精品解析：湖北恩施高中2025-2026学年高二上学期化学独立作业一

恩施高中2024级高二上学期独立作业一 化学试卷 相对原子质量：H1　C12　O16　Na23　S32　Cl35.5　Cr52　Br80　I127 一、单选题(每小题3分，共15题，45分) 1. 杭州亚运会开幕式主火炬燃料选择甲醇，彰显了绿色亚运的主题。如图所示为“绿色甲醇”生态循环示意图。下列说法错误的是 A. 太阳能制氢中太阳能电池板的主要材料为单晶硅 B. 二氧化碳烟气转化为液体燃料符合“碳中和”理念 C. 燃油汽车排放的CO和NO尾气是汽油不充分燃烧产生的 D. 汽车中使用的甲醇燃料电池放电时化学能转化为电能 2. 叔丁基对苯二酚(TBHQ)常用于市售食用油的抗氧化剂，能延长食用油的保质期，其结构简式如图。下列关于TBHQ的说法错误的是 A. 分子式为C10H14O2 B. 不能够使酸性高锰酸钾溶液褪色 C. 一氯代物有4种 D. 最多有8个碳原子共平面 3. 一种烘焙发酵的原理为。下列化学用语错误的是 A. 溶液中水合钠离子示意图： B. 在水溶液中的电离方程式为： C. 由中原子构成的和、为同种物质 D. 官能团的电子式为： 4. 表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 晶体中含有0.2个阳离子 B. 18 g乙酸和葡萄糖的混合物中，含有碳原子的数目为0.6 NA C. 一定条件下，完全溶于水，体系中含Cl微粒的数目为2 D. 已知羟基的电子式为，1.7 g羟基中含有电子的数目为0.7 NA 5. 下列化学方程式或离子方程式书写正确的是 A. 漂白液生效原理： B. 溶于HI： C. 用溶液吸收少量： D. 等物质的量浓度、等体积的溶液与NaOH溶液混合： 6. 下列实验方案、现象和结论均正确的是 实验方案 实验现象 实验结论 A 向葡萄酒试样中滴加酸性KMnO4溶液 溶液紫色褪去 葡萄酒中含有还原性物质SO2 B 向淀粉水解液中加入新制Cu(OH)2并加热 不出现砖红色沉淀 淀粉没有水解 C 向溶液中加入浓NaOH溶液并加热 产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体 溶液中存在 D 向高浓度FeCl2溶液中滴加酸性KMnO4溶液 溶液紫色褪去 具有还原性 A. A B. B C. C D. D 7. 硫酸是重要的化工原料。工业上以黄铁矿为原料制备硫酸流程如图所示： 已知：2SO2+O22SO3　 下列有关说法错误的是 A. 步骤I前先粉碎黄铁矿，可增大接触面积，提高反应速率 B. 反应II选择此时催化剂的活性最高 C. 步骤III用98.3%的浓H2SO4吸收可防止形成酸雾 D. 步骤IV将焦硫酸和水混合搅拌即可得浓硫酸 8. 将一定量纯净的NH4HS固体置于密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：NH4HS(s)NH3(g)＋H2S(g)。能判断该反应已经达到化学平衡的是 ①v(NH3)正= v(H2S)逆 ②密闭容器中总压强不变 ③密闭容器中混合气体的密度不变 ④密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变 ⑤密闭容器混合气体的总物质的量不变 ⑥密闭容器中NH3的体积分数不变 ⑦混合气体总质量不变 A. ①②③④⑤⑦ B. ①③⑤⑥ C. ①②③⑤⑦ D. 全部 9. X、Y、Z、W、M是原子序数依次增大的同一短周期元素，它们组成的新型锂离子电池的电解质结构如图所示，W的最外层电子数是电子层数的3倍。下列说法正确的是 A. W元素形成化合物时没有正价 B. 单质的氧化性强于的氧化性 C. 的最高价氧化物对应的水化物是三元弱酸 D. 简单氢化物的沸点： 10. 和合成乙醇反应为。将等物质的量的和充入一刚性容器中，测得平衡时乙醇的体积分数随温度和压强的关系如图甲：已知Arrhenius经验公式为(为活化能，k为速率常数，R和C为常数)，为探究m、n两种催化剂的催化效能，进行了实验探究，依据实验数据获得图乙曲线，下列有关说法正确的是 A. 图甲、两点的平衡常数 B. 图甲压强 C. 由图乙中信息获知催化效能较高的催化剂是m D. 由图乙知该反应的活化能 11. 电池功率大，可用于海上导航，其结构如图所示(阴离子交换膜仅允许阴离子通过)。下列说法错误的是 A. 该装置是将化学能转化为电能 B. 电池工作时，从碳纤维电极区透过阴离子交换膜移向铝电极区 C. Al为负极，负极的电极反应式为 D. 电子移动方向：铝电极→KOH溶液→离子交换膜→溶液→碳纤维电极 12. 化学反应总是向着自由能变()减小的方向进行。几种由单质和生成相应氧化物的反应的随温度T的变化如图所示。(已知：，忽略温度对和的影响)下列说法正确的是 A. 由单质生成1mol氧化物的： B. 反应在时 C. 时，C还原ZnO的产物为气态锌和 D. 条件下可用C还原MgO制取金属镁 13. 由直接脱氢制的反应为 。在密闭容器中发生该反应，测得的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示，下列说法正确的是 A. 两点平衡常数： B. 该反应在高温条件下能自发进行 C. 两点的化学反应速率： D. 减压、降温均有利于提高的平衡转化率 14. —定条件下，CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，往2 L恒容密闭容器中充入1 molCO2和3 molH2，在不同催化剂①②③的作用下发生该反应，相同时间内CO2的转化率随温度变化如下图所示(计算时按66.7%=处理)，下列说法错误的是 A. a点v(正)>v(逆) B. 催化剂效果最佳的反应是① C. c点时该反应的平衡常数 D. T5温度下，充入2 molCO2和6 molH2，平衡时，CO2转化率大于66.7% 15. 在有氧条件以及催化剂作用下可被还原成，反应机理如图甲，的脱除率与温度的关系如图乙。下列说法错误的是 A. 若过量，则不利于被还原为 B. 该过程总反应为 C. 该转化过程中，体现了还原性，为该反应的催化剂 D. 温度超过时脱除率骤然下降的原因可能是催化剂活性大大降低 二、非选择题(除标注外，每空2分，共4个题，55分) 16. 我国海水制盐的历史悠久，以传统制盐工业为基础，生产烧碱、纯碱，海水提镁、提钾、提溴等产业逐步发展。如图所示是利用海洋资源生产与应用的工艺流程。 回答下列问题： （1）侯氏制碱第一步的化学方程式为_____；工业上冶炼金属钠的化学方程式为_____。 （2）通过氯碱工业制备出的可用于漂白粉、漂白液的制取，制备漂白粉的离子方程式为_____。 （3）从海水中提取的粗盐主要含、、等杂质离子，除去这些离子可加入的试剂有①盐酸、②溶液、③溶液、④溶液，加入试剂的正确顺序可为_____(填字母)。 A. ①②③④ B. ④②③① C. ③②④① D. ②④③① （4）能用热空气将粗溴水中的溴单质吹出的原因是_____；检验步骤③是否生成了的操作是_____。 （5）若步骤③通入，实际产出的质量为，则的产率为_____ 17. 六水合三氯化铬可用于制备催化剂、媒染剂和聚合胶黏剂。实验室用铬酸钠为原料制备六水合三氯化铬的实验方案和装置如下： 已知：①甲醇沸点61.7℃。 ②六水合三氯化铬易溶于水、可溶于乙醇、不溶于乙醚。 ③的性质与类似。 回答下列问题： （1）在步骤Ⅰ中使用仪器a的作用是_____。 （2）步骤Ⅰ反应生成的同时有气体逸出，反应的化学方程式为：_____。 （3）步骤Ⅱ中调节溶液pH不能加入过量NaOH的原因是：_____。(用离子方程式解释) （4）步骤Ⅳ中洗涤固体的方法是_____。 （5）步骤VI中“一系列操作”包括加热浓缩、冷却结晶、过滤、用少量_____洗涤、低温烘干。 （6）产品纯度的测定。称取6.0g产品，在强碱性条件下加过量溶液，加热使完全转化为，并继续加热一段时间，冷却后加入稀硫酸使使完全转化为，再加蒸馏水将溶液稀释至250mL。取25.00mL溶液加入过量KI溶液，滴加2~3滴淀粉溶液，加入的标准溶液，发生反应：，消耗标准溶液的体积为20.00mL。 ①“继续加热一段时间”的目的是_____。 ②该产品的纯度为_____%(结果保留1位小数)。 18. 工业合成氨是人类科学技术一项重大突破，我国目前氨的生产能力居世界首位。回答下列问题： （1）上图为在某催化剂表面合成氨反应机理。 ①反应的△H=_____。综合考虑焓变和熵变，合成氨反应在_____条件下有利于反应自发进行。 ②上图中决速步的反应方程式为_____。 （2）氨是重要的化工产品，其生产流程如图所示，请回答下列问题： 下列说法正确的是_____。 A. 利用压缩机进行加压有利于更快更多的生产氨气 B. 热交换器可以冷却进入的原料气，防止催化剂过热 C. 合成氨是目前自然固氮最重要的途径 D. 通过使用催化剂、升高温度和增大压强等措施，可以提高日产量 （3）在不同压强下，以两种不同组成进料，反应达平衡时氨的物质的量分数与温度的计算结果如下图所示。进料组成I：、；进料组成Ⅱ：、、(物质i的物质的量分数：) ①进料组成中不含惰性气体Ar的图是_____(填“图a”或“图b”)。 ②图a中，当、时，氮气的转化率_____。该温度时，反应的平衡常数_____。 （4）压强下，向密闭容器中充入一定量的和，相同时间内测得体系中NH3的体积分数与温度(T)的关系如图所示。 NH3的体积分数随温度升高先增大后减小的原因是_____。 19. 能源问题是人类社会面临的重大课题，甲醇是一种可再生能源，具有开发应用的广阔前景，研究甲醇具有重要意义。 （1）利用工业废气中的CO2可制取甲醇，其反应为：。 ①已知反应的能量变化如图1、图2所示，由二氧化碳和氢气制备甲醇的热化学方程式为_____。 ②为探究用CO2生产燃料甲醇的反应原理，现进行如下实验：在一恒温恒容密闭容器中，充入lmolCO2和3molH2，进行上述反应。测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。从反应开始到平衡，v(H2)=_____；从温度和压强的角度分析，能使平衡体系中增大的措施有_____ ③工业生产甲醇工艺中，除发生主反应：外，还会发生副反应，某温度下，加入一恒压密闭容器中反应，达到平衡时，氢气、甲醇和一氧化碳分压的关系：，求副反应的压强平衡常数Kp=_____。 （2）工业上利用甲醇制备氢气的常用方法有两种。 ①甲醇蒸汽重整法。主要反应为CH3OH(g)⇌CO(g)+2H2(g)；设在容积为2.0L的密闭容器中充入0.60molCH3OH(g)，体系压强为P1，在一定条件下达到平衡时，体系压强为P2，且P2/P1=2.2，则该条件下CH3OH的平衡转化率为_____。 ②甲醇部分氧化法。在一定温度下以Ag/CeO2—ZnO为催化剂时原料气比例对反应的选择性(选择性越大，表示生成的该物质越多)影响关系如图所示，则当=0.25时，CH3OH与O2发生的主要反应方程式_____。在制备H2时最好控制=_____。(保留一位小数) 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 恩施高中2024级高二上学期独立作业一 化学试卷 相对原子质量：H1　C12　O16　Na23　S32　Cl35.5　Cr52　Br80　I127 一、单选题(每小题3分，共15题，45分) 1. 杭州亚运会开幕式主火炬燃料选择甲醇，彰显了绿色亚运的主题。如图所示为“绿色甲醇”生态循环示意图。下列说法错误的是 A. 太阳能制氢中太阳能电池板的主要材料为单晶硅 B. 二氧化碳烟气转化为液体燃料符合“碳中和”理念 C. 燃油汽车排放的CO和NO尾气是汽油不充分燃烧产生的 D. 汽车中使用的甲醇燃料电池放电时化学能转化为电能 【答案】C 【解析】 【详解】A.太阳能电池板的主要材料为单晶硅，A正确； B.二氧化碳烟气转化为液体燃料，减少了二氧化碳的排放，符合“碳中和”理念，B正确； C.燃油汽车排放的CO是汽油不充分燃烧产生的，NO是氮气与氧气高温或者电子点火时产生的，C错误； D.原电池放电时化学能转化为电能，D正确; 故答案选C。 2. 叔丁基对苯二酚(TBHQ)常用于市售食用油的抗氧化剂，能延长食用油的保质期，其结构简式如图。下列关于TBHQ的说法错误的是 A. 分子式为C10H14O2 B. 不能够使酸性高锰酸钾溶液褪色 C. 一氯代物有4种 D. 最多有8个碳原子共平面 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据结构简式可知，叔丁基对苯二酚分子式为，A正确； B．结构中含有酚羟基，具有还原性，能够使酸性高锰酸钾溶液褪色，B错误； C．苯环上的H种类有3种、叔丁基结构中H种类有1种，故叔丁基对苯二酚的一氯代物有4种，C正确； D．苯环上的6个碳原子、叔丁基中直接与苯环相连的1个碳原子（该碳原子处于四面体空间构型中心）一定共平面，叔丁基的三个甲基通过单键可旋转，至多有1个甲基碳原子与苯环共平面，故最多有8个碳原子共平面，D正确； 故选B。 3. 一种烘焙发酵的原理为。下列化学用语错误的是 A. 溶液中水合钠离子示意图： B. 在水溶液中的电离方程式为： C. 由中原子构成的和、为同种物质 D. 官能团的电子式为： 【答案】A 【解析】 【详解】A．溶液中带正电吸引水分子负电端（氧原子），图示中周围水分子中的H朝内，A错误； B．为强电解质，在水溶液中完全电离产生、，B正确； C．原子构成的和、结构相同为同种物质，C正确； D．官能团为，其中碳原子有1个单电子（未成键），另外3个电子分别与1个氧原子形成、与1个形成，碳原子周围7电子，而氧原子周围均达8电子，电子式为，D正确； 故选A。 4. 表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 晶体中含有0.2个阳离子 B. 18 g乙酸和葡萄糖的混合物中，含有碳原子的数目为0.6 NA C. 一定条件下，完全溶于水，体系中含Cl微粒的数目为2 D. 已知羟基的电子式为，1.7 g羟基中含有电子的数目为0.7 NA 【答案】B 【解析】 【详解】A．NaHSO4晶体由Na+和构成，1个NaHSO4含1个阳离子（Na+）。12 g NaHSO4的物质的量为，阳离子数目为0.1 ，A错误； B．乙酸（C2H4O2）和葡萄糖（C6H12O6）的最简式均为CH2O，CH2O的摩尔质量为30 g/mol。18 g混合物中CH2O的物质的量为，含C原子0.6 mol，数目为0.6 ，B正确； C．Cl2与水的反应为可逆反应（Cl2+H2O⇌HCl+HClO），体系中含Cl微粒有Cl2、Cl-、HClO等，根据Cl原子守恒，Cl原子总数为2 ，但“含Cl微粒的数目”（微粒个数之和）小于2 ，C错误； D．羟基（-OH）的电子数为8（O）+1（H）=9，1.7 g羟基（0.1 mol）含电子0.9 mol，数目为0.9 ，D错误； 故答案选B。 5. 下列化学方程式或离子方程式书写正确的是 A. 漂白液生效原理： B. 溶于HI： C. 用溶液吸收少量： D. 等物质的量浓度、等体积的溶液与NaOH溶液混合： 【答案】B 【解析】 【详解】A．漂白液生效时，与、反应生成HClO，HClO的酸性弱于，强于，因此少量时应生成而非，正确反应为，A错误； B．与HI反应时，中和生成和，会进一步氧化为，自身被还原为，离子方程式为，配平正确且符合氧化还原规律，B正确； C．少量时，过量，二者发生氧化还原反应生成的会与结合为，而非直接以形式存在，正确的离子方程式为，C错误； D．溶液中的优先与中和生成，未参与反应，正确离子方程式为，D错误； 故选B。 6. 下列实验方案、现象和结论均正确的是 实验方案 实验现象 实验结论 A 向葡萄酒试样中滴加酸性KMnO4溶液 溶液紫色褪去 葡萄酒中含有还原性物质SO2 B 向淀粉水解液中加入新制Cu(OH)2并加热 不出现砖红色沉淀 淀粉没有水解 C 向溶液中加入浓NaOH溶液并加热 产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体 溶液中存在 D 向高浓度FeCl2溶液中滴加酸性KMnO4溶液 溶液紫色褪去 具有还原性 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．酸性KMnO4褪色说明存在还原性物质，但葡萄酒中可能含有葡萄糖等其他还原性物质，结论直接指向SO2不准确，A错误； B．淀粉水解需在酸性条件，未中和酸直接加Cu(OH)2会导致反应无法进行，即使水解也可能无砖红色沉淀，结论错误，B错误； C．浓NaOH加热释放NH3，湿润红色石蕊试纸变蓝是NH3的特征现象，可证明存在，C正确； D．高浓度FeCl2溶液中Cl−可能被酸性KMnO4氧化，褪色现象不一定由Fe2+引起，结论不严谨，D错误； 故答案选C。 7. 硫酸是重要的化工原料。工业上以黄铁矿为原料制备硫酸流程如图所示： 已知：2SO2+O22SO3　 下列有关说法错误的是 A. 步骤I前先粉碎黄铁矿，可增大接触面积，提高反应速率 B. 反应II选择此时催化剂的活性最高 C. 步骤III用98.3%的浓H2SO4吸收可防止形成酸雾 D. 步骤IV将焦硫酸和水混合搅拌即可得浓硫酸 【答案】D 【解析】 【分析】黄铁矿在空气中焙烧，发生反应生成二氧化硫等物质。将黄铁矿粉碎，可增大其与空气的接触面积，从而提高反应速率，使黄铁矿更充分地反应；生成的二氧化硫和空气中的氧气在五氧化二钒的催化作用、400-500℃发生。选择该温度范围，一方面是因为该温度下催化剂活性最高，能加快反应速率，另一方面，该反应是放热反应，温度过高使平衡逆向移动，综合反应速率和平衡因素，选此温度，生成的SO3用98.3%浓硫酸吸收，直接用水吸收会产生酸雾，影响吸收效率。 【详解】A．粉碎黄铁矿可增大固体与空气的接触面积，加快反应速率，A正确； B．反应II中SO2氧化为SO3使用V2O5作催化剂，400-500℃时催化剂活性最高，B正确； C．SO3用水吸收易形成酸雾，用98.3%浓H2SO4吸收可生成焦硫酸（H2S2O7），有效防止酸雾，C正确； D．焦硫酸（H2S2O7）与水按1:1反应生成2H2SO4，得到的是100%纯硫酸，而步骤IV产物为98%浓硫酸，需控制水量稀释，并非“混合搅拌即可得”，D错误； 故答案选D。 8. 将一定量纯净的NH4HS固体置于密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：NH4HS(s)NH3(g)＋H2S(g)。能判断该反应已经达到化学平衡的是 ①v(NH3)正= v(H2S)逆 ②密闭容器中总压强不变 ③密闭容器中混合气体的密度不变 ④密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变 ⑤密闭容器混合气体的总物质的量不变 ⑥密闭容器中NH3的体积分数不变 ⑦混合气体总质量不变 A. ①②③④⑤⑦ B. ①③⑤⑥ C. ①②③⑤⑦ D. 全部 【答案】C 【解析】 【详解】①v(NH3)正= v(H2S)逆，满足正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，②正反应体积增大，当密闭容器中总压强不变时，反应达到平衡状态；③密度是混合气体的质量和容器容积的比值，在反应过程中容积始终是不变的，但是气体的质量是变化的，所以当密闭容器中混合气体的密度不变时，反应达到平衡状态；④由于体系中只有两种气体，且NH3和H2S的体积之比始终满足1∶1，所以密闭容器中混合气体的平均相对分子质量始终不变，不能说明反应达到平衡状态；⑤正反应气体的分子数增大，当密闭容器中混合气体的总物质的量不变时，反应达到平衡状态；⑥由于体系中只有两种气体，NH3和H2S的体积之比始终满足1∶1，所以密闭容器中NH3的体积分数始终不变，不能说明反应达到平衡状态；⑦由于反应物是固体，所以混合气体总质量不变时，反应达到平衡状态。 故答案为：C。 【点睛】一个可逆反应是否处于化学平衡状态可从两方面判断：一是看正反应速率是否等于逆反应速率，两个速率必须能代表正、逆两个方向，然后它们的数值之比还得等于化学计量数之比，具备这两点才能确定正反应速率等于逆反应速率；二是判断物理量是否为变量，变量不变达平衡。 9. X、Y、Z、W、M是原子序数依次增大的同一短周期元素，它们组成的新型锂离子电池的电解质结构如图所示，W的最外层电子数是电子层数的3倍。下列说法正确的是 A. W元素形成化合物时没有正价 B. 单质的氧化性强于的氧化性 C. 的最高价氧化物对应的水化物是三元弱酸 D. 简单氢化物的沸点： 【答案】B 【解析】 【分析】X、Y、Z、W、M为原子序数依次增大的同一短周期元素，W的最外层电子数是电子层数的3倍，则W为O；X+为+1价阳离子，且与W同周期，原子序数最小，故X为Li；Z形成四个共价键，且原子序数介于Li和O之间，则Z为C；Y在Z之前，且能形成三个普通共价键和一个配位键，则Y为B；M形成1条共价键，且为原子序数大于O的第二周期元素，则M为F；综上所述，元素依次为：X为Li，Y为B，Z为C，W为O，M为F。 【详解】A．W为O元素，O在与F形成化合物（如OF2）时显+2价，存在正价，A错误； B．M为F，W为O，单质F2的氧化性强于O2（如F2与水反应生成O2，可证明F2氧化性更强），B正确； C．Y为B，其最高价氧化物对应水化物为H3BO3，硼酸是一元弱酸（通过结合水电离的OH﹣电离出H+），并非三元弱酸，C错误； D．M、W、Z的简单氢化物分别为HF、H2O、CH4，沸点：H2O（分子间氢键数量多）>HF（分子间存在氢键）>CH4（无氢键），即W>M>Z，D错误； 故选B。 10. 和合成乙醇反应为。将等物质的量的和充入一刚性容器中，测得平衡时乙醇的体积分数随温度和压强的关系如图甲：已知Arrhenius经验公式为(为活化能，k为速率常数，R和C为常数)，为探究m、n两种催化剂的催化效能，进行了实验探究，依据实验数据获得图乙曲线，下列有关说法正确的是 A. 图甲、两点的平衡常数 B. 图甲压强 C. 由图乙中信息获知催化效能较高的催化剂是m D. 由图乙知该反应的活化能 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据图示，同一压强下，升高温度，乙醇体积分数减小，说明升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小，a点温度小于b点，所以、两点的平衡常数，A错误； B．同温条件下，增大压强，平衡正向移动，乙醇的体积分数增大，所以压强，B错误； C．斜率为负时，斜率的绝对值越大直线越陡峭。由图乙可知，直线n斜率大，小，催化效率高，所以催化效能较高的催化剂是n，C错误； D．在m催化剂作用下，，计算得该反应的活化能，D正确； 故选D。 11. 电池功率大，可用于海上导航，其结构如图所示(阴离子交换膜仅允许阴离子通过)。下列说法错误的是 A. 该装置是将化学能转化为电能 B. 电池工作时，从碳纤维电极区透过阴离子交换膜移向铝电极区 C. Al为负极，负极的电极反应式为 D. 电子移动方向：铝电极→KOH溶液→离子交换膜→溶液→碳纤维电极 【答案】D 【解析】 【详解】A．该装置是原电池装置，将化学能转化为电能，A正确； B．铝为活泼金属发生氧化反应生成偏铝酸根离子，为负极，原电池中阴离子向负极迁移，故电池工作时，从碳纤维电极区透过阴离子交换膜移向铝电极区，B正确； C．Al为负极，失去电子发生氧化反应，负极的电极反应式为，C正确； D．电子不能进入电解质溶液，D错误； 故选D。 12. 化学反应总是向着自由能变()减小的方向进行。几种由单质和生成相应氧化物的反应的随温度T的变化如图所示。(已知：，忽略温度对和的影响)下列说法正确的是 A. 由单质生成1mol氧化物的： B. 反应在时 C. 时，C还原ZnO的产物为气态锌和 D. 条件下可用C还原MgO制取金属镁 【答案】D 【解析】 【详解】A．ΔG=ΔH-TΔS，生成氧化物的反应ΔH等于T=0时的ΔG，金属氧化为放热反应，ΔH为负值，活泼金属氧化物生成焓更负，ΔH更小，图像中T=0时MgO的ΔG（即ΔH）比Ag2O更低（更负），故ΔH(MgO) < ΔH(Ag2O)，A错误； B．反应C(s)+CO2(g)=2CO(g)的ΔG=ΔG(C→CO)-ΔG(C→CO₂)。C→CO线斜率为负（ΔS>0），C→CO2线斜率近于0（ΔS≈0），交点aK时ΔG(C→CO)=ΔG(C→CO2)。T>aK时，ΔG(C→CO)<ΔG(C→CO2)，故ΔG=ΔG(C→CO)-ΔG(C→CO2)<0，B错误； C．T=bK时，C还原ZnO需比较生成CO和CO2的ΔG。C→CO线斜率为负，高温下ΔG更低（更负），故反应更易生成CO而非CO2，产物应为气态Zn和CO，C错误； D．C还原MgO的ΔG=ΔG(C→CO)-ΔG(Mg→MgO)。C→CO线斜率为负（ΔG随T降低），Mg→MgO线斜率为正（ΔG随T升高），交点cK时ΔG=0。T>cK时，ΔG(C→CO)<ΔG(Mg→MgO)，故ΔG<0，反应自发，可制取Mg，D正确； 故选D。 13. 由直接脱氢制的反应为 。在密闭容器中发生该反应，测得的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示，下列说法正确的是 A. 两点平衡常数： B. 该反应在高温条件下能自发进行 C. 两点的化学反应速率： D. 减压、降温均有利于提高的平衡转化率 【答案】B 【解析】 【详解】A．平衡常数K只与温度有关，X、Z两点温度相同，所以K(X)=K(Z)，故A错误； B．该反应正反应气体分子数增大（ΔS>0），由图像知升温转化率增大，说明ΔH>0。根据ΔG=ΔH-TΔS，高温下ΔG<0，反应能自发进行，故B正确； C．X、Y两点温度不同（Y点温度更高），温度越高反应速率越快，且Y点为平衡点（v正(Y)=v逆(Y)），v逆(Y)>v正(X)，故C错误； D．正反应吸热，降温使平衡逆向移动，转化率降低，故D错误； 选B。 14. —定条件下，CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，往2 L恒容密闭容器中充入1 molCO2和3 molH2，在不同催化剂①②③的作用下发生该反应，相同时间内CO2的转化率随温度变化如下图所示(计算时按66.7%=处理)，下列说法错误的是 A. a点v(正)>v(逆) B. 催化剂效果最佳的反应是① C. c点时该反应的平衡常数 D. T5温度下，充入2 molCO2和6 molH2，平衡时，CO2转化率大于66.7% 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据图象可知，温度为时a点反应未达到限度，此时a点，A正确； B．由图像可知，温度相同条件下，反应①CO2的转化率较高，说明催化剂效果最佳的反应是反应①，B正确； C．c点时，二氧化碳的转化率为，以物质的量浓度列三段式： 则c点时该反应的平衡常数K=，C错误； D．温度下，充入2 molCO2和6 molH2，相当于在原来的基础上增大压强。根据化学平衡移动原理，增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动。该反应的正反应是气体体积减小的反应，所以平衡正向移动，CO2的转化率增大，即平衡时CO2转化率大于66.7%，D正确； 故答案选C。 15. 在有氧条件以及催化剂作用下可被还原成，反应机理如图甲，的脱除率与温度的关系如图乙。下列说法错误的是 A. 若过量，则不利于被还原为 B. 该过程总反应为 C. 该转化过程中，体现了还原性，为该反应的催化剂 D. 温度超过时脱除率骤然下降的原因可能是催化剂活性大大降低 【答案】C 【解析】 【详解】A．O2过量可能导致催化剂活性位点过度氧化或直接与NH3反应，竞争还原NO所需的还原剂，从而不利于NO被还原为N2，A正确； B．根据反应机理，反应物为NH3、NO、O2，产物为N2和H2O。N元素归中（NH3中-3价N→0价，NO中+2价N→0价），O2作氧化剂（O2→H2O中-2价O）。得失电子守恒：4NH3失12e-（4×3），4NO得8e-（4×2），O2得4e-（1×4），总反应式4NH3+4NO+O24N2+6H2O满足守恒，B正确； C．NH3中N元素从-3价升至0价，体现还原性；但V4+-OH是反应过程中生产的中间产物，并非催化剂，C错误； D．温度超过1000℃时，催化剂可能因高温失活，导致反应速率骤降，NO脱除率下降，D正确； 故答案选C。 二、非选择题(除标注外，每空2分，共4个题，55分) 16. 我国海水制盐的历史悠久，以传统制盐工业为基础，生产烧碱、纯碱，海水提镁、提钾、提溴等产业逐步发展。如图所示是利用海洋资源生产与应用的工艺流程。 回答下列问题： （1）侯氏制碱第一步的化学方程式为_____；工业上冶炼金属钠的化学方程式为_____。 （2）通过氯碱工业制备出的可用于漂白粉、漂白液的制取，制备漂白粉的离子方程式为_____。 （3）从海水中提取的粗盐主要含、、等杂质离子，除去这些离子可加入的试剂有①盐酸、②溶液、③溶液、④溶液，加入试剂的正确顺序可为_____(填字母)。 A. ①②③④ B. ④②③① C. ③②④① D. ②④③① （4）能用热空气将粗溴水中的溴单质吹出的原因是_____；检验步骤③是否生成了的操作是_____。 （5）若步骤③通入，实际产出的质量为，则的产率为_____ 【答案】（1） ①. ②. （2） （3）BD （4） ①. 沸点低，易挥发 ②. 取适量溶液于试管中，先加过量稀盐酸酸化，再滴加溶液，若开始无明显现象，加后出现白色沉淀，则说明有硫酸根生成 （5） 【解析】 【分析】海水晒盐分离出粗盐和苦卤，粗盐溶解后过滤除去不溶性杂质，之后再经化学除杂后得到精盐水，饱和NaCl溶液应用到氯碱工业中制取氯气、氢气和NaOH；NaCl晶体电解生成金属Na；苦卤（含有）通入氯气，得到含有的海水，利用热空气吹出生成的，并用、水吸收得到含有HBr等物质的溶液，再通入氯气氧化，蒸馏得到工业液溴，据此分析。 【小问1详解】 侯氏制碱第一步的化学方程式为；NaCl晶体电解生成金属Na，化学方程式为； 【小问2详解】 制备漂白粉的离子方程式为 【小问3详解】 要在之后加，最后加盐酸，故选BD； 【小问4详解】 能用热空气将粗溴水中的溴单质吹出的原因是沸点低，易挥发；取适量溶液于试管中，先加过量稀盐酸酸化，再滴加溶液，若开始无明显现象，加后出现白色沉淀，则说明有硫酸根生成； 【小问5详解】 根据，960 g物质的量为15 mol，则理论上可产出15mol，产率为。 17. 六水合三氯化铬可用于制备催化剂、媒染剂和聚合胶黏剂。实验室用铬酸钠为原料制备六水合三氯化铬的实验方案和装置如下： 已知：①甲醇沸点61.7℃。 ②六水合三氯化铬易溶于水、可溶于乙醇、不溶于乙醚。 ③的性质与类似。 回答下列问题： （1）在步骤Ⅰ中使用仪器a的作用是_____。 （2）步骤Ⅰ反应生成的同时有气体逸出，反应的化学方程式为：_____。 （3）步骤Ⅱ中调节溶液pH不能加入过量NaOH的原因是：_____。(用离子方程式解释) （4）步骤Ⅳ中洗涤固体的方法是_____。 （5）步骤VI中“一系列操作”包括加热浓缩、冷却结晶、过滤、用少量_____洗涤、低温烘干。 （6）产品纯度的测定。称取6.0g产品，在强碱性条件下加过量溶液，加热使完全转化为，并继续加热一段时间，冷却后加入稀硫酸使使完全转化为，再加蒸馏水将溶液稀释至250mL。取25.00mL溶液加入过量KI溶液，滴加2~3滴淀粉溶液，加入的标准溶液，发生反应：，消耗标准溶液的体积为20.00mL。 ①“继续加热一段时间”的目的是_____。 ②该产品的纯度为_____%(结果保留1位小数)。 【答案】（1）将甲醇、盐酸冷凝回流，提高原料利用率 （2） （3）或 （4）向漏斗中加入蒸馏水至刚好浸没沉淀，待蒸馏水自然流下，重复操作2-3次 （5）乙醚 （6） ①. 除去过量的溶液，防止将KI氧化为 ②. 88.8 【解析】 【分析】铬酸钠溶液与甲醇、浓盐酸控温在120℃反应生成氯化铬溶液，加入适量氢氧化钠溶液调节pH=6.8，过滤得到氢氧化铬固体和滤液，固体洗涤、加入浓盐酸溶解，再进行一系列操作，为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到氯化铬晶体。 【小问1详解】 仪器a为冷凝管，因为甲醇沸点为61.7℃，为减少反应过程中甲醇和盐酸的大量挥发，故使用冷凝管对其冷凝回流，提高原料利用率。 【小问2详解】 由信息可知，甲醇转变为，被还原为，根据元素守恒和得失电子守恒可写出反应的化学方程式为。 【小问3详解】 的性质与类似具有两性，故如果加入过量NaOH溶液，会反应生成，离子方程式为：或； 【小问4详解】 洗涤固体的方法是向漏斗中加入蒸馏水至刚好浸没沉淀，待蒸馏水自然流下，重复操作2-3次。 【小问5详解】 不溶于乙醚，由溶液得到晶体的一系列操作为加热浓缩、冷却结晶、过滤、用少量乙醚洗涤、低温烘干。 【小问6详解】 ①继续加热煮沸一段时间的目的是除去过量的溶液，防止将KI氧化为。 ②根据元素守恒和电子得失守恒可得出关系：，消耗标准溶液的体积为，故滴定产品的纯度为。 18. 工业合成氨是人类科学技术一项重大突破，我国目前氨的生产能力居世界首位。回答下列问题： （1）上图为在某催化剂表面合成氨反应机理。 ①反应的△H=_____。综合考虑焓变和熵变，合成氨反应在_____条件下有利于反应自发进行。 ②上图中决速步的反应方程式为_____。 （2）氨是重要的化工产品，其生产流程如图所示，请回答下列问题： 下列说法正确的是_____。 A. 利用压缩机进行加压有利于更快更多的生产氨气 B. 热交换器可以冷却进入的原料气，防止催化剂过热 C. 合成氨是目前自然固氮最重要的途径 D. 通过使用催化剂、升高温度和增大压强等措施，可以提高日产量 （3）在不同压强下，以两种不同组成进料，反应达平衡时氨的物质的量分数与温度的计算结果如下图所示。进料组成I：、；进料组成Ⅱ：、、(物质i的物质的量分数：) ①进料组成中不含惰性气体Ar的图是_____(填“图a”或“图b”)。 ②图a中，当、时，氮气的转化率_____。该温度时，反应的平衡常数_____。 （4）压强下，向密闭容器中充入一定量的和，相同时间内测得体系中NH3的体积分数与温度(T)的关系如图所示。 NH3的体积分数随温度升高先增大后减小的原因是_____。 【答案】（1） ①. ②. 低温 ③. （2）AD （3） ①. b ②. ③. （4）随着温度升高，反应速率增大，生成的氨气增多，导致氨气体积分数增大，时，反应达到平衡，继续升高温度，平衡逆向进行，导致氨气的体积分数减小 【解析】 【小问1详解】 由图可知，生成物能量低于反应物，为放热反应，结合盖斯定律，反应的；该反应为放热的熵减反应，则合成氨反应在低温条件下有利于反应自发进行；决速步为活化能最大的一步为过程③，反应方程式为； 【小问2详解】 A．利用压缩机进行加压，能加快反应速率，且利于反应正向移动，有利于更快更多的生产氨气，正确； B．热交换器可以加热进入的原料气，提高反应速率，且利于温度达到催化剂的活化温度，利于反应进行，错误； C．合成氨是目前人工固氮最重要的途径，错误； D．通过分离液态氨气等措施，可以提高反应的平衡转化率，催化剂可以加快反应速率，但是不能改变平衡移动，但能缩短平衡所需时间，提高日产量，正确； 故答案选AD； 【小问3详解】 对比图a和图b中的信息可知，在相同温度和相同压强下，图b中平衡时氨的体积分数较大，反应为气体分子数减小的反应，在恒压下充入惰性气体Ar，反应混合物中各组分的浓度减小，各组分的分压也减小，化学平衡向气体分子数增大的方向移动，因此，充入惰性气体Ar不利于合成氨，进料组成中含有惰性气体Ar的图是图a、不含惰性气体Ar的图是图b； 假设进料中氢气和氮气、氩气的物质的量分别为3 mol和1 mol、1 mol，达到平衡时氮气的变化量为2a，则可列“三段式”： ，则,氮气的转化率；此时氮气、氢气、氨气、氩气物质的量分别为0.5 mol、1.5 mol、1 mol、1 mol，总的物质的量为4 mol，则反应的； 【小问4详解】 相同时间内，随着温度升高，反应速率增大，生成的氨气增多，导致氨气体积分数增大，时，反应达到平衡，继续升高温度，平衡逆向进行，导致氨气的体积分数减小，故的体积分数随温度先升高后减小。 19. 能源问题是人类社会面临的重大课题，甲醇是一种可再生能源，具有开发应用的广阔前景，研究甲醇具有重要意义。 （1）利用工业废气中的CO2可制取甲醇，其反应为：。 ①已知反应的能量变化如图1、图2所示，由二氧化碳和氢气制备甲醇的热化学方程式为_____。 ②为探究用CO2生产燃料甲醇的反应原理，现进行如下实验：在一恒温恒容密闭容器中，充入lmolCO2和3molH2，进行上述反应。测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。从反应开始到平衡，v(H2)=_____；从温度和压强的角度分析，能使平衡体系中增大的措施有_____ ③工业生产甲醇工艺中，除发生主反应：外，还会发生副反应，某温度下，加入一恒压密闭容器中反应，达到平衡时，氢气、甲醇和一氧化碳分压的关系：，求副反应的压强平衡常数Kp=_____。 （2）工业上利用甲醇制备氢气的常用方法有两种。 ①甲醇蒸汽重整法。主要反应为CH3OH(g)⇌CO(g)+2H2(g)；设在容积为2.0L的密闭容器中充入0.60molCH3OH(g)，体系压强为P1，在一定条件下达到平衡时，体系压强为P2，且P2/P1=2.2，则该条件下CH3OH的平衡转化率为_____。 ②甲醇部分氧化法。在一定温度下以Ag/CeO2—ZnO为催化剂时原料气比例对反应的选择性(选择性越大，表示生成的该物质越多)影响关系如图所示，则当=0.25时，CH3OH与O2发生的主要反应方程式_____。在制备H2时最好控制=_____。(保留一位小数) 【答案】（1） ①. CO2(g)＋3H2(g)⇌CH3OH(l)＋H2O(l) ΔH=－50kJ·mol－1 ②. 0.225mol/(L·min) ③. 降低温度或加压或增大氢气量或将H2O(g)从体系中分离出来 ④. （2） ①. 60% ②. 2CH3OH＋O22HCHO(g)＋2H2O ③. 0.5 【解析】 【小问1详解】 ①根据图1得出CO(g)＋H2O(l)=CO2(g)＋H2(g) ΔH=－41kJ·mol－1……①，根据图2得出CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(l) ΔH=－91kJ·mol－1……②，根据盖斯定律，②－①ΔH=(－91kJ·mol－1)－(－41kJ·mol－1)=－50kJ·mol－1，CO2(g)＋3H2(g)⇌CH3OH(l)＋H2O(l) ΔH=－50kJ·mol－1； ②达到平衡时，消耗CO2物质的量浓度为(1.00－0.25)mol·L－1=0.75mol·L－1，此时消耗H2的物质的量浓度为3×0.75mol·L－1=2.25mol·L－1，即v(H2)==0.225mol/(L·min)；使增大，n(CH3OH)增大，n(CO2)减小，说明反应向正反应方向进行，措施为降低温度或加压或增大氢气量或将H2O(g)从体系中分离出来； ③根据题意可知，物质的量之比等于压强之比，有： 则平衡时：，则，解得：，；副反应是反应前后分子数不变的反应，可用物质的量代替分压进行计算，； 【小问2详解】 ①令达到平衡时，消耗CH3OH物质的量为xmol，则生成CO的物质的量为xmol，氢气的物质的量为2xmol，相同条件下，气体压强之比等于其物质的量之比，即，解得x=0.36，则甲醇的平衡转化率为60%； ②当=0.25，根据图象，此时HCHO的选择性最大，因此CH3OH和氧气发生的主要反应是生成HCHO，主要反应的方程式为2CH3OH＋O22HCHO(g)＋2H2O；制备氢气，则氢气的选择性最大，根据图象可知，=0.5。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $