精品解析:宁夏石嘴山市第一中学2025-2026学年高二上学期10月月考化学试题
2025-10-19
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内容正文:
石嘴山市第一中学2025-2026学年第一学期
高二年级月考化学试题
一、单选题
1. 下列生产、生活等实际应用,能用勒夏特列原理解释的是
A. 加入催化剂有利于合成氨的反应
B. 用饱和食盐水除去氯气中的少量氯化氢气体
C. 对于反应,平衡体系加压后颜色变深
D. 在溶液中,加入铁粉以防止氧化
【答案】B
【解析】
【详解】A.催化剂不影响平衡移动,则加入催化剂加快反应速率,不影响平衡移动,则不能用勒夏特列原理解释,故A不符合题意;
B.氯水中存在,饱和食盐水中氯离子浓度大,使平衡左移,抑制氯气溶解,实验室常用排饱和食盐水的方法收集氯气,能用勒夏特列原理解释,故B符合题意;
C.平衡体系存在,左右两边气体分子总数相同,增压平衡不移动,加压后因有色碘蒸汽浓度增大、颜色变深,不能用勒夏特列原理解释,故C不符合题意;
D.铁具有还原性,可还原铁离子生成亚铁离子,不能用勒夏特列原理解释,故D不符合题意;
故选B。
2. 下列实验操作或方法符合规范的是
A.调控滴定速度
B.碱式滴定管排气
C.转移溶液
D.量取15.00mL NaOH溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.调控滴定速度时,酸式滴定管应放在左手虎口处,使用左手拇指、食指和中指控制活塞,A错误;
B.碱式滴定管排气泡需将尖嘴向上弯曲,挤压玻璃珠使溶液喷出带出气泡,B错误;
C.转移溶液至容量瓶时,需用玻璃棒引流,玻璃棒下端靠容量瓶刻度线以下内壁,烧杯嘴紧靠玻璃棒,C错误;
D.NaOH溶液为强碱,应使用碱式滴定管量取,D正确;
故选D。
3. 下列有关反应热的说法正确的是
A. 是碳单质的燃烧热
B. 已知S(正交,s)(单斜,s) ,则正交硫比单斜硫稳定
C. 的燃烧热是,则反应
D. 时,,则含的稀硫酸与足量氢氧化钡溶液反应放出的热量为
【答案】B
【解析】
【详解】A.燃烧热要求生成,而该反应生成,不属于燃烧热,A错误;
B.ΔH为+0.33 kJ/mol,说明正交硫能量更低,更稳定,B正确;
C.的燃烧热对应生成液态水,而反应中水为气态,C错误;
D.反应生成沉淀,放热大于57.3 kJ,D错误。
故选B。
4. 下列关于化学反应与能量的说法正确的是
A. 已知正丁烷的燃烧热为2878 kJ·mol-1,则表示正丁烷燃烧热的热化学方程式为2CH3CH2CH2CH3(g)+13O2(g)=8CO2(g)+10H2O(l) ΔH=-2878 kJ·mol-1
B. 已知在一定条件下,1 mol N2与3 mol H2充分反应生成NH3(g),释放出38.6kJ的热量,则其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH=-38.6 kJ·mol-1
C. 已知稀盐酸与稀NaOH溶液发生中和反应的反应热为57.3 kJ·mol-1,则表示稀硫酸与稀NaOH溶液反应的热化学方程式为H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1
D. 已知C(石墨,s)=C(金刚石,s) ΔH=+1.9 kJ·mol-1,则金刚石比石墨稳定
【答案】C
【解析】
【详解】A.燃烧热是指1 mol可燃物完全燃烧生成指定产物的焓变,而该方程式中反应物为2 mol正丁烷,ΔH应为-5756 kJ·mol⁻¹,与题目数据不符,A错误;
B.合成氨为可逆反应,1mol N2与3 mol H2无法完全转化为2mol NH3,释放的热量小于理论值,因此热化学方程式中的ΔH不能直接取38.6kJ,B错误;
C.中和热是强酸和强碱生成1 mol H2O的焓变,稀硫酸与稀NaOH反应生成1 mol H2O时ΔH为-57.3 kJ·mol⁻¹,方程式书写正确,C正确;
D.ΔH=+1.9 kJ·mol⁻¹表明石墨转化为金刚石吸热,石墨能量更低更稳定,D错误;
故选C。
5. 下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
选项
热化学方程式
结论
A
2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) ΔH1 2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH2
ΔH1>ΔH2
B
Sn(s,灰)Sn(s,白) ΔH=+2.1kJ·mol-1(灰锡为粉末状,白锡为块状)
锡制品在炎热的夏天更容易损坏
C
P4(s,白磷)=4P(s,红磷) ΔH=-29.2kJ·mol-1
常温下,红磷比白磷稳定
D
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6kJ·mol-1
H2的燃烧热ΔH=-241.8kJ·mol-1
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.燃烧反应 ,与不完全燃烧相比,C充分燃烧生成二氧化碳放出热量更大,则,A错误;
B.升温,Sn(s,灰)Sn(s,白) ΔH=+2.1kJ·mol-1平衡向右移动,中锡制品在炎热的夏天不容易损坏(灰锡为粉末状,白锡为块状) ,B错误;
C.能量越低越稳定,白磷能量比等质量红磷知,则常温下红磷比白磷稳定,C正确;
D.燃烧热是101kP时,1mol可燃物完全燃烧生成稳定产物时的反应热,常见元素的稳定产物:C→CO2(g)、H→H2O(l),由表格知,H2的燃烧热ΔH不等于-241.8kJ·mol-1,D错误;
答案选C。
6. 在的反应中,采取下列措施能够使反应速率减慢的是
①扩大容器体积;②减小浓度;③减少碳的量;④恒压下充入He;⑤恒容下充入;⑥降低温度;⑦将碳粉碎
A. ①②④⑤ B. ②③⑤⑥ C. ①②④⑥ D. ①③⑥
【答案】C
【解析】
【详解】①扩大体积,气体压强减小,化学反应速率减慢,故正确;
②减少生成物浓度,化学反应速率减慢,故正确;
③C为纯固体,减少碳的量,反应速率不变,故错误;
④恒压下充入He,反应体系的分压减小,反应速率减小,故正确;
⑤恒容下充入He,反应体系中各个物质的浓度不变,反应速率不变,故错误;
⑥降低温度,化学反应速率减慢,故正确;
⑦将碳粉碎,反应物的接触面积增大,反应速率加快,故错误;
故选C。
7. 臭氧分解反应以及氯自由基()催化臭氧分解反应过程中的能量变化如图,存在时先后发生反应和。下列说法正确的是
A. 既可加快臭氧分解反应速率,也可改变该反应热
B. 图示所呈现总反应为
C.
D. 催化臭氧分解的反应速率由第二步反应决定
【答案】B
【解析】
【分析】根据能量变化图可知,对应曲线的反应没有使用催化剂,对应曲线的反应使用了催化剂。催化剂可改变反应的历程,降低反应的活化能,加快反应速率,但不改变反应的反应热,据此答题。
【详解】A.根据题给基元反应的方程式可知,先在反应中消耗,后在反应中生成,即在反应中做催化剂,可加快臭氧分解反应速率,但不改变该反应的反应热,A错误;
B.能量变化图中,曲线的起止状态的物质分别对应反应物和生成物,故图示所呈现的总反应为,B正确;
C.催化剂可降低反应的活化能,、,但,C错误;
D.活化能越大,反应速率越慢,反应历程中,活化能最大的基元反应速率最慢,为反应的决速步骤,催化臭氧分解的反应中,,故速率由第一步决定,D错误;
故选B。
8. 是最重要的钛的卤化物,是生产海绵钛和钛白的重要原料,用制备的方法有直接氯化法①和碳氯化法②,反应如下:
①
②
下列说法正确的是
A. 直接氯化法
B. 相同温度下的平衡常数
C. 对于反应②,温度升高,平衡转化率增大
D. 其他条件不变,反应①平衡时,增加的量平衡正向移动
【答案】A
【解析】
【详解】A.反应①中,固体TiO2和气体Cl2生成气体TiCl4和O2,气体总物质的量不变,该反应的且能自发进行,ΔG<0,则ΔS>0,A正确;
B.目标反应由②-①得到,其平衡常数应为,而非,B错误;
C.反应②为放热反应,升温使平衡逆向移动,平衡转化率降低,C错误;
D.TiO2为固体,增加其量不影响平衡,D错误;
故答案选:A。
9. 利用甲烷可以除去SO3,反应为8SO3(g)+6CH4(g)S8(g)+6CO2(g)+12H2O(g)。下列说法正确的是
A. 上述反应的△S<0
B. 上述反应的化学平衡常数K=
C. 及时分离出H2O(g),正反应速率增大,平衡向正反应方向移动
D. 上述反应中生成lmolS8,转移电子的数目约为48×6.02×1023
【答案】D
【解析】
【详解】A.该反应为气体分子数增大的反应,,A错误;
B.由方程式可知,上述反应的化学平衡常数:,B错误;
C.由及时分离出H2O(g),平衡向正反应方向移动,但是生成物浓度减小,正反应速率减小,C错误;
D.反应中硫元素化合价由+6变为0,,则上述反应中生成1mol S8,转移电子的数目约为,D正确;
故选D。
10. NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 1 mol乙二醇中采取sp3杂化的原子总数为2NA
B. 标准状况下,11.2 L乙炔中π键的数目为NA
C. 31 g P4分子中孤电子对数为NA
D. 1 mol [Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2+中配位键的数目为6NA
【答案】A
【解析】
【详解】A.乙二醇中C、O原子均采取sp3杂化,所以1 mol 乙二醇中采取sp3杂化的原子总数为4NA,A项错误;
B.一个乙炔分子中含2个π键,标准状况下,11.2 L的HC≡CH物质的量为0.5 mol,故π键数目为NA,B项正确;
C.31g P4的物质的量为0.25 mol,其结构为,每个P原子有一个孤电子对,所以31g P4中含孤电子对数为NA,C项正确;
D. [Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2+的配位数为6,1 mol [Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2+中配位键的数目为6NA,D项正确;
故选A。
11. 下列有关分子结构的说法正确的是
A. 根据等电子原理,O3与SO2均具有V型结构,属极性分子,其中心原子均为sp3杂化
B. C与O的电负性差比N与O的电负性差大,故CO分子的极性比NO分子强
C. H2O的沸点比HF高,但F-H …F氢键键能比O-H …O 氢键键能大
D. AlCl3在气态或非极性溶剂中均是通过氯桥键二聚成Al2Cl6,分子空间构型为四面体,分子中8个Al-Cl键键长和键能均相同
【答案】C
【解析】
【详解】A.O3与SO2均具有V型结构,属极性分子,但其中心原子均为sp2杂化,A错误;
B.C与O的电负性差比N与O的电负性差大,但CO分子存在反馈键,使其极性减弱,B错误;
C.虽然单个F-H …F氢键键能比O-H …O氢键键能大,但是H2O分子间的氢键数目比HF多,所以H2O的沸点更高,C正确;
D.通过氯桥键二聚成Al2Cl6,中间的2个Cl原子分别与2个Al原子配位,而两边的4个Cl原子分别与1个Al原子配位,故化学环境不同,其键长和键角自然就不同了,D错误;
故选C。
12. 常温下,根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
用试纸测得等浓度的溶液的约为9,溶液的约为8
酸性强弱:
B
相同条件下,分别测量和醋酸溶液的导电性,前者的导电性强
醋酸浓度越大,电离程度越大
C
将充满的密闭玻璃球浸泡在热水中,气体红棕色加深
D
向溶有的溶液中通入气体,出现白色沉淀
气体一定具有强氧化性
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.和均为强碱弱酸盐,均会水解产生氢氧根离子,根据“越弱越水解”可知,常温下,等浓度的和溶液的分别约为9、8,说明醋酸根水解的程度更大,对应的醋酸的酸性弱于亚硝酸,即酸性:,故A正确;
B.溶液的导电性与离子浓度有关,醋酸溶液的导电性比醋酸溶液强是由于前者的离子浓度大,故B错误;
C.将充满NO2的密闭玻璃球浸泡在热水中,气体红棕色加深,说明平衡逆向移动,则该反应是放热反应,ΔH<0,故C错误;
D.向溶有的溶液中通入气体,出现白色沉淀,若沉淀为硫酸钡,则X为氧化性气体;若沉淀为亚硫酸钡,则X可为氨气,故D错误;
故选:A。
13. 在一定条件下探究二甲醚的制备反应为 ,测定结果如图所示。下列判断错误的是
A. 该反应的 B. 该反应伴随着副反应的发生
C. 加入催化剂可以提高CH3OCH3的产率 D. 工业上选择的较适宜温度为280~290℃
【答案】C
【解析】
【详解】A .由图可知,随着温度的升高,CO的转化率在减小,所以升温平衡向逆向移动,逆反应是吸热反应,则正反应为放热反应,△H<0,A正确;
B.由图可知,前一段随着温度的升高,CO的转化率在减小,但二甲醚的产率在增大,所以伴随有副反应的发生,B正确;
C.催化剂只改变反应速率,不改变平衡移动,所以不可以提高CH3OCH3的产率,C错误;
D.由图可知,二甲醚的产率最高时即温度为280~290℃,D正确;
故选C。
14. 在压强、CO2和H2起始投料一定的条件下,发生反应Ⅰ、Ⅱ:
反应Ⅰ:CO2(g) + 3H2(g)⇌CH3OH(g) + H2O(g) ΔH1 = −49.0kJ·mol−1
反应Ⅱ:2CO2(g) + 5H2(g) ⇌C2H2(g) + 4H2O(g) ΔH2 = +37.1kJ·mol−1
实验测得,CO2的平衡转化率和平衡时CH3OH的选择性随温度的变化如下图所示,CH3OH的选择性=×100%。
下列说法不正确的是
A. 曲线①表示CO2的平衡转化率
B. 其它条件不变时,升高温度,C2H2的含量增大
C. 若要同时提高CO2的平衡转化率和平衡时CH3OH的选择性,应选择低温、高压
D. 温度高于280℃时,曲线①随温度升高而升高,说明此时主要发生反应Ⅰ
【答案】D
【解析】
【分析】反应Ⅰ的△H<0,反应Ⅱ的△H>0,则升高温度,反应Ⅰ平衡逆向移动,平衡时CH3OH的选择性随温度升高不断减小,反应Ⅱ平衡不断正向移动,所以曲线②表示CH3OH的选择性,则曲线①表示CO2的平衡转化率。
【详解】A.由分析可知,曲线①表示CO2的平衡转化率,A正确;
B.其它条件不变时,升高温度,反应Ⅱ平衡不断正向移动,所以C2H2的含量增大,B正确;
C.若要同时提高CO2的平衡转化率和平衡时CH3OH的选择性,则应使反应Ⅰ平衡正向移动,所以应选择低温、高压,C正确;
D.温度高于280℃时,曲线①随温度升高而升高,则表明CO2的转化率不断增大,由于反应Ⅰ平衡逆向移动,CO2的转化率减小,而反应Ⅱ平衡正向移动,CO2的转化率增大,所以此时主要发生反应Ⅱ,D错误;
故选D。
二、解答题
15. 工业上用CO和合成甲醇的反应如下:
表中数据是该反应中的相关物质的标准摩尔生成焓和键能数据
物质
0
-110.5
-201
化学键
H—H
C—O
H—O
C—H
键能/
436
1076
351
463
(标准摩尔生成焓是指在298.15K、100kPa,由稳定态单质生成1mol化合物时的焓变)。
(1)由表中数据计算:=___________(计算结果取整数)。
(2)根据投料比的不同对该反应进行研究,按投料,将与CO充入一密闭容器中,在一定条件下发生反应,测得CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图甲所示。
①、压强为时,若密闭容器容积为,向其中充入3mol和3molCO发生反应,5min后反应达到平衡,则0~5min内,___________。
②若点对应的压强为,则反应处于该点时___________(填“>”“<”或“=”)。
(3)时,向恒容容器中充入物质的量之和恒定的和CO,达到平衡时的体积分数与起始时的关系如图乙所示。
①若起始时,反应达到平衡状态后,的体积分数可能对应图乙中的___________(填“”“”或“”)点。
②起始时,维持体系初始态和终态温度为,体系总压强与时间的关系如图丙中曲线I所示,曲线Ⅱ为只改变某一条件的变化曲线,该条件可能为___________,判断的理由是___________。该反应的___________(用含的表达式表示,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)408 (2) ①. ②.
(3) ①. ②. 加入催化剂 ③. 恒温恒容条件下,曲线Ⅱ与曲线I的始态和终态压强相同,曲线Ⅱ达到平衡的时间更短 ④.
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,,也等于反应物总键能减去生成物总键能,故,解得。
【小问2详解】
①由图甲可知,、压强为时,CO的平衡转化率是40%,即反应了1.2mol,则反应了2.4mol,0~5min内,;
②若点对应的压强为,与达到平衡状态相比,CO的转化率应增加,即反应正向进行,则反应处于该点时。
【小问3详解】
①根据图乙分析,起始时,即符合反应的化学计量数之比时,反应达到平衡状态后,的体积分数最大,故若起始时,反应达到平衡状态后,的体积分数应比点对应的的体积分数小,可能对应题图中的点。
②根据图丙分析,恒温恒容条件下,曲线Ⅱ与曲线I的始态和终态压强相同,曲线Ⅱ达到平衡的时间更短,则曲线Ⅱ所对应改变的条件可能为加入催化剂;设起始投入CO的物质的量为mol,则的物质的量为1.5mol,平衡时CO的转化量为mol,通过三段式计算可得:,根据图丙中压强关系可得:,解得,。
。
16. 按要求作答
(1)25℃、条件下充分燃烧一定量的丁烷气体生成0.25moL和液态水时,放出的热量为,写出表示丁烷标准燃烧热的热化学方程式:_______。
(2)已知下列热化学方程式:
①
②
③
写出由和化合生成的热化学方程式:_______。
(3)写出铅蓄电池放电过程正极的电极反应式为:_______;铅蓄电池充电过程中与电源负极相连的电极的电极反应式为:_______。
(4)某燃料电池是以氢氧化钠为电解质、甲醇为燃料、空气为氧化剂、稀土金属材料为电极的新型电池。该燃料电池负极的电极反应式为_______。
【答案】(1)
(2)
(3) ①. PbO2+2e- +4H+ +SO =PbSO4+2H2O ②. PbSO4+2e- =Pb +SO
(4)CH3OH – 6e- + 8OH- = CO+ 6H2O
【解析】
【小问1详解】
条件下,1mol丁烷完全燃烧的化学方程式为:,生成0.25moL和液态水时,放出的热量为,则生成4mol放出的热量为×,表示丁烷标准燃烧热的热化学方程式:;
【小问2详解】
已知①;②;③;由盖斯定律可知,③+②×2-①即可得到
,由和化合生成的热化学方程式:;
【小问3详解】
铅蓄电池中放电是原电池,活泼金属Pb为负极,负极失去电子发生氧化反应,所以电极反应为:Pb-2e-+ SO=PbSO4,而正极是PbO2会得到电子发生还原反应,所以正极的电极反应为:PbO2+2e-+ SO+4H+=PbSO4+2H2O;铅蓄电池充电过程中与电源Pb极相连的电极是阴极,PbSO4得电子生成Pb和SO,电极方程式为:PbSO4+2e- =Pb +SO;
【小问4详解】
该燃料电池负极甲醇失去电子生成CO,根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为:CH3OH – 6e- + 8OH- = CO+ 6H2O。
17. 某化学兴趣小组的同学,组装了如下电化学装置。
(1)已知:电极a、b、c、d、e、f均为石墨电极,g和h电极是粗银或纯银电极。
已知:电解一段时间电极f附近溶液变为红色,铁钉k附近溶液也变为红色。
回答下列问题:
①接线柱m连接直流电源的___________(填“正极”“负极”“阳极”或“阴极”,下同),电极c是___________。
②写出电极a上发生的电极反应___________。写出铁钉k上发生的电极反应___________。写出检验电极e上生成的气体的方法___________。
③若D装置为电解精炼银,则g电极是___________。
④若电解一段时间后,若b电极质量增重,则装置B中产生标准状况下的气体总体积为____L。
(2)某无隔膜流动海水电解法制的装置如下图所示,其中高选择性催化剂PRT可抑制产生,催化剂可抑制HClO进一步反应。
①b电极是___________(填“正极”“负极”“阳极”或“阴极”)。
②写出放电时钛网上发生的电极反应___________。
③电解一段时间后,海水的pH将___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】(1) ①. 正极 ②. 阳极 ③. ④. ⑤. 将湿润的淀粉碘化钾试纸放在支管口,若变蓝,说明生成气体为氯气 ⑥. 粗银 ⑦. 0.84
(2) ①. 负极 ②. ③. 增大
【解析】
【分析】电解一段时间电极f附近溶液变为红色,铁钉k附近溶液也变为红色,f发生,因此f为阴极。依次推出a、c、e、x、g为阳极,b、d、k、f、h为阴极,则m为正极、n为负极。
【小问1详解】
据分析,m为正极、c为阳极;a为阳极发生;k为阴极发生;e为阳极产生氯气,用湿润淀粉碘化钾试纸检验;g为阳极,电解精炼银,则g的电极材料为粗银;电路中通过的电子和产生气体之间的关系为:4molAg+~4mole-~2molH2~1molO2,则b电极产生银单质的物质的量为:,则产生气体的总物质的量为0.025mol+0.0125mol=0.0375mol,气体的体积为:0.0375×22.4L=0.84L;故答案为:正极、阳极、、、将湿润的淀粉碘化钾试纸放在支管口,若变蓝,说明生成气体为氯气、粗银、0.84;
【小问2详解】
从图中可知,钛箔上发生还原反应为阴极则b为负极,因此钛网作为阳极氯离子失电子生成次氯酸:;电解的总反应因此海水的pH增大。故答案为:负极、、增大。
18. 为了缓解温室效应与能源供应之间的冲突,从空气中捕集CO2并将其转化为燃料或增值化学品成为了新的研究热点。
(1)电解法转化CO2可实现CO2资源化利用。电解CO2制HCOOH的原理示意图如图1。
①写出阴极CO2还原为HCOO-的电极反应式:___________。
②电解一段时间后,阳极区的KHCO3溶液浓度降低,其原因是___________。
(2)CO2催化加氢合成二甲醚是一种CO2转化方法,其过程中主要发生下列反应:
反应I:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) H=41.2kJ/mol
反应Ⅱ:2CO2(g)+6H2(g)=CH3OCH3(g)+3H2O(g) H=-122.5kJ/mol
在恒压、CO2和H2的起始量一定的条件下,CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如图2。其中:CH3OCH3的选择性=×100%
①温度高于300℃,CO2平衡转化率随温度升高而上升的原因是___________。
②220℃时,在催化剂作用下CO2与H2反应一段时间后,测得CH3OCH3的选择性为48%(图中A点)。不改变反应时间和温度,一定能提高CH3OCH3选择性的措施有___________。
(3)用光电化学法将CO2还原为有机物实现碳资源的再生利用,其装置如图3所示。其他条件一定时,含碳还原产物的法拉第效率[FE(X)=×100%]随电压的变化如图4所示。
①当电解电压为0.7V,阴极发生的电极反应式为___________。
②电解电压为0.95V时,电解生成的HCHO和HCOOH的物质的量之比为___________。
【答案】(1) ①. CO2+HCO+2e-=HCOO-+CO ②. 阳极产生O2,pH减小,HCO浓度降低;K+部分迁移至阴极区
(2) ①. 反应I的,反应Ⅱ的,温度升高使CO2转化为CO的平衡转化率上升,使CO2转化为CH3OCH3的平衡转化率下降,且上升幅度超过下降幅度 ②. 增大压强(或使用对反应Ⅱ催化活性更高的催化剂)
(3) ①. ②. 2:1
【解析】
【小问1详解】
①阴极CO2还原为HCOO-,是二氧化碳得到电子,在碳酸氢根离子溶液中生成甲酸根离子和碳酸根离子,电极反应式为CO2+HCO+2e-=HCOO-+CO;
②电解一段时间后,阳极氢氧根离子失电子生成氧气,电极附近氢离子浓度增大,pH减小,氢离子和碳酸氢根离子反应,导致HCO浓度降低,K+部分迁移至阴极区,因此阳极区的KHCO3溶液浓度降低,故原因为:阳极产生O2,pH减小,HCO浓度降低;K+部分迁移至阴极区。
【小问2详解】
①由题干可知,反应I的,为吸热反应,温度升高平衡正向移动,使二氧化碳转化为一氧化碳的平衡转化率上升;反应Ⅱ的,为放热反应,温度升高平衡逆向移动,使二氧化碳转化为CH3OCH3的平衡转化率下降;故温度高于300℃,CO2平衡转化率随温度升高而上升的原因是反应I的,反应Ⅱ的,温度升高使CO2转化为CO的平衡转化率上升,使CO2转化为CH3OCH3的平衡转化率下降,且上升幅度超过下降幅度。
②反应Ⅱ为气体分子数减小的反应,不改变反应时间和温度,一定能提高CH3OCH3选择性的措施有增大压强(或使用对反应Ⅱ催化活性更高的催化剂)。
【小问3详解】
①当电解电压为,观察图像可知,主要产生的是HCOOH,二氧化碳在阴极得到电子发生还原反应生成HCOOH,电极反应式为;
②电解电压为时,根据图示可知,产物主要有:HCOOH、HCHO,转移,转移,当电解生成的HCHO和HCOOH的物质的量之比为x:y时,根据、,有,则x:y=2:1,电解生成的HCHO和HCOOH的物质的量之比为2:1。
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石嘴山市第一中学2025-2026学年第一学期
高二年级月考化学试题
一、单选题
1. 下列生产、生活等实际应用,能用勒夏特列原理解释的是
A. 加入催化剂有利于合成氨的反应
B. 用饱和食盐水除去氯气中的少量氯化氢气体
C. 对于反应,平衡体系加压后颜色变深
D. 在溶液中,加入铁粉以防止氧化
2. 下列实验操作或方法符合规范的是
A.调控滴定速度
B.碱式滴定管排气
C.转移溶液
D.量取15.00mL NaOH溶液
A. A B. B C. C D. D
3. 下列有关反应热的说法正确的是
A. 是碳单质的燃烧热
B. 已知S(正交,s)(单斜,s) ,则正交硫比单斜硫稳定
C. 的燃烧热是,则反应
D. 时,,则含的稀硫酸与足量氢氧化钡溶液反应放出的热量为
4. 下列关于化学反应与能量的说法正确的是
A. 已知正丁烷的燃烧热为2878 kJ·mol-1,则表示正丁烷燃烧热的热化学方程式为2CH3CH2CH2CH3(g)+13O2(g)=8CO2(g)+10H2O(l) ΔH=-2878 kJ·mol-1
B. 已知在一定条件下,1 mol N2与3 mol H2充分反应生成NH3(g),释放出38.6kJ的热量,则其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH=-38.6 kJ·mol-1
C. 已知稀盐酸与稀NaOH溶液发生中和反应的反应热为57.3 kJ·mol-1,则表示稀硫酸与稀NaOH溶液反应的热化学方程式为H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1
D. 已知C(石墨,s)=C(金刚石,s) ΔH=+1.9 kJ·mol-1,则金刚石比石墨稳定
5. 下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
选项
热化学方程式
结论
A
2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) ΔH1 2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH2
ΔH1>ΔH2
B
Sn(s,灰)Sn(s,白) ΔH=+2.1kJ·mol-1(灰锡为粉末状,白锡为块状)
锡制品在炎热的夏天更容易损坏
C
P4(s,白磷)=4P(s,红磷) ΔH=-29.2kJ·mol-1
常温下,红磷比白磷稳定
D
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6kJ·mol-1
H2的燃烧热ΔH=-241.8kJ·mol-1
A. A B. B C. C D. D
6. 在的反应中,采取下列措施能够使反应速率减慢的是
①扩大容器体积;②减小浓度;③减少碳的量;④恒压下充入He;⑤恒容下充入;⑥降低温度;⑦将碳粉碎
A. ①②④⑤ B. ②③⑤⑥ C. ①②④⑥ D. ①③⑥
7. 臭氧分解反应以及氯自由基()催化臭氧分解反应过程中的能量变化如图,存在时先后发生反应和。下列说法正确的是
A. 既可加快臭氧分解反应速率,也可改变该反应热
B. 图示所呈现总反应为
C.
D. 催化臭氧分解的反应速率由第二步反应决定
8. 是最重要的钛的卤化物,是生产海绵钛和钛白的重要原料,用制备的方法有直接氯化法①和碳氯化法②,反应如下:
①
②
下列说法正确的是
A. 直接氯化法
B. 相同温度下的平衡常数
C. 对于反应②,温度升高,平衡转化率增大
D. 其他条件不变,反应①平衡时,增加的量平衡正向移动
9. 利用甲烷可以除去SO3,反应为8SO3(g)+6CH4(g)S8(g)+6CO2(g)+12H2O(g)。下列说法正确的是
A. 上述反应的△S<0
B. 上述反应的化学平衡常数K=
C. 及时分离出H2O(g),正反应速率增大,平衡向正反应方向移动
D. 上述反应中生成lmolS8,转移电子的数目约为48×6.02×1023
10. NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 1 mol乙二醇中采取sp3杂化的原子总数为2NA
B. 标准状况下,11.2 L乙炔中π键的数目为NA
C. 31 g P4分子中孤电子对数为NA
D. 1 mol [Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2+中配位键的数目为6NA
11. 下列有关分子结构的说法正确的是
A. 根据等电子原理,O3与SO2均具有V型结构,属极性分子,其中心原子均为sp3杂化
B. C与O的电负性差比N与O的电负性差大,故CO分子的极性比NO分子强
C. H2O的沸点比HF高,但F-H …F氢键键能比O-H …O 氢键键能大
D. AlCl3在气态或非极性溶剂中均是通过氯桥键二聚成Al2Cl6,分子空间构型为四面体,分子中8个Al-Cl键键长和键能均相同
12. 常温下,根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
用试纸测得等浓度的溶液的约为9,溶液的约为8
酸性强弱:
B
相同条件下,分别测量和醋酸溶液的导电性,前者的导电性强
醋酸浓度越大,电离程度越大
C
将充满的密闭玻璃球浸泡在热水中,气体红棕色加深
D
向溶有的溶液中通入气体,出现白色沉淀
气体一定具有强氧化性
A. A B. B C. C D. D
13. 在一定条件下探究二甲醚的制备反应为 ,测定结果如图所示。下列判断错误的是
A. 该反应的 B. 该反应伴随着副反应的发生
C. 加入催化剂可以提高CH3OCH3的产率 D. 工业上选择的较适宜温度为280~290℃
14. 在压强、CO2和H2起始投料一定的条件下,发生反应Ⅰ、Ⅱ:
反应Ⅰ:CO2(g) + 3H2(g)⇌CH3OH(g) + H2O(g) ΔH1 = −49.0kJ·mol−1
反应Ⅱ:2CO2(g) + 5H2(g) ⇌C2H2(g) + 4H2O(g) ΔH2 = +37.1kJ·mol−1
实验测得,CO2的平衡转化率和平衡时CH3OH的选择性随温度的变化如下图所示,CH3OH的选择性=×100%。
下列说法不正确的是
A. 曲线①表示CO2的平衡转化率
B. 其它条件不变时,升高温度,C2H2的含量增大
C. 若要同时提高CO2的平衡转化率和平衡时CH3OH的选择性,应选择低温、高压
D. 温度高于280℃时,曲线①随温度升高而升高,说明此时主要发生反应Ⅰ
二、解答题
15. 工业上用CO和合成甲醇的反应如下:
表中数据是该反应中的相关物质的标准摩尔生成焓和键能数据
物质
0
-110.5
-201
化学键
H—H
C—O
H—O
C—H
键能/
436
1076
351
463
(标准摩尔生成焓是指在298.15K、100kPa,由稳定态单质生成1mol化合物时的焓变)。
(1)由表中数据计算:=___________(计算结果取整数)。
(2)根据投料比的不同对该反应进行研究,按投料,将与CO充入一密闭容器中,在一定条件下发生反应,测得CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图甲所示。
①、压强为时,若密闭容器容积为,向其中充入3mol和3molCO发生反应,5min后反应达到平衡,则0~5min内,___________。
②若点对应的压强为,则反应处于该点时___________(填“>”“<”或“=”)。
(3)时,向恒容容器中充入物质的量之和恒定的和CO,达到平衡时的体积分数与起始时的关系如图乙所示。
①若起始时,反应达到平衡状态后,的体积分数可能对应图乙中的___________(填“”“”或“”)点。
②起始时,维持体系初始态和终态温度为,体系总压强与时间的关系如图丙中曲线I所示,曲线Ⅱ为只改变某一条件的变化曲线,该条件可能为___________,判断的理由是___________。该反应的___________(用含的表达式表示,用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
16. 按要求作答
(1)25℃、条件下充分燃烧一定量的丁烷气体生成0.25moL和液态水时,放出的热量为,写出表示丁烷标准燃烧热的热化学方程式:_______。
(2)已知下列热化学方程式:
①
②
③
写出由和化合生成的热化学方程式:_______。
(3)写出铅蓄电池放电过程正极的电极反应式为:_______;铅蓄电池充电过程中与电源负极相连的电极的电极反应式为:_______。
(4)某燃料电池是以氢氧化钠为电解质、甲醇为燃料、空气为氧化剂、稀土金属材料为电极的新型电池。该燃料电池负极的电极反应式为_______。
17. 某化学兴趣小组的同学,组装了如下电化学装置。
(1)已知:电极a、b、c、d、e、f均为石墨电极,g和h电极是粗银或纯银电极。
已知:电解一段时间电极f附近溶液变为红色,铁钉k附近溶液也变为红色。
回答下列问题:
①接线柱m连接直流电源的___________(填“正极”“负极”“阳极”或“阴极”,下同),电极c是___________。
②写出电极a上发生的电极反应___________。写出铁钉k上发生的电极反应___________。写出检验电极e上生成的气体的方法___________。
③若D装置为电解精炼银,则g电极是___________。
④若电解一段时间后,若b电极质量增重,则装置B中产生标准状况下的气体总体积为____L。
(2)某无隔膜流动海水电解法制的装置如下图所示,其中高选择性催化剂PRT可抑制产生,催化剂可抑制HClO进一步反应。
①b电极是___________(填“正极”“负极”“阳极”或“阴极”)。
②写出放电时钛网上发生的电极反应___________。
③电解一段时间后,海水的pH将___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
18. 为了缓解温室效应与能源供应之间的冲突,从空气中捕集CO2并将其转化为燃料或增值化学品成为了新的研究热点。
(1)电解法转化CO2可实现CO2资源化利用。电解CO2制HCOOH的原理示意图如图1。
①写出阴极CO2还原为HCOO-的电极反应式:___________。
②电解一段时间后,阳极区的KHCO3溶液浓度降低,其原因是___________。
(2)CO2催化加氢合成二甲醚是一种CO2转化方法,其过程中主要发生下列反应:
反应I:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) H=41.2kJ/mol
反应Ⅱ:2CO2(g)+6H2(g)=CH3OCH3(g)+3H2O(g) H=-122.5kJ/mol
在恒压、CO2和H2的起始量一定的条件下,CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如图2。其中:CH3OCH3的选择性=×100%
①温度高于300℃,CO2平衡转化率随温度升高而上升的原因是___________。
②220℃时,在催化剂作用下CO2与H2反应一段时间后,测得CH3OCH3的选择性为48%(图中A点)。不改变反应时间和温度,一定能提高CH3OCH3选择性的措施有___________。
(3)用光电化学法将CO2还原为有机物实现碳资源的再生利用,其装置如图3所示。其他条件一定时,含碳还原产物的法拉第效率[FE(X)=×100%]随电压的变化如图4所示。
①当电解电压为0.7V,阴极发生的电极反应式为___________。
②电解电压为0.95V时,电解生成的HCHO和HCOOH的物质的量之比为___________。
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