 【答案】B 【解析】 【分析】根据平衡常数表达式可知该反应方程式是：C(g)+D(g)A(g)+B(g)。恒容时，若温度适当降低，D的浓度增加，说明降低温度，化学平衡逆向移动，逆反应是放热反应，则该反应的正反应是吸热反应，△H＞0，然后根据外界条件对化学反应速率和化学平衡移动影响分析解答。 【详解】A．降低温度，物质的内能减小，活化分子数目减小，正反应、逆反应速率都减小，A错误； B．根据上述分析可知：该反应的正反应是吸热反应，△H＞0，B正确； C．化学平衡常数K只与温度有关，而与物质的浓度无关，因此若增大c(A)、c(B)，化学平衡逆向移动，氮平衡常数K值不变，C错误； D．根据平衡常数的含义及该反应的化学平衡常数表达式可知：C、D为反应物，A和B为生成物，该反应方程式为：C(g)+D(g)A(g)+B(g)，D错误； 故合理选项是B。 4. 在恒温恒容密闭容器中投入足量，发生反应：。下列有关叙述正确的是 A. 体积分数不变时反应达到平衡状态 B. 增大质量，反应速率会增大 C. 平衡后充入等物质的量的和，达到新平衡时其浓度均增大 D. 可用单位时间内质量净增量比较反应快慢 【答案】D 【解析】 【详解】A．分析此反应，产物中只有、为气体，化学计量数固定，体积分数始终为，A项错误； B．是固体，其质量不影响反应速率，B项错误； C．温度不变，平衡常数不变，按比例充入、，相当于加压，达到新平衡时浓度与原来的相等，C项错误； D．任何化学反应的快慢都表现为有关物质的量随着时间变化的多少，故该反应可用单位时间内CaO质量净增量比较反应快慢，D项正确； 答案选D。 5. 在某温度和催化剂作用下，和同时发生如下反应： 反应1(主反应)： 反应2(副反应)： 且主反应的速率大于副反应，则下列反应过程中的能量变化示意图正确的是 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】反应1为放热反应，则反应物的总能量高于生成物的总能量，反应2为吸热反应，则反应物的总能量低于生成物的总能量，B、C两项均错误；反应1的速率大于反应2的速率，说明反应1的活化能小于反应2的活化能，A项正确，D项错误； 答案选A。 6. 我国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，主要过程如下图所示。 下列说法不正确的是 A. 催化剂降低了该反应的焓变，实现了水的高效分解 B. 若分解2mol，估算出反应吸收482kJ的能量 C. 过程Ⅱ形成了氢分子和过氧化氢分子，该过程放出能量 D. 催化剂能降低反应的活化能，增大反应物分子中活化分子的百分数 【答案】A 【解析】 【详解】A．催化剂只能降低反应的活化能，但不能改变反应物、生成物的能量，因此不改变水分解反应的焓变，A错误； B．若分解2mol，就要断裂4molH—O键，形成2molH—H键和1molO=O键，则根据键能与反应热的关系，可知反应热，因此可知反应吸收482kJ能量，B正确； C．由题图可知，过程Ⅱ形成了化学键，因此会放出能量，C正确； D．催化剂能改变反应途径，降低反应的活化能，使更多分子变为活化分子，从而增大反应物中活化分子的百分数，使反应速率加快，D正确； 故答案为：A。 7. 中和反应反应热测定的实验装置如下图所示。下列说法正确的是 A. 每次必须在温度计示数稳定后再读数 B. 向内筒倒入盐酸和NaOH溶液时应缓慢注入 C. 内筒、外壳、杯盖、隔热层和玻璃搅拌器等设计均有利于减少体系向环境释放热量 D. 重复三次实验，若温度差分别为，放出的热量应以平均值计算 【答案】C 【解析】 【详解】A．测量反应前盐酸和NaOH溶液的温度时应在温度计示数稳定后再读数，但测量反应后温度时应读最高温度，A错误； B．为了减少热量散失，需迅速注入盐酸和NaOH溶液，B错误； C．内筒、外壳、杯盖、隔热层和玻璃搅拌棒的设计均是为了减少体系向环境释放热量，C正确； D．为明显偏差，应舍弃不要，只取和的平均值计算，温度差的平均值为，D错误； 答案选C。 8. 下列事实，不能用勒夏特列原理解释的是 A. 长时间存放的溴水，会变为无色透明 B. 打开雪碧的瓶盖，立即有气体逸出 C. 溶液中滴加溶液后颜色变为黄色 D. 钢铁在潮湿的空气中容易生锈 【答案】D 【解析】 【详解】A．溴水在溶液中存在平衡Br2+H2OHBrO+HBr，长时间存放的溴水中HBrO不稳定易分解，平衡正向移动，导致Br2浓度减小，颜色变浅，能用勒夏特列原理解释，故A不符合； B．雪碧中存在CO2+H2OH2CO3，打开瓶盖，压强减小，平衡向气体体积增大的方向移动，即气体逸出，能用勒夏特列原理解释，故B不符合； C．+，滴加NaOH溶液，H+被消耗，平衡右移，溶液颜色变黄，能用勒夏特列原理解释，故C不符合； D．钢铁在潮湿空气中生锈是发生了电化学腐蚀，不是化学平衡的移动，不能用勒夏特列原理解释，故D符合； 答案选D。 9. 用如图所示装置进行实验，电流计指针偏转。下列说法不正确的是 A. 该装置将化学能转化为电能 B. 从极经阳离子交换膜移向极 C. 工作一段时间后，极附近的减小 D. 该装置的总反应为 【答案】D 【解析】 【分析】对于H2、Cl2、KOH燃料电池，通H2的a电极失电子，作负极；通入Cl2的b电极得电子，作正极。 【详解】A．该装置是燃料电池为原电池，将化学能转化为电能，A正确； B．在原电池中，阳离子向正极移动，则K+从a极经阳离子交换膜移向b极，B正确； C．原电池工作时，a极发生反应H2+2OH--2e-=2H2O，则工作一段时间后，a极附近的pH减小，C正确； D．负极反应为H2+2OH--2e-=2H2O，正极反应为Cl2+2e-=2Cl-，则该装置的总反应为H2+Cl2+2OH-=2Cl-+2H2O，D不正确； 答案选D。 10. 某温度时，的沉淀溶解平衡曲线如下图所示。为、、。下列说法正确的是 A. 三种离子对应的硫化物中最小，约为 B. 向的悬浊液中加入少量水，沉淀溶解平衡向溶解的方向移动，增大 C. 可用除去溶液中混有的少量杂质 D. a点是的不饱和溶液 【答案】C 【解析】 【详解】A．的沉淀溶解平衡曲线图中横坐标标为、纵坐标为，、其值越小，浓度越小，则难溶物的Ksp=越小，硫化物中最小，由图可知，CuS沉淀溶解平衡体系中时，，故，A项错误； B．向MnS的悬浊液中加入少量水，浓度减小，沉淀溶解平衡向溶解的方向移动，振荡试管，固体量减少，重新达平衡，其Ksp不变，故不变，B项错误； C．由上述分析可知，故溶液中混有的少量杂质，加入适量的ZnS，可发生反应，使ZnS转化为CuS而除去，C项正确； D．从图中可看出，a点位于ZnS沉淀溶解平衡曲线的右上方，则坐标表示的、值较大，该点是的过饱和溶液，有ZnS沉淀析出，D项错误； 答案选C。 11. 室温下，下列探究方案能达到实验目的的是 选项 探究方案 实验目的 A 用不同浓度、等体积的溶液分别与相同浓度相同体积的溶液反应，观察现象 探究浓度对反应速率的影响 B 用试纸测定同学浓度和溶液的，比较溶液大小 比较与的酸性强弱 C 向溶液中滴加2滴溶液，产生白色沉淀。再滴加2滴溶液，又生成红褐色沉淀 证明在相同温度下： D 往等体积、等的溶液和溶液中分别加入足量锌粉，充分反应后，溶液产生更多的氢气 证明 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．过氧化氢溶液与亚硫酸钠溶液反应生成硫酸钠和水，反应中没有明显现象，不能用于探究浓度对反应速率的影响，A错误； B．可使pH试纸褪色，无法比较溶液大小，B错误； C．过量的氢氧化钠溶液中滴入几滴氯化镁溶液，再滴入几滴氯化铁溶液只存在沉淀的生成过程，不存在沉淀的转化过程，无法比较氢氧化镁和氢氧化铁的溶解度大小，也不能比较组成类型不同的氢氧化镁和氢氧化铁的溶度积大小，C错误； D．往等体积、等的溶液和溶液中分别加入足量锌粉，充分反应后，溶液产生更多的氢气，说明溶液浓度更大，酸性较弱，D正确； 答案选D。 12. 在催化作用下，汽车废气中的与反应转化为和，反应历程和相对能量变化关系如下图所示(逸出后物质状态不发生变化，图中略去)。下列说法错误的是 A. 是反应的中间体 B. 该历程中存在非极性键的断裂与形成 C. 催化剂先吸附，后吸附 D. 反应过程中最大能垒(活化能)为 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知，在反应历程中先生成，后消耗，因此其是反应的中间体，A项正确； B．由图可知，反应历程中不存在非极性键的断裂，B项错误； C．历程中催化剂首先吸附转化为氮气，后吸附，C项正确； D．反应过程中最大能垒(活化能)为，D项正确； 故选B。 13. 室温下，水溶液中各含硫微粒物质的量分数δ随pH变化关系如图所示。已知：，。 下列说法正确的是 A. 的平衡常数 B. 用已知浓度的溶液滴定该溶液来测其浓度，可用酚酞作指示剂 C. 室温下，的饱和溶液中，饱和溶液中的浓度大 D. 的溶液中加入等体积的溶液，初始生成的沉淀只有 【答案】C 【解析】 【分析】在水溶液中存在电离平衡：、，随着pH的增大，的物质的量分数逐渐减小，的物质的量分数先增大后减小，S2-的物质的量分数逐渐增大，图中线①、②、③依次代表、、的物质的量分数随的变化，由①和②交点的=7.0可知)=1×10-7，由②和③交点的=13.0可知=1×10-13，据此解答。 【详解】A．反应的平衡常数，故A错误； B．酚酞变色范围（8.2-10.0），若以酚酞为指示剂，用标准溶液滴定水溶液，由图可知当酚酞发生明显颜色变化时，反应没有完全，即不能用酚酞作指示剂判断滴定终点，故B错误； C．饱和溶液中；饱和溶液中，后者浓度更大，故C正确； D．溶液中加入等体积溶液，瞬间得到和的混合液，溶液中存在水解平衡、（忽略第二步水解），第一步水解平衡常数=，设水解的浓度为，则，解得x≈0.062，则瞬时＞，＞，故反应初始生成的沉淀是和，故D错误； 故答案选C。 【点睛】注意D项中等体积混合，浓度要按照原浓度的计算。 14. 利用CH4燃料电池电解制备Ca(H2PO4)2并得到副产物NaOH、H2、Cl2，装置如下图所示。下列说法不正确的是 A. a极反应：CH4－8e－＋4O2-=CO2＋2H2O B. B膜和C膜均为阴离子交换膜 C. 可用铁电极替换石墨Ⅱ电极 D. a极上通入标况下2.24L甲烷，阳极室Ca2＋减少0.4mol 【答案】B 【解析】 【分析】CH4燃料原电池中，CH4失电子发生氧化反应，所以通入燃料CH4的a极为负极，通入氧化剂O2的b极为原电池的正极，电池的总反应式为：CH4+2O2=CO2+2H2O。与电源的正极相连接的为电解池的阳极，可知石墨I为阳极，在阳极为Cl－放电，电极反应为2Cl－－2e－=Cl2↑。电解池中阳离子移向阴极，阴离子移向阳极，A膜为阳离子交换膜，阳极室中的Ca2＋向产品室中移动，B膜为阴离子交换膜，原料室中的向产品室中移动，最终得到产品Ca(H2PO4)2。石墨Ⅱ为阴极，发生的反应为2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，生成H2剩余OH－，原料室中Na＋向阴极移动形成NaOH，C膜为阳离子交换膜。 【详解】A．a极通入CH4是负极，发生氧化反应，电极反应为：CH4－8e－＋4O2－=CO2＋2H2O，正确，A不符合题意； B．根据分析可知，B膜为阴离子交换膜，C膜为阳离子交换膜，错误，B符合题意； C．石墨Ⅱ为电解池的阴极，电解池中阴极的电极不参与反应，而是溶液中的离子放电，因此可用铁电极替换阴极的石墨电极，正确，C不符合题意； D．标准状况下，a极上通入标况下2.24L甲烷，其物质的量为0.1 mol，根据电极反应：CH4－8e－＋4O2－=CO2＋2H2O，可知转移电子为0.8mol。在串联电路中，任何一个截面通过的电量均相同，阳极室中的Ca2＋通过A膜向产品室移动，则阳极室Ca2+减少0.4mol，正确，D不符合题意； 答案选B。 第II卷(非选择题) 填空题5道，共58分。 15. 通过下列反应均可获得氢气。 ①太阳光催化分解水反应为： ②焦炭和水反应为： ③甲烷和水反应为： 请回答下列问题。 （1）反应①中主要的能量转化形式为光能转化为_________（填能量形式）。 （2）为使反应②更充分地进行，下列可行的是_________。 A. 使用更大块的焦炭 B. 将焦炭研成细粉 C. 加入更多焦炭 D. 减少焦炭的使用量 （3）上述①②③反应中产生氢气所需能量最多的是__________（填序号）。 （4）反应③若使用催化剂，________（填“增大”“减小”或“不变”）。 （5）反应的_______。 【答案】（1）化学能 （2）BC （3）① （4）不变 （5）+74.8 【解析】 【小问1详解】 反应①是太阳光催化分解水产生氢气和氧气，能量变化主要为光能转化为化学能； 【小问2详解】 A．使用更大块的焦炭减少了与水的接触面积，反应较难充分进行，A错误； B．将焦炭研成细粉可以增加与水的接触面积，可以使反应更充分进行，B正确； C．加入更多的焦炭，增加反应物，可以使水蒸气完全转化为氢气，能够使反应更充分进行，C正确； D．减少焦炭用量，反应物减少，反应难以充分进行，D错误； 故选BC； 【小问3详解】 反应①产生2mol氢气，反应焓变为，则产生1mol氢气所需能量为；反应②产生1mol氢气，反应焓变为，反应③产生3mol氢气，反应焓变为，则产生1mol氢气所需能量为，故产生1mol氢气所需能量最多的使反应①； 【小问4详解】 催化剂只能改变反应所需活化能大小，焓变不能因催化剂的加入而变化； 【小问5详解】 根据盖斯定律，由反应③-①可以得到甲烷分解产生碳单质和氢气，该反应焓变为。 16. 500mL1盐酸溶液的配制。下图是浓盐酸试剂瓶标签上的内容： 　　　　　盐酸 分子式：HCl 相对分子质量：36.5 密度：1.18g·cm-3 HCl的质量分数：36.5% （1）该浓盐酸的物质的量浓度为___________。 （2）实验室用此浓盐酸配制500mL1的盐酸溶液，经计算，选用的量筒规格应是___________。 A. 10mL B. 25mL C. 50mL D. 100mL （3）配制500mL1溶液时需用的主要仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管、___________。 （4）在量取浓盐酸后，进行了下列操作： ①等烧杯内液体的温度与室温一致后，沿玻璃棒注入容量瓶中。 ②往容量瓶中小心加蒸馏水至液面离容量瓶刻度线1—2cm时，改用胶头滴管加蒸馏水，使溶液的凹液面与刻度线相切。 ③在盛盐酸的烧杯中注入蒸馏水，并用玻璃棒搅动，使其混合均匀。 ④用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2至3次，并将洗涤液全部注入容量瓶。 上述操作中，正确的顺序是___________。 A. ①③④② B. ③①④② C. ①③②④ D. ③①②④ （5）不规范的实验操作会导致实验结果的误差，分析下列操作对实验结果的影响偏小的是___________。 A. 定容时仰视刻度线 B. 容量瓶中原有少量蒸馏水 C. 颠倒摇匀后发现凹液面低于刻度线，重新加水至刻度线 D. 量取浓盐酸后用蒸馏水洗涤量筒并将洗涤液注入容量瓶 【答案】（1） （2）C （3）500mL容量瓶 （4）B （5）AC 【解析】 【小问1详解】 该浓盐酸的物质的量浓度为：。 【小问2详解】 根据稀释过程中，溶质的量保持不变，故实验室用此浓盐酸配制500mL1的盐酸溶液，所需的体积，即42.4ml，根据量筒选择规则“大而近”，选择50ml量筒，答案选C。 【小问3详解】 用浓溶液配制稀溶液时，所需的实验仪器有：量筒、烧杯、玻璃棒、250mL容量瓶和胶头滴管，故配制1 mol·L-1HCl溶液时需用的主要仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管、500mL容量瓶，故答案为：500mL容量瓶； 【小问4详解】 根据配制一定物质的量浓度溶液的步骤可知，计算、量取、稀释、转移、洗涤、定容、装液等步骤，故③在盛盐酸的烧杯中注入蒸馏水，并用玻璃棒搅动，使其混合均匀，此为稀释；①等稀释的盐酸的温度与室温一致后，沿玻璃棒注入容量瓶中，此为转移；④用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2至3次，并将洗涤液全部注入容量瓶，此为洗涤；②往容量瓶中小心加蒸馏水至液面离容量瓶刻度线1-2cm 时，改用胶头滴管加蒸馏水，使溶液的液面与瓶颈的刻度线相切，此为定容；上述操作中，正确的顺序是③①④②，故答案为B； 【小问5详解】 A．定容时仰视刻度线导致溶液体积偏大，所配浓度偏低，选项A符合合题意； B．容量瓶中原有少量蒸馏水不影响溶质的量，也不影响溶液的体积，对结果无影响，选项B不符合题意； C．颠倒摇匀后发现凹液面低于刻度线，属于正常，但重新加水至刻度线，溶液体积偏大，浓度偏小，选项C符合题意； D．量取浓盐酸后用蒸馏水洗涤量筒并将洗涤液注入容量瓶，导致溶质的物质的量偏大，所配浓度偏高，选项D不合题意； 故答案为：AC。 17. 工业合成氨的化学方程式为 。回答下列问题： （1）反应达到平衡后，增大压强，平衡向_____（填“正反应”或“逆反应”）方向移动。其他条件不变，降低温度，平衡向正反应方向移动，则_____（填“>”或“<”）0。 （2）若仅改变某一反应条件，反应速率（v）与时间（t）的关系如图所示。 ①在时刻曲线发生变化的原因是_____（填字母）。 A.增大的浓度 B.扩大容器体积 C.加入催化剂 D.升高温度 ②改变条件后，的平衡转化率_____（填“增大”“减小”或“不变”）。 （3）某温度下在恒容密闭容器中充入的和的进行反应，达平衡时的转化率为，则该温度下平衡常数_____。 （4）目前，我国的合成氨厂一般采用的压强为。采用该压强的理由是___________。 【答案】（1） ①. 正反应 ②. （2） ①. C ②. 不变 （3）50 （4）压强太低，反应速率慢且不利于平衡正向移动，压强太高，会大大增加生产投资并可能降低综合经济效益 【解析】 【小问1详解】 合成氨反应是气体体积减小的反应，则反应达到平衡后，增大压强，平衡向正反应方向移动；其他条件不变，降低温度，平衡向正反应方向移动，说明该反应为焓变小于0的放热反应，故答案为：正反应；<。 【小问2详解】 合成氨反应是气体体积减小的放热反应，改变反应物的浓度、反应温度和压强，均会产生正逆反应速率差，平衡会发生移动，由图可知，在t1时刻条件改变的瞬间，正逆反应速率以相同倍数增大，平衡不移动，所以曲线发生变化的原因是加入催化剂，故选C； ②使用催化剂，化学反应速率增大，但化学平衡不移动，氮气的转化率不变。 【小问3详解】 由题意可知，反应达平衡时氮气的转化率为50%，则由方程式可知，平衡时氮气、氢气、氨气的浓度分别为0.2mol/L-0.2mol/L×50%=0.1mol/L、0.5mol/L-0.2mol/L×50%×3=0.2mol/L、0.2mol/L×50%×2=0.2mol/L，则反应的平衡常数=50。 【小问4详解】 合成氨反应是气体体积减小的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，有利于增大氨气的产率，但压强越大，对材料的强度和设备的制造要求越高、需要的动力也越大，生产成本越大，所以合成氨厂在10MPa~30MPa的压强范围内的原因是：压强太低，反应速率慢且不利于平衡正向移动，压强太高，会大大增加生产投资并可能降低综合经济效益 18. 近年来，我国大力加强温室气体氢化合成甲醇技术的工业化量产研究，实现可持续发展。在合适的催化剂作用下，二氧化碳可催化加氢制甲醇。 （1）已知：①    ②      则反应③   ___________。 （2）在 MPa、原料气、合适催化剂的条件下发生反应，温度对转化率、产率、选择性的影响如图所示。已知：选择性。 a．转化率随温度升高而增大的原因可能是___________； b．选择性随温度升高而减小的原因可能是___________； c．写出240℃时反应①的平衡常数的表达式：___________。 （3）除调控合适的温度外，使选择性增大的方法有___________。 【答案】（1）-49.1 （2） ①. 反应①为吸热反应，温度升高不但能加快反应速率，而且有利于该反应正向进行 ②. 反应②(或反应③)为放热反应，而反应①为吸热反应，所以温度升高不利于的合成，但有利于CO的生成，所以产率降低 ③. （3）增大压强或使用更高效的催化剂 【解析】 【详解】(1)反应③=反应①+反应②，则ΔH3=ΔH1+ΔH2=+41.4 kJ⋅mol−1+(-90.5kJ⋅mol−1)=-49.1kJ⋅mol−1； (2)①反应①为吸热反应，温度升高不但能加快反应速率，而且有利于该反应正向进行，故CO2转化率随温度升高而增大； ②反应②(或反应③)为放热反应，而反应①为吸热反应，所以温度升高不利于CH3OH的合成，但有利于CO的生成，所以CH3OH产率降低，CH3OH选择性减小； ③反应①的平衡常数的表达式为K=。 (3)反应②(或反应③)是气体体积减小的反应，反应①是气体体积不变的反应，增大压强，反应①的平衡不移动，反应②(或反应③)的平衡正向移动，CH3OH产率增大，CH3OH选择性增大；使用更高效的催化剂，加快反应②(或反应③)的速率，使CH3OH产率增大，从而使CH3OH选择性增大；综上所述，除调控合适的温度外，使CH3OH选择性增大的方法有增大压强或使用更高效的催化剂。 19. CO与反应可合成可再生能源甲醇，反应为。回答下列问题。 I．已知：反应① 反应② （1）则的_______(用、表示)。 II．在一个容积可变的密闭容器中充有5molCO和，在催化剂作用下发生反应。CO的平衡转化率()与温度(T)、压强(p)的关系如图所示。 （2）图中压强_______(填“>”或“<”，下同)。温度为，压强时，D点反应速率：_______。 （3）A、B、C三点平衡常数、、的大小关系为_______。 （4）A点的正反应速率_______(填“>”或“<”)C点的逆反应速率。 （5）恒温恒压条件下，下列能说明反应达到平衡状态的是_______(填标号)。 a． b．容器内混合气体的密度不再改变 c．CO和的物质的量之比不再改变 d．混合气体的平均相对分子质量不再改变 （6）若达到平衡状态A时，容器的容积为5L，则在平衡状态B时容器的容积为_______L。 （7）C点时，若再充入5mol的，保持恒温恒压再次平衡时CO的物质的量分数_______(填“增大”“减小”或“不变”)。 【答案】（1） （2） ①. < ②. < （3） （4）< （5）bd （6）1 （7）不变 【解析】 【小问1详解】 根据盖斯定律，该反应可由反应得到，根据平衡常数表达式可知，； 【小问2详解】 ①温度不变增压时，平衡右移，CO的平衡转化率增大，则； ②温度为，压强为时，点未达到平衡，CO的转化率高于平衡时的转化率，反应逆向进行，则； 【小问3详解】 、两点的温度相同，平衡常数，由图像可知同压升温CO的平衡转化率降低，所以升温平衡常数减小，、、的大小关系为； 【小问4详解】 C点温度高，压强大，所以反应速率快； 【小问5详解】 a．时不能说明正、逆反应速率相等，不能说明反应达到平衡状态； b．该反应过程中气体的总质量不变，总体积减小，混合气体的密度增大，当容器内混合气体的密度不再改变时说明反应达到平衡； c．CO和按照物质的量之比反应，CO和按照物质的量之比投料，二者的比值是定值，CO和的物质的量之比不再改变不能说明反应达到平衡状态； d．反应前后都是气体，反应后气体的物质的量减小，所以混合气体的平均相对分子质量保持不变时，反应达到平衡状态； 故选bd； 【小问6详解】 点CO的平衡转化率为0.5，列三段式： 若达到平衡状态时，容器的容积为，，点CO的平衡转化率为0.8，列三段式： ，设点时容器的容积为，，解得 【小问7详解】 C点时，若再充入5mol的，在恒温恒压下再次平衡时建立等效平衡，CO的物质的量分数不变。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $