精品解析：辽宁省沈阳市五校协作体2024-2025学年高一下学期期末联考 化学试卷

2024-2025学年度(下)沈阳市五校协作体期末考试 高一年级化学试卷 时间：75分钟 分数：100分 可能用到的相对原子质量：H：1 O：16 Na：23 S：32 Cl：35.5 Mn：55 Fe：56 Cu：64 试卷说明：试卷共两部分：第一部分：选择题型(1-15题45分)，第二部分：非选择题型(16-19题55分) 第Ⅰ卷(选择题 共45分) 1. 科技发展见证自立自强的奋进中国。下列说法错误的是 A. 深海一号母船海水浸泡区镶上铝基是利用了牺牲阳极的金属防腐原理 B. “揽月”柔性太阳能板使用了国产新型高纯度二氧化硅，其性质稳定，是优良的光电材料 C. 嫦娥五号发射时使用液氢和液氧做推进剂，是利用了燃烧反应提供能量 D. “神舟十九号”宇航员安装防护罩使用的碳纤维操纵杆属于新型无机非金属材料 2. 设为阿伏加德罗常数，下列说法正确的是 A. 标准状况下，1mol NO与足量的反应可生成22.4L B. 50mL 18.4mol/L浓硫酸与足量铜加热反应，生成分子的数目为 C. 5.6g铁和足量S充分反应转移电子数为 D. 标准状况下，6.72L 与水充分反应转移的电子数目为 3. 下列离子方程式书写正确的是 A. 水玻璃中通入过量的： B. 将少量通入冷氨水中： C. 高温条件下用焦炭还原： D. 向次氯酸钙溶液中通入少量： 4. 氮，硫及其化合物的“价—类”二维图如图所示。下列说法正确的是 A. w有漂白性，可使石蕊溶液先变红后褪色 B. 常温下，e，z的浓溶液不与铁反应 C. a、b、u、v、w均能作还原剂 D d、w均可与水反应生成酸，且都属于酸性氧化物 5. 下列实验操作、现象和结论均正确的是 选项 实验操作 现象 结论 A 取少量溶液，滴加NaOH溶液，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口 试纸不变蓝 原溶液中不含 B 将硫酸酸化的滴入溶液 溶液变黄 氧化性： C 将充满的针筒置于热水中发生反应： 气体颜色变深 能量大小： D 向溶液中滴加盐酸，产生的气体通入溶液 产生白色沉淀 不能说明酸性： A A B. B C. C D. D 6. 某温度下，在恒容密闭容器中加入一定量，发生反应，一段时间后达平衡。下列说法错误是 A. 加入等物质的量的和，达新平衡后增大 B. 加入一定量，达新平衡后减小 C. 升高温度，若增大，则 D. 加入一定量氩气，平衡不移动 7. 下列物质的生产流程合理的是 A. 海带提碘：碘的四氯化碳溶液含、溶液含的悬浊液 B. 海水提镁： C. 工业制硫酸： D. 海水制溴： 8. 化学与生活、生产、科技、环境等密切相关。下列说法正确的个数是 ①处方药的包装上印有“OTC”标识 ②胆矾可以和石灰乳混合制成一种常用的农药——波尔多液 ③碳酸氢钠、碳酸氢铵可以作为加工馒头、面包等食品的膨松剂 ④柠檬黄常用来作着色剂，改善食品色泽；卤制品中加入亚硝酸钠作为保鲜剂 ⑤乙烯为原料生产环氧乙烷：2CH2=CH2+O2符合“绿色化学”思想 ⑥石油裂化和裂解的目的是获取乙烯、丙烯、甲烷等重要的基本化工原料 ⑦石油的分馏、煤的干馏、煤的液化都是化学变化 A 3 B. 4 C. 5 D. 6 9. 下列有关电化学装置的描述正确的是 A．可用于铁钉镀锌 B．可用于电解精炼铜 C．应使用阴离子交换膜 D．铅蓄电池放电过程中，负极质量不断减小 A. A B. B C. C D. D 10. 中国科学技术大学科研人员开发了一种高性能的水系锰基锌电池。该装置在产生电能时，同时制备K2SO4，其工作原理如图所示，下列说法中正确的是 A. 电池放电时，正极区溶液的pH降低 B. a膜为阳离子交换膜，b膜为阴离子交换膜 C. 放电时，每消耗1mol Zn时，正极区电解质溶液增重87 g D. X溶液中的溶质只能为H2SO4，Y溶液中溶质只能为KOH 11. 水系钠离子电池有望代替锂离子电池和铅酸电池，工作原理如图所示，以光电极作辅助电极，充电时光电极受光激发产生电子和空穴，空穴作用下NaI转化为。下列说法错误的是 A. 放电时，电极N为正极，发生还原反应 B. 充电时，电极M的电极反应式为 C. 放电时，电极产生的电子转移给 D. 充电时，每生成，有通过交换膜进入M电极室 12. 在密闭容器中发生反应CH4(g)+ H2O(g) CO(g) +3H2(g) ΔH>0，测得随反应时间的变化如图所示。下列判断不正确的是 A. 0~5min内，v(CH4)=0.1mol·L-1·min-1 B. 10min时，改变的外界条件可能是温度 C. 恒温下，缩小容器体积，达到新平衡时n(H2)比原平衡时的小 D. 10~12min时间内，反应的平衡常数逐渐减小 13. 科学家结合实验与计算机模拟结果，研究了合成氨的反应历程，如图所示。其中吸附在催化剂表面的物质用*表示，TS表示过渡态。下列说法正确的是 A. 图示历程包含了9个基元反应 B. 原料气，平衡时，氨气的体积分数为20％，则氮气的转化率约为33.3％ C. 实际工业生产中，合成氨一般采用的温度为400～500℃，是为了提高氨气产率 D. 反应的，说明H—H键断裂放出热量 14. 已知：，向同温、同体积的三个真空密闭容器中分别充入气体：甲和；乙 和；丙；恒温、恒容下反应达平衡时，下列关系一定正确的是 A. 容器内压强p： B. 的质量m： C. 与之比k： D. 反应放出或吸收热量的数值Q： 15. 某课题组为探究汽车尾气转化为氮气的最佳反应条件，向体积为的刚性容器中按充入和，发生反应：。已知正、逆反应速率可以表达为，(，表示速率常数)，测得的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。下列说法正确的是 A. 该反应为吸热反应 B. 压强的大小关系： C. 、、三点的化学平衡常数： D. ，若向该容器中充入和发生上述反应，点的 第Ⅱ卷(非选择题 共55分) 16. 汽车尾气主要含有一氧化碳、二氧化硫、一氧化氮等物质，是造成城市空气污染的主要因素之一，请回答下列问题： （1）通过NO传感器可监测汽车尾气中NO的含量，其工作原理如图1所示： ①Pt电极上发生的是___________反应(填“氧化”或“还原”)。 ②NiO电极上的电极反应式为___________。 （2）℃下，在体积为2L的密闭容器中，分别充入2mol CO和2mol NO混合气体，发生如下反应：，时达到平衡，测得反应过程中的体积分数与时间的关系如图2所示。 ①比较大小：a处___________b处(填“>”、“<”或“=”)。 ②℃下，该反应的化学平衡常数K=___________；保持温度和容积不变，若初始CO、NO、、的物质的量分别为1mol、2mol、4mol、1mol，则反应向___________进行(填“正向”或“逆向”)。 ③能说明上述反应已达化学平衡状态的是___________(填字母)。 A． B．混合气体密度保持不变 C．CO与NO的浓度之比不变 D．混合气体的平均摩尔质量不变 17. 是一种易溶于水的微红色斜方晶体，实验室用还原制备甲同学设计如图所示装置制备硫酸锰。请回答下列有关问题： （1）仪器组装好后首先进行的操作是___________。 （2）装置B中的试剂为___________，装置E的作用为___________。 （3）装置D中水浴温度应控制在80℃左右，温度不能过高的原因是___________。 （4）装置D中发生反应的化学方程式为___________。 （5）向含有的溶液中通入足量的，写出该反应的化学方程式___________。 （6）已知可以测定硫代硫酸钠()的纯度，二者发生的反应为，现称取c g样品配成100mL溶液，加入b mL a mol/L碘水恰好完全反应，则样品中硫代硫酸钠的含量为___________。 18. 设计如下电化学串联装置图，反应起始从装置甲右侧打开止水夹，通入一定时间b气体后，关闭止水夹，串联电化学装置亦会继续运行，可见丙装置湿润红色布条褪色，回答下列问题。 （1）甲装置中a通入的气体是___________，写出通入该气体一极的电极反应方程式：___________。 （2）乙装置中，总反应的化学方程式是___________。 （3）丙装置中使红色布条褪色的具体物质是___________，淀粉KI溶液中发生反应的离子方程式：___________。 （4）丁装置为电解精炼粗铜装置，当c极质量___________(填“增加”或“减少”)12.8 g时，装置乙中产生气体的总物质的量为___________mol，装置戊中电解质溶液质量减少___________g。 19. 回收和利用有助于实现“碳中和”。利用制备涉及反应如下： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 已知反应Ⅱ的平衡常数与温度关系如下表所示： T/℃ 700 800 830 1000 1200 K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 （1）反应的ΔH___________(填“>”或“<”)0. （2）工业上，不采用下列反应制备，其原因是___________。 ，。 （3）在反应器中充入适量和，发生上述反应Ⅰ合成，下列条件下能同时提高平衡转化率和反应速率的是___________(填字母)。 A. 降低温度 B. 缩小体积，增大压强 C. 选择高效催化剂 D. 增大浓度 （4）830℃，向恒容密闭容器中充入1mol 和1mol ，只发生上述反应Ⅱ．达到平衡时的转化率为___________。 （5）在总压5MPa，，催化剂为Cu-Zn-Al-Zr纳米纤维，反应相同时间时，甲醇产率与温度关系如图1所示。在520K，其他条件相同，甲醇体积分数与压强关系如图2所示(假设只发生上述反应Ⅰ、反应Ⅱ)。 图1中，温度高于520K时，甲醇产率降低的原因可能是___________。 图2中，当压强大于，体积分数急剧降低，其原因是___________。 （6）某温度下，在总压为100kPa恒压条件下，向反应器中充入1mol 和1.8mol ，发生上述反应Ⅰ、Ⅱ，平衡时转化率为50％，选择性为80％。反应Ⅰ的平衡常数(分数表示即可，用分压计算平衡常数为压强平衡常数。气体分压=总压×物质的量分数，甲醇选择性) 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年度(下)沈阳市五校协作体期末考试 高一年级化学试卷 时间：75分钟 分数：100分 可能用到的相对原子质量：H：1 O：16 Na：23 S：32 Cl：35.5 Mn：55 Fe：56 Cu：64 试卷说明：试卷共两部分：第一部分：选择题型(1-15题45分)，第二部分：非选择题型(16-19题55分) 第Ⅰ卷(选择题 共45分) 1. 科技发展见证自立自强的奋进中国。下列说法错误的是 A. 深海一号母船海水浸泡区镶上铝基是利用了牺牲阳极的金属防腐原理 B. “揽月”柔性太阳能板使用了国产新型高纯度二氧化硅，其性质稳定，是优良的光电材料 C. 嫦娥五号发射时使用液氢和液氧做推进剂，是利用了燃烧反应提供能量 D. “神舟十九号”宇航员安装防护罩使用的碳纤维操纵杆属于新型无机非金属材料 【答案】B 【解析】 【详解】A．铝的金属活动性比铁强，作为牺牲阳极被腐蚀，保护母船金属结构，故A正确； B．太阳能电池的光电材料是硅而非二氧化硅，二氧化硅是绝缘体，无法作为光电材料，故B错误； C．液氢和液氧燃烧释放大量能量，符合燃烧反应提供推进力的原理，故C正确； D．碳纤维由碳元素组成，属于新型无机非金属材料，故D正确； 故答案选B。 2. 设为阿伏加德罗常数，下列说法正确的是 A. 标准状况下，1mol NO与足量的反应可生成22.4L B. 50mL 18.4mol/L浓硫酸与足量铜加热反应，生成分子的数目为 C. 5.6g铁和足量S充分反应转移电子数为 D. 标准状况下，6.72L 与水充分反应转移的电子数目为 【答案】C 【解析】 【详解】A．标准状况下，1mol NO与足量O2反应生成NO2反应为2NO + O2 =2NO2，但反应生成的NO2在标准状况下部分转化为N2O4，因此生成的NO2分子数小于1mol，体积小于22.4L，A错误； B．浓硫酸与铜反应时，随反应进行硫酸浓度降低，稀硫酸不再与铜反应，实际生成的SO2分子数小于理论值0.46NA，B错误； C．5.6g Fe（0.1mol）与足量S反应生成FeS，Fe从0价升至+2价，转移0.2mol电子，即0.2NA，C正确； D．6.72L NO2（0.3mol）与水反应：3NO2 + H2O=2HNO3 + NO，每3mol NO2转移2mol电子，故0.3mol NO2转移0.2mol电子，即0.2NA，D错误； 故选C。 3. 下列离子方程式的书写正确的是 A. 水玻璃中通入过量的： B. 将少量通入冷氨水中： C. 高温条件下用焦炭还原： D. 向次氯酸钙溶液中通入少量： 【答案】A 【解析】 【详解】A．水玻璃（硅酸钠溶液）中通入过量CO2，与CO2反应生成H2SiO3沉淀和。由于CO2过量，酸性足够将进一步转化为，方程式为，A正确； B．将少量通入冷氨水中，因氨水为弱碱但足量，SO2与NH3·H2O反应应生成，方程式为，B错误； C．高温下焦炭还原SiO2时，产物应为CO而非CO2。方程式为，C错误； D．次氯酸钙溶液中通入SO2，ClO-具有强氧化性，会将SO2氧化为，自身被还原为Cl⁻。方程式为，D错误； 故选A。 4. 氮，硫及其化合物的“价—类”二维图如图所示。下列说法正确的是 A. w有漂白性，可使石蕊溶液先变红后褪色 B. 常温下，e，z的浓溶液不与铁反应 C. a、b、u、v、w均能作还原剂 D. d、w均可与水反应生成酸，且都属于酸性氧化物 【答案】C 【解析】 【分析】根据图中的信息可知，a为，b为，c为，d为，e为，u为，v为S，w为，x为，y为，z为。 【详解】A．SO2不能使指示剂褪色，SO2和水反应生成亚硫酸，SO2能使石蕊试液变红，A错误； B. 常温下，浓硝酸、浓硫酸使铁钝化，铁的表面生成致密的氧化膜，发生了化学反应，故B错误； C．由分析可知，a为，b为，u为，v为S，w为，其中S和N的化合价均不是其最高正价，均可以失去电子作还原剂，故C正确； D. 二氧化氮溶于水产生硝酸与一氧化氮，二氧化氮不属于酸性氧化物，二氧化硫溶于水产生亚硫酸，属于酸性氧化物，故D错误； 故答案选C。 5. 下列实验操作、现象和结论均正确的是 选项 实验操作 现象 结论 A 取少量溶液，滴加NaOH溶液，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口 试纸不变蓝 原溶液中不含 B 将硫酸酸化的滴入溶液 溶液变黄 氧化性： C 将充满的针筒置于热水中发生反应： 气体颜色变深 能量大小： D 向溶液中滴加盐酸，产生的气体通入溶液 产生白色沉淀 不能说明酸性： A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．检验需加入NaOH并加热，未加热可能无法释放出足够的NH3，导致试纸不变蓝，所以试纸不变蓝不能证明原溶液不含，该结论错误，A不符合题意； B．溶液变黄是因为Fe2+被氧化为Fe3+，但由于酸性环境下的具有强氧化性，无法确定是H2O2还是氧化了Fe2+，该结论不可靠，B不符合题意； C．、分别为红棕色、无色气体，针筒置于热水中后，气体颜色变深的原因是升温使的浓度增大，即升温使平衡逆向移动，则说明逆反应吸热，正反应放热，那么总能量：，但无法确定一个分子的能量大于一个分子的能量，该结论有误，C不符合题意； D．盐酸与Na2CO3反应生成CO2，由于盐酸易挥发，生成的CO2中混有HCl，二者均能与Na2SiO3溶液反应生成硅酸沉淀，HCl的存在干扰了碳酸和硅酸酸性强弱的比较，该实验无法证明H2CO3酸性强于H2SiO3，故实验结论正确，D符合题意； 故选D。 6. 某温度下，在恒容密闭容器中加入一定量，发生反应，一段时间后达平衡。下列说法错误的是 A. 加入等物质的量的和，达新平衡后增大 B. 加入一定量，达新平衡后减小 C. 升高温度，若增大，则 D. 加入一定量氩气，平衡不移动 【答案】A 【解析】 【详解】A．加入等物质的量的Y和Z，Z的浓度增大，平衡逆向移动，由于X、Y均为固体，故K=c(Z)，达新平衡后不变，A错误； B．加入一定量Z，Z的浓度增大，平衡逆向移动，故达新平衡后减小，B正确； C．根据勒夏特列原理可知，升高温度，化学平衡向着吸热反应方向移动，若增大，说明平衡正向移动，则，C正确； D．加入一定量氩气，容器容积不变，Z的浓度保持不变，故正、逆反应速率不变，故平衡不移动，D正确； 故选：A。 7. 下列物质的生产流程合理的是 A. 海带提碘：碘的四氯化碳溶液含、溶液含的悬浊液 B. 海水提镁： C. 工业制硫酸： D. 海水制溴： 【答案】D 【解析】 【详解】A．碘单质与浓NaOH溶液反应，产生I-、IO，故A不符合题意； B．海水提镁流程中，电解MgCl2溶液无法得到金属Mg，需电解熔融无水MgCl2，流程错误，故B不符合题意； C．工业制硫酸的第一步应为黄铁矿煅烧生成SO2而非S，后续步骤描述错误，故C不符合题意； D．海水制溴流程：Cl2氧化Br-→吹出Br2→SO2吸收→Cl2再氧化，步骤完整合理，故D符合题意； 故选D。 8. 化学与生活、生产、科技、环境等密切相关。下列说法正确的个数是 ①处方药的包装上印有“OTC”标识 ②胆矾可以和石灰乳混合制成一种常用的农药——波尔多液 ③碳酸氢钠、碳酸氢铵可以作为加工馒头、面包等食品的膨松剂 ④柠檬黄常用来作着色剂，改善食品色泽；卤制品中加入亚硝酸钠作为保鲜剂 ⑤乙烯为原料生产环氧乙烷：2CH2=CH2+O2符合“绿色化学”思想 ⑥石油裂化和裂解目的是获取乙烯、丙烯、甲烷等重要的基本化工原料 ⑦石油的分馏、煤的干馏、煤的液化都是化学变化 A. 3 B. 4 C. 5 D. 6 【答案】B 【解析】 【详解】①处方药的包装上印有“R”标识，非处方药上印有“OTC”标识，①错误； ②由胆矾（五水硫酸铜，化学式为 CuSO4・5H2O）与石灰乳（主要成分为氢氧化钙）混合后可制成波尔多液，这是一种广泛使用的无机铜杀菌剂，②正确； ③加工馒头、面包和饼干等产品时，加入的一些膨松剂(如碳酸氢铵、碳酸氢钠)可中和酸并受热分解，产生大量气体，使面团疏松、多孔，生产的食品松软，易消化吸收，但是碳酸氢铵分解产生的氨气具有刺激性气味，若用量过多，会导致食品带有氨味，影响风味，因此通常用于水分较少的食品（如饼干、桃酥等），且需严格控制用量，③正确； ④着色剂可改善食品色泽，柠檬黄是常用的着色剂；亚硝酸钠有毒，在卤制品中加入亚硝酸钠，可以作为保鲜剂，但需控制用量，④正确； ⑤乙烯生产环氧乙烷：2CH2=CH2+O2反应产物唯一，原子利用率为100%，符合“绿色化学”思想，⑤正确； ⑥石油裂化的目的是提高轻质油（如汽油）的产量和质量，石油裂解的目的是获取乙烯、丙烯、甲烷等重要的基本化工原料，⑥错误； ⑦石油的分馏是物理变化；煤的干馏、煤的气化和煤的液化都属于化学变化，⑦错误； 正确的有②③④⑤，共4个正确； 故答案选B。 9. 下列有关电化学装置的描述正确的是 A．可用于铁钉镀锌 B．可用于电解精炼铜 C．应使用阴离子交换膜 D．铅蓄电池放电过程中，负极质量不断减小 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．电镀时，镀件与电源负极相连作阴极，镀层金属单质与电源正极相连作阳极，含镀层金属阳离子的电解质溶液作电解质，故图示装置可用于铁钉镀锌，A正确； B．电解精炼铜时，粗铜应与电源正极相连作阳极，纯铜与电源负极相连作阴极，B错误； C．Cl2能与NaOH溶液反应，防止OH-通过离子交换膜进入阳极，应该选用阳离子交换膜，C错误； D．铅蓄电池中负极电极反应为：，硫酸铅难溶，故负极质量不断增加，D错误； 故答案选A。 10. 中国科学技术大学科研人员开发了一种高性能的水系锰基锌电池。该装置在产生电能时，同时制备K2SO4，其工作原理如图所示，下列说法中正确的是 A. 电池放电时，正极区溶液的pH降低 B. a膜为阳离子交换膜，b膜为阴离子交换膜 C. 放电时，每消耗1mol Zn时，正极区电解质溶液增重87 g D. X溶液中的溶质只能为H2SO4，Y溶液中溶质只能为KOH 【答案】D 【解析】 【分析】由图，左边二氧化锰得到电子发生还原反应生成锰离子，为正极，电极反应为：，X为硫酸溶液，右边锌失去电子发生氧化反应，在碱性条件下生成，为负极，电极反应为：，Y溶液为氢氧化钾溶液。 【详解】A．放电正极电极反应为，减小，pH增大，A错误； B．原电池中，阴离子通过a膜移向负极，阳离子通过b膜移向正极，在池中间形成，故b膜为阳离子交换膜，a膜为阴离子交换膜，B错误； C．结合分析反应电极式，根据得失电子守恒，放电时，消耗1 mol Zn时，正极区产生1 mol（为55g），同时消耗4 mol，有1 mol（96g）移向中间池，故正极区电解质溶液减轻而不是增大，C错误； D．正极区发生反应，负极区发生反应，中间要生成，X溶液中的溶质只能为，Y溶液中溶质只能为KOH ，D正确； 故选D。 11. 水系钠离子电池有望代替锂离子电池和铅酸电池，工作原理如图所示，以光电极作辅助电极，充电时光电极受光激发产生电子和空穴，空穴作用下NaI转化为。下列说法错误的是 A. 放电时，电极N为正极，发生还原反应 B. 充电时，电极M的电极反应式为 C. 放电时，电极产生的电子转移给 D. 充电时，每生成，有通过交换膜进入M电极室 【答案】C 【解析】 【分析】由题可知，充电时光电极受光激发产生电子和空穴，空穴作用下NaI转化为，则电极为阳极，电极M为阴极，放电时，电极N为正极，电极M为负极。 【详解】A．放电时，电极N为正极，正极得电子，发生还原反应，A项正确； B．充电时，电极M为阴极，电极反应式为，B项正确； C．放电时，电极N为正极，电极M为负极，电极M失去电子转移给，C项错误； D．充电时，阳极的电极反应式为：，每生成，转移，则有通过交换膜进入M电极室，D项正确； 答案选C。 12. 在密闭容器中发生反应CH4(g)+ H2O(g) CO(g) +3H2(g) ΔH>0，测得随反应时间的变化如图所示。下列判断不正确的是 A. 0~5min内，v(CH4)=0.1mol·L-1·min-1 B. 10min时，改变的外界条件可能是温度 C. 恒温下，缩小容器体积，达到新平衡时n(H2)比原平衡时的小 D. 10~12min时间内，反应的平衡常数逐渐减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据图可知，前5min内甲烷的浓度由1.00mol/L减小为0.50mol/L，故v(CH4)==0.1mol/(L•min)，故A正确； B．由图可知，10min时甲烷的浓度继续减小，该反应向正反应方向移动，该反应正反应是吸热反应，可能是升高温度，故B正确； C．恒温下，缩小容器体积，压强增大，平衡向逆反应方向移动，达到新平衡时n(H2)比原平衡时的小，故C正确； D．根据图象可知，10-12 min时甲烷的物质的量减小，改变的条件可能为：减小压强、升高温度或增大水蒸气浓度，化学平衡常数只与温度变化有关，所以改变的条件不一定为温度，化学平衡常数不一定发生变化，故D错误； 故选D。 13. 科学家结合实验与计算机模拟结果，研究了合成氨的反应历程，如图所示。其中吸附在催化剂表面的物质用*表示，TS表示过渡态。下列说法正确的是 A. 图示历程包含了9个基元反应 B. 原料气，平衡时，氨气的体积分数为20％，则氮气的转化率约为33.3％ C. 实际工业生产中，合成氨一般采用的温度为400～500℃，是为了提高氨气产率 D. 反应的，说明H—H键断裂放出热量 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据反应历程图可知，该历程经历了的7 个基元反应，A错误； B．原料气，平衡时，氨气的体积分数为20%，设，则，消耗的，列三段式：，因， 解得mol，则氮气的转化率约为，B正确； C．合成氨反应为放热反应，高温平衡向左移动，氨气的产率降低，但实际工业生产中，合成氨一般采用的温度为400~500℃，是为了使催化剂的活性最大，提高反应速率，提高单位时间内氨气的产量，C错误； D．化学键的断裂需要吸收热量，D错误； 故答案选B。 14. 已知：，向同温、同体积的三个真空密闭容器中分别充入气体：甲和；乙 和；丙；恒温、恒容下反应达平衡时，下列关系一定正确的是 A. 容器内压强p： B. 的质量m： C. 与之比k： D. 反应放出或吸收热量的数值Q： 【答案】A 【解析】 【分析】恒温恒容,甲与乙起始n(SO2):n(O2)=2:1,甲等效为在乙的基础上增大一倍压强,平衡向正反应移动,转化率增大;丙按化学计量数转化到左边可得n(SO2)=2mol,n(O2)=1mol，与甲为等效平衡，平衡时对应个组分的物质的量相等， A． 甲与丙为等效平衡,平衡时对应个组分的物质的量相等,故压强P甲=P丙,甲等效为在乙的基础上增大一倍压强,平衡向正反应移动,故P乙<P甲<2P乙； B． 甲与丙为等效平衡,平衡时对应个组分的物质的量相等,故压强m甲=m丙,甲等效为在乙到达平衡的基础上,再加入1mol SO2和0.5mol O2,增大压强,平衡向正反应移动,SO2转化率增大,m甲>2m乙； C． 对于甲、乙,SO2、O2起始物质的量之比等于化学计量数之比,c(SO2)与c(O2)之比为定值2:1,丙为分解反应,丙中c(SO2)与c(O2)之比为2:1,故k甲=k丙=k乙=2:1； D． 甲与丙为等效平衡,平衡时对应个组分的物质的量相等,故Q甲+Q丙=197,甲等效为在乙的基础上增大一倍压强,平衡向正反应移动,SO2转化率增大,故Q甲>2Q乙。 【详解】甲与丙为等效平衡，平衡时对应各组分的物质的量相等，故压强，甲等效为在乙的基础上增大一倍压强，平衡向正反应移动，故容器内压强P：，故A正确； B.甲与丙为等效平衡，平衡时对应各组分的物质的量相等，故质量，甲等效为在乙到达平衡的基础上，再加入1mol 和 ，增大压强，平衡向正反应移动，转化率增大，，故的质量m：，故B错误； C.对于甲、乙，、起始物质的量之比等于化学计量数之比，与之比为定值2：1，丙为分解反应，丙中与之比为2：1，故，故C错误； D.由于甲和丙是从相反方向到达的等效平衡，所以反应放出或吸收热量的数值Q：，故D错误； 故选A。 15. 某课题组为探究汽车尾气转化为氮气的最佳反应条件，向体积为的刚性容器中按充入和，发生反应：。已知正、逆反应速率可以表达为，(，表示速率常数)，测得的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。下列说法正确的是 A. 该反应为吸热反应 B. 压强大小关系： C. 、、三点的化学平衡常数： D. ，若向该容器中充入和发生上述反应，点的 【答案】D 【解析】 【详解】A．压强相同时，温度升高，的转化率减小，反应平衡逆移，故该反应为放热反应，选项A不正确； B．温度相同时，压强增大，反应平衡正移，的转化率增大，故，选项B不正确； C．M、X、Y三点温度不同，故化学平衡常数不相同，选项C不正确； D．，若向该容器中充入和发生题述反应，化学平衡常数K只与温度有关，N点为非平衡状态，对应同温度的M点为平衡状态，n(CO)=(2-2×40%)mol=1.2mol，n(NO)=1.2mol，n(CO2)=0.8mol，n(N2)=0.4mol，，选项D正确； 答案选D 第Ⅱ卷(非选择题 共55分) 16. 汽车尾气主要含有一氧化碳、二氧化硫、一氧化氮等物质，是造成城市空气污染的主要因素之一，请回答下列问题： （1）通过NO传感器可监测汽车尾气中NO的含量，其工作原理如图1所示： ①Pt电极上发生的是___________反应(填“氧化”或“还原”)。 ②NiO电极上的电极反应式为___________。 （2）℃下，在体积为2L的密闭容器中，分别充入2mol CO和2mol NO混合气体，发生如下反应：，时达到平衡，测得反应过程中的体积分数与时间的关系如图2所示。 ①比较大小：a处___________b处(填“>”、“<”或“=”)。 ②℃下，该反应的化学平衡常数K=___________；保持温度和容积不变，若初始CO、NO、、的物质的量分别为1mol、2mol、4mol、1mol，则反应向___________进行(填“正向”或“逆向”)。 ③能说明上述反应已达化学平衡状态的是___________(填字母)。 A． B．混合气体密度保持不变 C．CO与NO的浓度之比不变 D．混合气体的平均摩尔质量不变 【答案】（1） ①. 还原 ②. （2） ①. > ②. 160 ③. 正向 ④. D 【解析】 【小问1详解】 ①据分析，Pt为正极，氧气得电子生成氧负离子：，属于还原反应； ②NiO电极为负极发生NO失电子结合氧负离子生成NO2：； 【小问2详解】 ①根据图示可知b点反应达到平衡，b处v逆=V正，a点未达到平衡，而在达到平衡前反应正向进行，V正＞V逆，因此从a到b的过程中v正逐渐减小，v逆逐渐增大直至两者相等，因此a处v正＞b处v逆； ②设达到平衡时N2的物质的量为xmol，根据反应，列三段式： 已知CO2的体积分数为50%，则=50%，解得 x=0.8。平衡时各物质的浓度分别为c(CO)=，同理可以计算出c(NO)=0.2mol/L，c(CO2)=0.8mol/L，c(N2)=0.4mol/L，根据化学平衡常数公式K===160；若初始CO、NO、CO2、N2的物质的量分别为1mol、2mol、4mol、1mol， Qc==<K，故反应正向进行； ③A．v(CO)=2v(N2)没有描述反应方向，不能说明正逆反应速率相等，不能说明反应达到平衡，A不选； B．该反应过程中混合气体总质量和总体积是定值，混合气体密度始终不变，无法判断是否达到平衡，B不选； C．在恒温恒容的密闭容器中，充入等物质的量的CO和NO混合气体，发生如下反应：，CO与NO的浓度之比始终为1，CO与NO的浓度之比不变时，不能说明反应达到平衡，C不选； D．该反应过程中混合气体总质量是定值，总物质的量减小，混合气体的平均摩尔质量增大，当混合气体的平均摩尔质量不变时，说明反应达到平衡，D选； 故答案为：D。 17. 是一种易溶于水的微红色斜方晶体，实验室用还原制备甲同学设计如图所示装置制备硫酸锰。请回答下列有关问题： （1）仪器组装好后首先进行的操作是___________。 （2）装置B中的试剂为___________，装置E的作用为___________。 （3）装置D中水浴温度应控制在80℃左右，温度不能过高的原因是___________。 （4）装置D中发生反应的化学方程式为___________。 （5）向含有的溶液中通入足量的，写出该反应的化学方程式___________。 （6）已知可以测定硫代硫酸钠()的纯度，二者发生的反应为，现称取c g样品配成100mL溶液，加入b mL a mol/L碘水恰好完全反应，则样品中硫代硫酸钠的含量为___________。 【答案】（1）检查装置的气密性 （2） ①. 饱和溶液 ②. 吸收 （3）温度过高时，在水中的溶解度减小，反应速率减慢 （4） （5） （6） 【解析】 【分析】由制备实验装置可知，A中浓盐酸与亚硫酸钠反应生成二氧化硫，B中饱和亚硫酸氢钠溶液除去挥发的HCl，C作安全瓶防止倒吸，D中发生MnO2+SO2MnSO4，三颈烧瓶中黑色粉末完全消失后停止通入二氧化硫，且温度过高时气体的溶解度减小，不利于制备硫酸锰晶体；二氧化硫有毒，需要尾气处理，E中NaOH溶液可吸收尾气，以此来解答。 【小问1详解】 该实验中需要SO2参与反应，仪器组装好后首先进行的操作是 检查装置的气密性； 【小问2详解】 装置B的作用是除去SO2中的HCl，为不引入新的杂质，装置B中的试剂为饱和NaHSO3溶液，装置E的作用为吸收SO2； 【小问3详解】 装置D中水浴温度应控制在80℃左右，温度不能过高的原因是温度过高时，SO2在水中的溶解度减小，反应速率减慢； 【小问4详解】 装置D中发生反应的化学方程式为MnO2+SO2MnSO4； 【小问5详解】 向含有Na2S的溶液中通入足量的SO2写出该反应的化学方程式2Na2S+5SO2+2H2O═4NaHSO3+3S↓； 【小问6详解】 I2与Na2S2O3发生的反应为2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI，根据碘可以计算Na2S2O3的质量，bmLamol/L碘水中n(I2)=ab×10-3mol，则m(Na2S2O3)=0.316abg，则样品中硫代硫酸钠的含量==。 18. 设计如下电化学串联装置图，反应起始从装置甲右侧打开止水夹，通入一定时间b气体后，关闭止水夹，串联电化学装置亦会继续运行，可见丙装置湿润红色布条褪色，回答下列问题。 （1）甲装置中a通入的气体是___________，写出通入该气体一极的电极反应方程式：___________。 （2）乙装置中，总反应的化学方程式是___________。 （3）丙装置中使红色布条褪色的具体物质是___________，淀粉KI溶液中发生反应的离子方程式：___________。 （4）丁装置为电解精炼粗铜装置，当c极质量___________(填“增加”或“减少”)12.8 g时，装置乙中产生气体的总物质的量为___________mol，装置戊中电解质溶液质量减少___________g。 【答案】（1） ①. ②. （2） （3） ①. HClO ②. （4） ①. 增加 ②. 0.4 ③. 27 【解析】 【分析】丙装置湿润红色布条褪色，说明乙装置右管产生氯气，左管产生氢气，则甲装置中左边电极为正极，右边为负极，丁中c电极为阴极，d为阳极，戊中X为阴极，Y为阳极； 【小问1详解】 丙装置红色布条褪色，说明乙装置右管产生氯气，左管产生氢气，则甲装置a通入的气体是O2，该极的电极反应式：； 【小问2详解】 乙装置为电解饱和氯化钠溶液装置，总反应的化学方程式是； 【小问3详解】 丙装置中使红色布条褪色的具体物质为：HClO，淀粉KI溶液中发生反应的离子方程式：； 【小问4详解】 丁装置为电解精炼粗铜装置，c极为阴极，铜离子在上面放电析出，导致c极质量增加，当c极质量增加12.8 g时，即析出铜0.2 mol，转移电子数为0.4NA，装置乙中产生气体的总物质的量0.4 mol，装置戊中电解质溶液质量减少0.2 mol氯化铜即为27 g。 19. 回收和利用有助于实现“碳中和”。利用制备涉及反应如下： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 已知反应Ⅱ的平衡常数与温度关系如下表所示： T/℃ 700 800 830 1000 1200 K 0.6 0.9 1.0 1.7 26 （1）反应的ΔH___________(填“>”或“<”)0. （2）工业上，不采用下列反应制备，其原因是___________。 ，。 （3）在反应器中充入适量和，发生上述反应Ⅰ合成，下列条件下能同时提高平衡转化率和反应速率的是___________(填字母)。 A. 降低温度 B. 缩小体积，增大压强 C. 选择高效催化剂 D. 增大浓度 （4）830℃，向恒容密闭容器中充入1mol 和1mol ，只发生上述反应Ⅱ．达到平衡时的转化率为___________。 （5）在总压5MPa，，催化剂为Cu-Zn-Al-Zr纳米纤维，反应相同时间时，甲醇产率与温度关系如图1所示。在520K，其他条件相同，甲醇体积分数与压强关系如图2所示(假设只发生上述反应Ⅰ、反应Ⅱ)。 图1中，温度高于520K时，甲醇产率降低的原因可能是___________。 图2中，当压强大于，体积分数急剧降低，其原因___________。 （6）某温度下，在总压为100kPa恒压条件下，向反应器中充入1mol 和1.8mol ，发生上述反应Ⅰ、Ⅱ，平衡时转化率为50％，选择性为80％。反应Ⅰ的平衡常数(分数表示即可，用分压计算平衡常数为压强平衡常数。气体分压=总压×物质的量分数，甲醇选择性) 【答案】（1）< （2）该反应中，、，根据，故任何温度下，因此正反应在任何温度下均不能自发进行 （3）B （4）50％ （5） ①. 520K时，反应Ⅰ、Ⅱ都达平衡，升温时反应Ⅰ平衡向左移动，反应Ⅱ平衡向右移动 ②. 甲醇已液化 （6）或 【解析】 【小问1详解】 已知反应Ⅰ： ； 反应Ⅱ： ； 反应Ⅱ的平衡常数随温度升高而增大，说明升温平衡右移，则正反应吸热，ΔH2＞0，按盖斯定律，反应l-反应Ⅱ=ΔH，则ΔH=ΔH1-ΔH2，因ΔH1＜0、ΔH2＞0故ΔH＜0； 【小问2详解】 ，，则任何温度下该反应的ΔG=ΔH-TΔS＞0，即在任何温度下该正反应不能自发进行，故不能选择此反应合成甲醇； 【小问3详解】 A．反应l的正反应是气体分子数减小的放热反应，降低温度，CO2平衡转化率增大，但反应速率减小，A项不符合题意； B．缩小体积，增大压强，反应速率增大，平衡向右移动，CO2平衡转化率增大，B项符合题意； C．选择高效催化剂，增大反应速率，但平衡不移动，C项不符合题意； D．增大CO2浓度，反应速率增大，但是CO2平衡转化率减小，D项不符合题意； 故答案为：B； 【小问4详解】 830℃向恒容密闭容器中充入1mol CO2和1mol H2只发生上述反应Ⅱ。列三段式： 该温度下平衡常数K=1，即=1，解得x=0.5，即达到平衡时CO2的转化率为=50%； 【小问5详解】 升温反应速率增大，同时升温使平衡朝着吸热方向移动。图1中520K之前未达到平衡，升温，反应速率增大，甲醇产率增大；520K时达到峰值（达到平衡），温度高于520K时，甲醇产率降低的原因可能是：高于520K时，升温，反应l平衡向左移动、反应Ⅱ平衡向右移动，使甲醇产率降低，或催化剂活性降低，一定时间内产率降低。 图2中甲醇体积分数与各物质状态有关，增大压强，反应速率加快，达到平衡时增大压强平衡向正方向移动，但同时增大压强，甲醇易液化，导致甲醇体积分数急剧降低； 【小问6详解】 某温度下，在总压为100kPa恒压条件下，向反应器中充入1mol CO2和1.8mol H2，发生上述反应I、Ⅱ，平衡时CO2转化率为50%，CH3OH选择性为80%； 则可得平衡状态时各物质组成如下：n(CO2)=0.5mol，n(H2)=0.5mol，n(CH3OH)=0.4mol，n(CO)=0.1mol，n(H2O)=0.5mol，p(CO2) =p(H2)= p(CO)==25kPa，p(CH3OH)= =20kPa，反应Ⅰ的平衡常数==。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$