精品解析：河北省武安市第一中学2025-2026学年高二上学期9月考试 化学试卷

武安一中2025-2026学年第一学期9月考试 高二化学 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Cl-35.5 Mn-55 Fe-56 Zn-65 一、选择题：单选，本题共14小题，每小题3分，共42分。 1. 化学与生活、生产密切相关，下列说法中错误的是 A. 汽车尾气净化器通常使用贵金属为催化剂，提高有害气体的平衡转化率 B. CO中毒应将中毒者移至空气流通处，必要时放入高压氧舱 C. 液氧甲烷火箭朱雀二号成功发射时，能量的转化形式为化学能→热能→机械能 D. 利用太阳能、风能和氢能等能源替代化石能源有利于实现“低碳经济” 2. 下列反应方程式正确的是 A. 溶液中的电离方程式： B. 铅酸蓄电池放电时正极电极反应： C. 氢硫酸的电离方程式： D. 甲烷燃烧热的热化学方程式： 3. 在一个绝热、体积一定的密闭容器中，充入2 mol 和6 mol ，一定条件下，发生可逆反应： ，下列各项中能说明该反应已经达到平衡状态的是 A. 一定条件下，体系的密度不再改变 B. 一定条件下，和转化率相同 C. 断裂1 mol 键的同时，也断裂6 mol 键 D. 反应消耗的、与生成的的速率 4. 下列说法正确的是 A. 在一定条件下，将1mol SO2(g)和0.5mol O2(g)置于密闭容器中充分反应生成SO3(g)，放出热量79.2kJ，该反应的热化学方程式为 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-158.4kJ·mol-1 B. 葡萄糖的燃烧热为2800 kJ·mol-1，则C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l) ΔH=2800 kJ·mol-1 C. 已知HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3 kJ·mol-1，则稀硫酸与氢氧化钠溶液反应生成1mol水时ΔH=-57.3 kJ·mol-1 D. 已知稀溶液中，H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1，则稀氨水与稀盐酸反应生成1mol水时放出57.3kJ的热量 5. 通过下列反应均可获取氢气。 反应①：太阳光催化分解水制氢气： 反应②：焦炭与水反应制氢气： 反应③：甲烷与水反应制氢气： 下列说法错误的是 A. 反应①中主要能量转化形式为太阳能转化为化学能 B. 反应②是熵增反应，在较高温度下自发进行 C. 反应③如果使用催化剂，减小 D. 反应 6. 下列事实能用勒夏特列原理来解释的是 A. 在常压下进行的催化氧化制取 B. 、、组成的平衡体系加压后颜色变深 C. 黄绿色的氯水光照后颜色变浅 D. 左右比室温更有利于合成的反应 7. 用的盐酸与的氢氧化钠溶液在如图所示的装置中进行中和反应，通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和反应的反应热。下列说法错误的是 A. 环形玻璃搅拌棒的作用是使盐酸与氢氧化钠溶液充分混合 B. 氢氧化钠溶液浓度较大的原因是保证盐酸充分反应 C. 为了使反应充分发生，可向酸溶液中分次加入碱溶液 D. 若用同浓度的醋酸溶液代替盐酸进行实验，所测得的中和反应的反应热偏大 8. 向恒温恒容密闭容器中充入发生反应：，测得不同起始浓度和催化剂表面积下随时间的变化如下表所示，下列说法错误的是 编号 时间/min 表面积/cm3 0 20 40 60 80 ① x 2.40 2.00 1.70 1.46 1.24 ② 2x 1.20 0.80 0.56 0.46 0.40 ③ 2x 2.40 1.40 0.70 0.40 0.40 A. ①中0～20min内 B. ②中平衡时 C. 其他条件不变，向容器中充入He，反应速率不变 D. 此温度下该反应的 9. 某科研小组通过电解法制备，工作原理如图所示。下列说法正确的是 A. g接外电源负极 B. 膜a、c为阴离子交换膜，膜b为阳离子交换膜 C. 产品室增加，钛钢网电极上收集到22.4L气体 D. h所连电极上的反应式为 10. 下列实验方案设计、现象和结论都正确的是 实验目的 方案设计 现象和结论 A 探究反应物浓度对化学反应速率的影响 分别取10mL 0.lmol/LNa2S2O3溶液和5mL 0. lmol/L Na2S2O3溶液、5mL蒸馏水于两支试管中，然后同时加入10mL 0.1mol/LH2SO4溶液 前者出现浑浊的时间更短，说明增大Na2S2O3浓度，可以加快反应速率 B 探究压强对化学反应速率的影响 在容积不变的密闭容器中发生反应：N2(g) +3H2(g)2NH3(g) 向其中通入氩气，反应速率不变 化学反应速率不受压强影响 C 探究温度对化学反应速率的影响 将装有NO2和N2O4混合气体的连同球分别浸泡在冰水和热水中2NO2(g)(红棕色)N2O4(g)(无色)，△H< 0 热水中气体颜色浅，冰水中颜色深 D 探究KI与FeCl3反应的限度 取1mL．0.1mol/LKI溶液于试管中，加入5mL0.1mol/L FeCl3溶液，充分反应后滴入5滴15%KSCN溶液 若溶液变血红色，则KI与FeCl3的反应有一定限度 A. A B. B C. C D. D 11. I、II、III三个容积均为2L的恒容密闭容器中均投入1mol CO2 和3mol H2 ，在不同温度下发生反应：CO2(g) + 3H2⇌CH3OH(g) + H2O(g) 。反应10min，测得各容器内CO2的物质的量分别如图所示。下列说法正确的是 A. 升高温度、增大压强均有利于提高 H2的平衡转化率 B. 10min后，向容器Ⅲ中再加入1mol CO2 (g)和1mol H2O (g)，此时反应逆向进行 C. 容器Ⅱ中的平均速率：v(CO2) =0.07 mol·L-1·min-1 D. 10min时，容器Ⅰ中 v(正) = v(逆) 12. 微生物燃料电池在净化废水的同时能获得能源或得到有价值的化学产品，图甲为其工作原理，图乙为废水中离子浓度与去除率的关系。下列说法错误的是 A. 电池工作时，M电极的电势低于N电极的电势 B. 离子浓度较大时，去除率降低，可能是造成还原菌失活 C. 移除质子交换膜，与有机物充分接触，电路中电流强度增大 D. 若有机物为，还原，左侧溶液质量减少 13. 反应mA(g)+nB(g)pC(g)的速率和平衡图像如下，下列判断正确的是 A. 图1中，T1<T2，该反应正反应为吸热反应 B. 图3中，表示反应速率v正>v逆的是点3 C. 图2中，该反应m+n<p D. 图4中，若m+n=p，则a曲线一定使用了催化剂 14. 在二氧化碳加氢制甲烷的反应体系中，主要发生反应的热化学方程式为 反应Ⅰ：CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) △H=-164.7kJ/mol 反应Ⅱ：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H=+41.2kJ/mol 反应Ⅲ：2CO(g)+2H2(g)=CO2(g)+CH4(g) △H=-247.1kJ/mol 向恒压、密闭容器中通入1molCO2和4molH2，平衡时CH4、CO、CO2的物质的量随温度的变化如图所示。下列说法错误的是 A. 反应Ⅰ的平衡常数可表示为k= B. 图中曲线B表示CO的物质的量随温度的变化 C. 提高CO2转化为CH4的转化率，需要研发在低温区高效的催化剂 D. CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)的△H=+205.9kJ/mol 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 回答下列问题。 （1）已知： kJ/mol kJ/mol 则反应 ___________kJ/mol。 （2）已知相关的化学键键能数据如下： 化学键 键能/(kJ·mol-1) 498 946 391 463 则 ___________kJ/mol。 （3）下图是和反应生成1mol过程中能量变化示意图。 合成氨反应的热化学方程式为___________。 （4）1g燃烧生成放热121kJ，1mol蒸发吸热44kJ，燃烧热的热化学方程式为___________。 （5）①(s，白磷) ②4P(s，红磷) 常温时红磷比白磷稳定，则___________(填“>”、“=”或“<”)。 （6）钢铁腐蚀分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀： ①在酸性环境中，主要发生的腐蚀称为___________(填“析氢”或“吸氧”)腐蚀。 ②发生吸氧腐蚀时，每转移0.2mol电子，消耗气体的体积为___________mL(标准状况下)。 16. 电化学原理在生产、生活中应用广泛。请回答下列问题。 （1）用于检测酒驾的酸性燃料电池酒精检测仪工作原理如图所示。 ①电极Y为___________(填“正极”或“负极”)。 ②电极X上的反应式为___________。 ③电极Y上每消耗(标准状况)，由M室进入N室的有___________mol。 （2）锂钒氧化物二次电池具有成本低、无污染等优点，其工作原理可表示为；用该电池电解含镍酸性废水可得到单质镍，装置如图所示。 ①锂钒氧化物二次电池放电时，正极反应式为___________，充电时B电极应与直流电源的___________(填“正极”或“负极”)相连。 ②锂钒氧化物二次电池不能使用水溶液作为电解液，原因是___________。 ③电解池工作时，a室中溶液的浓度___________(填“增大”“减小”或“不变”)。 ④已知：金属活泼性顺序。若含镍酸性废水中含有、、、等杂质，则沉积在镍棒上的镍中主要含有的杂质为___________。 17. 在容积为的密闭容器中，进行如下反应：，最初加入和，在不同温度下，D的物质的量和时间t的关系如图。试回答下列问题： （1）时，内，以B表示的平均反应速率为___________。 （2）能判断该反应达到化学平衡状态的依据有___________。 a．容器中压强不变 b．混合气体中不变 c． d． （3）利用图中数据计算：时A物质的平衡转化率为___________，时的平衡常数___________，该反应为___________反应(填“吸热”或“放热”)。 （4）下列措施既能提高反应物A(g)的平衡转化率，又能增大反应速率的是___________(填标号) a．升高温度 b．恒容条件充入氩气 c．加入催化剂 d．增大初始投料比 （5）时，某时刻测得体系中各物质的量如下：，则此时该反应___________(填“向正反应方向进行”、“向逆反应方向进行”或“处于平衡状态”)。 18. 将作为原料转化为其他化学品，是促进化工产业可持续发展，解决温室效应的有效方法。 （1）与在催化剂作用下制合成气(CO和)的反应为 。 ①催化剂表面积碳会使催化剂失去活性。反应时可能发生积碳反应： Ⅰ．、II．、III．， 各积碳反应在不同温度下的平衡常数、、如表所示： 温度/ 800 21.60 0.136 0.133 850 33.94 0.058 0.067 900 51.38 0.027 0.036 由表中数据可知，积碳主要由反应___________(填“I”“II”或“III”)导致，该反应为___________(填“吸热”或“放热”"反应。 ②在恒容密闭容器中通入与各3.0mol，一定条件下发生反应，测得的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示。 则___________(填“<”“=”或“>”，下同)，___________。 （2）与在催化剂作用下制甲烷的过程如下。 主反应： ， 副反应： ， 在恒容密闭容器中，与的起始浓度分别为和，测得、、的平衡浓度与温度的关系如图所示，则时，的选择性___________。 [选择性的产率/的总转化率，产率]。 为提高的选择性，可调节和的投料比，时，测得相应数据如下图所示，a、b表示反应物的平衡转化率，c、d分别表示平衡时和的物质的量分数，则表示平衡转化率的是曲线___________(填“a”或“b”)，时，总压强为3.4MPa，主反应的平衡常数___________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压物质的量分数)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 武安一中2025-2026学年第一学期9月考试 高二化学 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Cl-35.5 Mn-55 Fe-56 Zn-65 一、选择题：单选，本题共14小题，每小题3分，共42分。 1. 化学与生活、生产密切相关，下列说法中错误的是 A. 汽车尾气净化器通常使用贵金属为催化剂，提高有害气体的平衡转化率 B. CO中毒应将中毒者移至空气流通处，必要时放入高压氧舱 C. 液氧甲烷火箭朱雀二号成功发射时，能量的转化形式为化学能→热能→机械能 D. 利用太阳能、风能和氢能等能源替代化石能源有利于实现“低碳经济” 【答案】A 【解析】 【详解】A．催化剂不能改变反应限度，因此汽车尾气净化器通常使用贵金属为催化剂，不能提高有害气体的平衡转化率，故A错误； B．CO中毒应将中毒者移至空气流通处，必要时放入高压氧舱，降低环境中的CO浓度，使CO和血红蛋白结合的平衡逆向移动而解毒，故B正确； C．液氧甲烷火箭朱雀二号成功发射时，储存在甲烷中的化学能通过燃烧转化热能、再转化为火箭的机械能，故C正确； D．太阳能、风能、氢能能减少碳的排放，替代化石能源有利于实现“低碳经济”，故D正确； 故选A。 2. 下列反应方程式正确的是 A. 溶液中的电离方程式： B. 铅酸蓄电池放电时正极电极反应： C. 氢硫酸的电离方程式： D. 甲烷燃烧热的热化学方程式： 【答案】A 【解析】 【详解】A．是强电解质，在水中完全电离成钠离子和碳酸氢根离子，溶液中的电离方程式：NaHCO3=Na++，故A正确； B．硫酸铅是难溶物，不能拆为离子，铅酸蓄电池放电时正极电极反应：PbO2+2e−+4H++=PbSO4+2H2O，故B错误； C．氢硫酸为二元弱酸，分步电离，电离方程式分步书写，电离方程式为H2S⇌H++HS−、HS−⇌H++S2−，故C错误； D．燃烧热限定生成产物为，故D错误； 故选A。 3. 在一个绝热、体积一定的密闭容器中，充入2 mol 和6 mol ，一定条件下，发生可逆反应： ，下列各项中能说明该反应已经达到平衡状态的是 A. 一定条件下，体系的密度不再改变 B. 一定条件下，和转化率相同 C. 断裂1 mol 键的同时，也断裂6 mol 键 D. 反应消耗的、与生成的的速率 【答案】C 【解析】 【详解】A. 容器的容积不变及反应前后混合气体的总质量不变，所以容器内气体密度始终不变，体系的密度不再改变不能说明该反应已经达到平衡状态，A不符合题意； B. 由于和的加料比为2：6=1：3，二者又按照化学计量数对应的比例发生反应，则反应相同时间，和转化率均相同，转化率相同不能说明该反应已经达到平衡状态，B不符合题意； C. “断裂1 mol 键”描述的是正反应速率，“断裂6 mol 键”描述的是逆反应速率，该表述能说明该反应已经达到平衡状态，C符合题意； D. 无论反应是否达到平衡，反应消耗的、与生成的的速率比一直都为1∶3∶2，D不符合题意； 故选C。 4. 下列说法正确的是 A. 在一定条件下，将1mol SO2(g)和0.5mol O2(g)置于密闭容器中充分反应生成SO3(g)，放出热量79.2kJ，该反应的热化学方程式为 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-158.4kJ·mol-1 B. 葡萄糖的燃烧热为2800 kJ·mol-1，则C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l) ΔH=2800 kJ·mol-1 C. 已知HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3 kJ·mol-1，则稀硫酸与氢氧化钠溶液反应生成1mol水时ΔH=-57.3 kJ·mol-1 D. 已知稀溶液中，H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1，则稀氨水与稀盐酸反应生成1mol水时放出57.3kJ的热量 【答案】C 【解析】 【详解】A．SO2与O2的反应是可逆反应，只有题中数据时无法计算反应热，A错误； B．葡萄糖的燃烧热为2800 kJ·mol-1，则C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l) ΔH=-2800 kJ·mol-1，B错误； C．根据中和热的定义，稀的强酸和强碱溶液完全反应生成1mol液态水时放出的热量为57.3kJ，C正确； D．氨水电离需要吸热，该反应放出的热量小于57.3kJ，D错误； 故选C。 5. 通过下列反应均可获取氢气。 反应①：太阳光催化分解水制氢气： 反应②：焦炭与水反应制氢气： 反应③：甲烷与水反应制氢气： 下列说法错误的是 A. 反应①中主要能量转化形式为太阳能转化为化学能 B. 反应②是熵增反应，在较高温度下自发进行 C. 反应③如果使用催化剂，减小 D. 反应 【答案】C 【解析】 【详解】A．反应①中，太阳光提供能量，并催化分解水生成氢气，该反应为吸热反应，则主要能量转化形式为太阳能转化为化学能，A正确； B．反应②中，反应物气体分子数小于生成物气体分子数，该反应是熵增反应，ΔS＞0，△H＞0，依据自发反应发生的条件：△H-TΔS＜0，该反应在较高温度下自发进行，B正确； C．催化剂可以降低反应的活化能，从而加快反应速率，但不能改变反应的焓变，所以反应③如果使用催化剂，不变，C错误； D．依据盖斯定律，将反应③-②得，反应 ，D正确； 故选C。 6. 下列事实能用勒夏特列原理来解释的是 A. 在常压下进行的催化氧化制取 B. 、、组成的平衡体系加压后颜色变深 C. 黄绿色的氯水光照后颜色变浅 D. 左右比室温更有利于合成的反应 【答案】C 【解析】 【详解】A．二氧化硫的催化氧化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，有利于三氧化硫的生成，在常压下进行二氧化硫的催化氧化制取三氧化硫是因为二氧化硫的转化率已经很大，则在常压下进行反应不能用勒夏特列原理来解释，故A不符合题意； B．氢气与碘反应生成碘化氢的反应是气体体积不变的反应，增大压强，平衡不移动，则平衡体系加压后颜色变深不能用勒夏特列原理来解释，故B不符合题意； C．氯气与水反应生成盐酸和次氯酸的反应是可逆反应，光照时，次氯酸遇光分解，平衡向正反应方向移动，氯水中浓度减小，氯水颜色变浅，则黄绿色的氯水光照后颜色变浅用勒夏特列原理来解释，故C符合题意； D．合成氨的反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，不利于氨气的生成，则500℃左右比室温更有利于合成氨气不能用勒夏特列原理来解释，故D不符合题意； 故选C。 7. 用的盐酸与的氢氧化钠溶液在如图所示的装置中进行中和反应，通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和反应的反应热。下列说法错误的是 A. 环形玻璃搅拌棒的作用是使盐酸与氢氧化钠溶液充分混合 B. 氢氧化钠溶液浓度较大的原因是保证盐酸充分反应 C. 为了使反应充分发生，可向酸溶液中分次加入碱溶液 D. 若用同浓度的醋酸溶液代替盐酸进行实验，所测得的中和反应的反应热偏大 【答案】C 【解析】 【详解】A．中和热测定装置中，通过上下移动环形玻璃搅拌棒使盐酸和氢氧化钠溶液充分混合，A项正确； B．为了保证的盐酸完全被氢氧化钠溶液中和，采用稍过量的氢氧化钠溶液，B项正确； C．为了使反应充分发生，同时减少热量损失，应向酸溶液中一次性快速加入碱溶液，C项错误； D．醋酸为弱酸，电离时吸收热量，导致最终放出的热量减少，使反应热数值偏低，偏大，D项正确； 答案选C。 8. 向恒温恒容密闭容器中充入发生反应：，测得不同起始浓度和催化剂表面积下随时间的变化如下表所示，下列说法错误的是 编号 时间/min 表面积/cm3 0 20 40 60 80 ① x 2.40 2.00 1.70 1.46 1.24 ② 2x 1.20 0.80 0.56 0.46 0.40 ③ 2x 2.40 1.40 0.70 0.40 0.40 A. ①中0～20min内 B. ②中平衡时 C. 其他条件不变，向容器中充入He，反应速率不变 D. 此温度下该反应的 【答案】B 【解析】 【分析】反应进行到80min时，反应①②不一定达到平衡状态，反应③一定达平衡状态。则反应进行到60min时，反应达平衡状态，此时c(SO3)=0.4mol/L，c(SO2)=2.4mol/L-0.4mol/L=2.0mol/L，c(O2)=1.0mol/L。 【详解】A．①中，0～20min内，A正确； B．由分析可知，③中平衡时，c(SO2)=2.4mol/L-0.4mol/L=2.0mol/L，则②中平衡时c(SO2)= 2.0mol/L＞1mol/L，B错误； C．其他条件不变，向容器中充入He，反应物和生成物的浓度都不发生改变，则反应速率不变，C正确； D．此温度下该反应的，D正确； 故选B。 9. 某科研小组通过电解法制备，工作原理如图所示。下列说法正确的是 A. g接外电源负极 B. 膜a、c为阴离子交换膜，膜b为阳离子交换膜 C. 产品室增加，钛钢网电极上收集到22.4L气体 D. h所连电极上的反应式为 【答案】D 【解析】 【分析】电解法制备，Ni发生氧化反应生成Ni2+，Ni作阳极，Ni2+向右移动通过a膜进入产品室，通过b膜进入产品室生成产品，Na+向右移动，通过c膜进入阴极室生成氢氧化钠。 【详解】A．电解法制备，Ni发生氧化反应，Ni作阳极，g接外电源正极，故A错误； B．Ni2+向右移动通过a膜进入产品室，通过b膜进入产品室，Na+向右移动，通过c膜进入阴极室生成氢氧化钠，膜a、c为阳离子交换膜，膜b为阴离子交换膜，故B错误； C．产品室增加，电路中转移2mol电子，钛钢网为阴极生成氢气，电极上收集到1mol氢气，没有明确是否为标准状况，体积不一定是22.4L，故C错误； D．Ni作阳极，钛钢网为阴极，阴极上的反应式为，故D正确； 选D。 10. 下列实验方案设计、现象和结论都正确的是 实验目的 方案设计 现象和结论 A 探究反应物浓度对化学反应速率的影响 分别取10mL 0.lmol/LNa2S2O3溶液和5mL 0. lmol/L Na2S2O3溶液、5mL蒸馏水于两支试管中，然后同时加入10mL 0.1mol/LH2SO4溶液 前者出现浑浊的时间更短，说明增大Na2S2O3浓度，可以加快反应速率 B 探究压强对化学反应速率的影响 在容积不变的密闭容器中发生反应：N2(g) +3H2(g)2NH3(g) 向其中通入氩气，反应速率不变 化学反应速率不受压强影响 C 探究温度对化学反应速率的影响 将装有NO2和N2O4混合气体的连同球分别浸泡在冰水和热水中2NO2(g)(红棕色)N2O4(g)(无色)，△H< 0 热水中气体颜色浅，冰水中颜色深 D 探究KI与FeCl3反应的限度 取1mL．0.1mol/LKI溶液于试管中，加入5mL0.1mol/L FeCl3溶液，充分反应后滴入5滴15%KSCN溶液 若溶液变血红色，则KI与FeCl3的反应有一定限度 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．只有Na2S2O3浓度不同，前者出现浑浊的时间更短，说明增大Na2S2O3浓度，可以加快反应速率，故A正确； B．容积不变，通入氩气，各物质的浓度不变，反应速率不变，不能证明化学反应速率不受压强影响，故B错误； C．焓变为负，为放热反应，升高温度平衡逆向移动，则分别浸泡在冰水和热水中，热水中颜色深，故C错误； D．FeCl3溶液过量，反应后有剩余，充分反应后滴入5滴15%KSCN溶液，溶液变为血红色，不能证明反应的限度，故D错误； 故选：A。 11. I、II、III三个容积均为2L的恒容密闭容器中均投入1mol CO2 和3mol H2 ，在不同温度下发生反应：CO2(g) + 3H2⇌CH3OH(g) + H2O(g) 。反应10min，测得各容器内CO2的物质的量分别如图所示。下列说法正确的是 A. 升高温度、增大压强均有利于提高 H2的平衡转化率 B. 10min后，向容器Ⅲ中再加入1mol CO2 (g)和1mol H2O (g)，此时反应逆向进行 C. 容器Ⅱ中的平均速率：v(CO2) =0.07 mol·L-1·min-1 D. 10min时，容器Ⅰ中 v(正) = v(逆) 【答案】B 【解析】 【分析】反应未达平衡时，温度越高，反应速率越快，反应10min，消耗CO2越多，余下CO2越少，故温度下反应到10min时还未达平衡状态且正向进行中，温度下反应到10min时已达平衡，由容器Ⅲ中的反应结果得温度升高，平衡向逆方向移动，则该反应为放热反应，据此答题。 【详解】A．该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，H2的平衡转化率减小；反应后气体体积减小，增大压强，平衡正向移动，有利于提高H2的平衡转化率，A错误； B．容器Ⅲ反应到10min时已经达到平衡状态，列三段式得： 该温度下平衡常数，再加入1mol CO2 (g)和1mol H2O (g)时，浓度商，平衡将向逆方向移动，B正确； C．容器Ⅱ反应10min时，CO2浓度减少量为，用CO2表示的平衡速率为，C错误； D．根据分析知，10min时，容器Ⅰ中的反应正向进行且未达平衡状态， v(正) > v(逆)，D错误； 故选B。 12. 微生物燃料电池在净化废水的同时能获得能源或得到有价值的化学产品，图甲为其工作原理，图乙为废水中离子浓度与去除率的关系。下列说法错误的是 A. 电池工作时，M电极的电势低于N电极的电势 B. 离子浓度较大时，去除率降低，可能是造成还原菌失活 C. 移除质子交换膜，与有机物充分接触，电路中电流强度增大 D. 若有机物为，还原，左侧溶液质量减少 【答案】C 【解析】 【分析】原电池装置图中，有机物在M电极上发生氧化反应生成CO2，在N电极上发生还原反应生成Cr3+，则N电极为正极，M电极为负极，正极反应式为+6e-+14H+=2Cr3++7H2O，若有机物为HCHO，负极反应式为HCHO-4e-+H2O=CO2↑+4H+，原电池工作时，阳离子移向正极，以此解答该题。 【详解】A．该原电池工作时，N电极为正极，M电极为负极，M电极的电势低于N电极的电势，故A正确； B．由图可知，离子浓度较大时，其去除率几乎为0，因有强氧化性和毒性，可能会造成还原菌的蛋白质变性而失活，故B正确； C．移除质子交换膜，与有机物充分接触，直接发生氧化还原反应，电路中电流强度减小，故C错误； D．正极反应为+6e-+14H+=2Cr3++7H2O，还原1mol转移6mol电子，若有机物为HCHO，负极反应式为HCHO-4e-+H2O=CO2↑+4H+，则有1.5molHCHO反应、有1.5molH+通过交换膜移向正极、逸出1.5molCO2，所以负极区减少1.5molH2O，质量为1.5mol×18g/mol=27g，故D正确。 答案选C。 13. 反应mA(g)+nB(g)pC(g)的速率和平衡图像如下，下列判断正确的是 A. 图1中，T1<T2，该反应正反应为吸热反应 B. 图3中，表示反应速率v正>v逆的是点3 C. 图2中，该反应m+n<p D. 图4中，若m+n=p，则a曲线一定使用了催化剂 【答案】B 【解析】 【详解】A．温度T2先到达平衡，温度T1＜T2，而升高温度，C%减小，说明升高温度平衡逆向移动，则正反应为放热反应，即△H＜0，故A错误； B．曲线上各点均处于平衡状态，点3 B的转化率小于点2的平衡转化率，点3应正向进行建立平衡，则点3反应速率：v正>v逆，故B正确； C．温度一定条件下，增大压强，C%增大，说明平衡正向移动，说明正反应为体积缩小的反应，故该反应m+n＞p，故C错误； D．曲线a、曲线b平衡时B的含量相同，曲线a先到达平衡，可能使用了催化剂，由于m+n=p,也可能是增大压强，故D错误。 答案选B。 14. 在二氧化碳加氢制甲烷的反应体系中，主要发生反应的热化学方程式为 反应Ⅰ：CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) △H=-164.7kJ/mol 反应Ⅱ：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H=+41.2kJ/mol 反应Ⅲ：2CO(g)+2H2(g)=CO2(g)+CH4(g) △H=-247.1kJ/mol 向恒压、密闭容器中通入1molCO2和4molH2，平衡时CH4、CO、CO2的物质的量随温度的变化如图所示。下列说法错误的是 A. 反应Ⅰ的平衡常数可表示为k= B. 图中曲线B表示CO的物质的量随温度的变化 C. 提高CO2转化为CH4的转化率，需要研发在低温区高效的催化剂 D. CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)的△H=+205.9kJ/mol 【答案】B 【解析】 【分析】反应I、Ⅲ均为放热反应，升高温度，I、Ⅲ平衡均逆向移动，CH4物质的量减小，因此A代表CH4对应的曲线；反应Ⅱ为吸热反应，反应Ⅲ为放热反应，升高温度，反应Ⅱ正向移动，反应Ⅲ逆向移动，CO物质的量增大，因此C代表CO对应的曲线；则B代表CO2对应的曲线，据此分析解答。 【详解】A．反应I的化学平衡常数为，A正确； B．由分析可知曲线B为CO2的物质的量变化曲线，曲线C代表CO对应的曲线，B错误； C．由图可知，温度低于600℃时，随着温度的降低，甲烷物质的量增大，二氧化碳低物质的量减小，因此在低温条件下，可同时提高CO2平衡转化率和CH4的平衡产率，C正确； D．由-(Ⅱ+Ⅲ）得：CH4(g)+ H2O(g) =CO(g)+ 3H2(g)AH=+205.9kJ/mol，D正确； 故答案为B。 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 回答下列问题。 （1）已知： kJ/mol kJ/mol 则反应 ___________kJ/mol。 （2）已知相关的化学键键能数据如下： 化学键 键能/(kJ·mol-1) 498 946 391 463 则 ___________kJ/mol。 （3）下图是和反应生成1mol过程中能量变化示意图。 合成氨反应的热化学方程式为___________。 （4）1g燃烧生成放热121kJ，1mol蒸发吸热44kJ，燃烧热的热化学方程式为___________。 （5）①(s，白磷) ②4P(s，红磷) 常温时红磷比白磷稳定，则___________(填“>”、“=”或“<”)。 （6）钢铁腐蚀分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀： ①在酸性环境中，主要发生的腐蚀称为___________(填“析氢”或“吸氧”)腐蚀。 ②发生吸氧腐蚀时，每转移0.2mol电子，消耗气体的体积为___________mL(标准状况下)。 【答案】（1）+53.1 （2）-1262 （3） （4） （5）< （6） ①. 析氢腐蚀 ②. 1120 【解析】 【小问1详解】 已知，① kJ/mol， ② kJ/mol， 由盖斯定律可知，(反应①－2×反应②)，得③，则； 【小问2详解】 由反应热=反应物的键能之和-生成物的键能之和可得：反应热； 【小问3详解】 由图可知，合成氨反应为反应物总能量大于生成物总能量的放热反应，反应生成2 mol NH3的反应热H=-(E2-E1)×2=-(300 kJ/mol-254 kJ/mol)×2=-92 kJ/mol，则反应的热化学方程式为； 【小问4详解】 氢气的燃烧热为1 mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量，由题意可知，氢气的燃烧热H=-(+)=-286 kJ/mol，则反应的热化学方程式为； 【小问5详解】 常温时红磷比白磷稳定说明红磷的能量小于白磷的能量，则白磷完全燃烧放出的能量高于红磷，<； 【小问6详解】 ①在酸性环境中，钢铁主要发生的腐蚀称为析氢腐蚀； ②发生吸氧腐蚀时，氧气在水分子作用下得到电子发生还原反应生成氢氧根离子：，则转移0.2mol电子时，标准状况下消耗氧气的体积为0.2××22.4L×103mL/L=1120mL。 16. 电化学原理在生产、生活中应用广泛。请回答下列问题。 （1）用于检测酒驾的酸性燃料电池酒精检测仪工作原理如图所示。 ①电极Y为___________(填“正极”或“负极”)。 ②电极X上的反应式为___________。 ③电极Y上每消耗(标准状况)，由M室进入N室的有___________mol。 （2）锂钒氧化物二次电池具有成本低、无污染等优点，其工作原理可表示为；用该电池电解含镍酸性废水可得到单质镍，装置如图所示。 ①锂钒氧化物二次电池放电时，正极反应式为___________，充电时B电极应与直流电源的___________(填“正极”或“负极”)相连。 ②锂钒氧化物二次电池不能使用水溶液作为电解液，原因是___________。 ③电解池工作时，a室中溶液的浓度___________(填“增大”“减小”或“不变”)。 ④已知：金属活泼性顺序。若含镍酸性废水中含有、、、等杂质，则沉积在镍棒上的镍中主要含有的杂质为___________。 【答案】（1） ①. 正 ②. ③. 0.02 （2） ①. ②. 负极 ③. 锂单质能与水发生反应 ④. 减小 ⑤. 、 【解析】 【小问1详解】 图中为燃料电池，通氧气的电极Y为正极，正极反应式，则电极X为负极，乙醇放电生成乙酸，电极反应式为：，当消耗氧气时，转移电子为，则转移氢离子为； 【小问2详解】 ①由总反应式可知，放电时正极反应物得电子，电极反应式为：；B电极为电池的负极，充电时应与电源负极相连； ②因为锂单质能与水发生反应，因此，锂钒氧化物二次电池不能使用水溶液作为电解液； ③电解池工作时，a极的电极反应式为,同时有通过阳离子交换膜进入b室，因此溶液的浓度减小； ④根据金属活泼性顺序，、在阴极放电，成为单质镍上的杂质。 17. 在容积为的密闭容器中，进行如下反应：，最初加入和，在不同温度下，D的物质的量和时间t的关系如图。试回答下列问题： （1）时，内，以B表示的平均反应速率为___________。 （2）能判断该反应达到化学平衡状态的依据有___________。 a．容器中压强不变 b．混合气体中不变 c． d． （3）利用图中数据计算：时A物质的平衡转化率为___________，时的平衡常数___________，该反应为___________反应(填“吸热”或“放热”)。 （4）下列措施既能提高反应物A(g)的平衡转化率，又能增大反应速率的是___________(填标号) a．升高温度 b．恒容条件充入氩气 c．加入催化剂 d．增大初始投料比 （5）时，某时刻测得体系中各物质的量如下：，则此时该反应___________(填“向正反应方向进行”、“向逆反应方向进行”或“处于平衡状态”)。 【答案】（1） （2）ab （3） ①. 60%(或0.6) ②. 1.8 ③. 吸热 （4）a （5）向正反应方向进行 【解析】 【小问1详解】 )在800℃时，当5min 时D的物质的量是0.6mol，根据方程式中B与D的关系可知：消耗B的物质的量是1.2mol，所以0-5min内，以B表示的平均反应速率为v(B)= ； 【小问2详解】 a．由于该反应是反应前后气体体积不等的反应，所以若容器中压强不变 ，则反应达到平衡，a项正确； b．由于该反应是反应前后气体体积不等的反应，所以若反应未达到平衡，则任何物质的浓度就会发生变化，所以若混合气体中不变，反应达到平衡，b项正确； c．B是反应物，D都是生成物，若反应达到平衡，，c项错误； d．在任何时刻存在，因此不能判断反应达到平衡，d项错误； 综上，正确的为ab， 【小问3详解】 根据题给信息，列出三段式： ， 则A物质的平衡转化率为：， K=1.8；由图像可知，随着温度的升高，D的含量增多，依据勒夏特列原理，温度升高有利于向吸热方向进行，则正反应为吸热反应； 【小问4详解】 结合第3问可知为气体分子数减小的吸热反应， a．升高温度，反应速率增大，平衡正向移动， A(g)的平衡转化率增大，a正确； b．恒容条件充入氩气，则容器体积不变，浓度不变，反应速率不变，b错误； c．加入催化剂，平衡不移动，A(g)的平衡转化率不变，c错误； d．增大初始投料比，则A的转化率减小，a错误； 故选a； 【小问5详解】 根据已知可得：c(A)=0.45mol/L，c(B)=1.0mol/L，c(C)=0.45mol/L，c(D)=0.45mol/L，Qc==0.45<1.8，所以此时该反应向正反应方向进行。 18. 将作为原料转化为其他化学品，是促进化工产业可持续发展，解决温室效应的有效方法。 （1）与在催化剂作用下制合成气(CO和)的反应为 。 ①催化剂表面积碳会使催化剂失去活性。反应时可能发生积碳反应： Ⅰ．、II．、III．， 各积碳反应在不同温度下的平衡常数、、如表所示： 温度/ 800 21.60 0.136 0.133 850 33.94 0.058 0.067 900 51.38 0.027 0.036 由表中数据可知，积碳主要由反应___________(填“I”“II”或“III”)导致，该反应为___________(填“吸热”或“放热”"反应。 ②在恒容密闭容器中通入与各3.0mol，一定条件下发生反应，测得的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示。 则___________(填“<”“=”或“>”，下同)，___________。 （2）与在催化剂作用下制甲烷的过程如下。 主反应： ， 副反应： ， 在恒容密闭容器中，与的起始浓度分别为和，测得、、的平衡浓度与温度的关系如图所示，则时，的选择性___________。 [选择性的产率/的总转化率，产率]。 为提高的选择性，可调节和的投料比，时，测得相应数据如下图所示，a、b表示反应物的平衡转化率，c、d分别表示平衡时和的物质的量分数，则表示平衡转化率的是曲线___________(填“a”或“b”)，时，总压强为3.4MPa，主反应的平衡常数___________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压物质的量分数)。 【答案】（1） ①. I ②. 吸热 ③. < ④. > （2） ①. 60% ②. a ③. 25 【解析】 【小问1详解】 ①由表格数据可知，升高温度，反应Ⅰ的平衡常数增大，说明平衡向正反应方向移动，该反应为吸热反应，反应Ⅱ、反应Ⅲ的平衡常数均减小，说明平衡向逆反应方向移动，均为放热反应，平衡常数越大，反应进行的程度越大，根据表中数据可知，相同温度下，反应Ⅰ的平衡常数大于反应Ⅱ、反应Ⅲ的平衡常数，所以积碳主要由反应反应Ⅰ导致，故答案为：Ⅰ；吸热； ②该反应为气体体积增大的反应，温度相同时，增大压强，平衡向逆反应方向移动，甲烷的转化率减小，由图可知，温度相同时，p1条件下甲烷的转化率大于p2条件下，则压强p1小于p2，压强越大，反应速率越快，所以b点反应速率大于a点；由图可知，升高温度，甲烷的转化率增大，说明平衡向正反应方向移动，该反应为吸热反应，a点反应温度高于c点，则a点反应的平衡常数大于c点，故答案为：<；>； 【小问2详解】 由图可知，650℃平衡时，甲烷和二氧化碳的浓度分别为0.78mol/L、0.70mol/L，则甲烷的产率为×100%=39%，二氧化碳的转化率为×100%=65%，甲烷的选择性S%=×100%=60%；投料比增大，相当于增大氢气的浓度，平衡向正反应方向移动，二氧化碳的转化率增大，但氢气的转化率减小，则曲线a表示二氧化碳的平衡转化率；由图可知，为4时，二氧化碳的平衡转化率为80%，设容器容积为1 L，则由题意可建立如下三段式：，c(总)=0.4+1.6+1.6+3.2=6.8mol/L，平衡时的总压强为3.4 MPa，由三段式数据可知，反应的平衡常数Kp==25，故答案为：60%；a；25。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $