精品解析：2026届河北省衡水市高三上学期三模化学试题

2026届高三年级（四调）考试 化学试题 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案字母涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案字母。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 考试时间为75分钟，满分100分 可能用到的相对原子质量：H-1 N-14 Si-28 Cl-35.5 Cu-64 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 中华传统文化博大精深，蕴含着丰富的化学知识，下列说法正确的是 A. 名画《千里江山图》中青绿色的颜料绿松石是无机盐 B. 《本草衍义》中“磁石，色轻紫，石上破涩，可吸连针铁”，“磁石”指氧化铁 C. 定窑烧制出的“明如镜，薄如纸，声如磬”的瓷器，其主要原料为硅单质 D. 古诗中“日照香炉生紫烟”，其现象呈现出金属元素的焰色 2. 某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响，以反应。进行了如下实验。下列说法错误的是 实验编号 实验温度/℃ 试管中所加试剂及其用量/mL 0.6 mol/L溶液 3 mol/L稀硫酸 0.05 mol/L溶液 ① 25 3.0 2.0 3.0 ② 25 2.0 3.0 2.0 3.0 ③ 30 2.0 2.0 3.0 A. 该实验还需要测量的数据是溶液褪色所需的时间 B. 探究温度对化学反应速率的影响，应选择实验②③，且 C. 实验①用时1.5min，用草酸表示化学反应速率为0.025 mol/（L•min） D. 若反应一段时间后速率明显增大，可能是有催化作用 3. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 1 mol完全水解生成氢氧化铁胶体粒子的数目为 B. 含2 mol的浓硫酸与64g Cu共热，转移电子数小于 C. 标准状况下，4.48 L含有的分子数为 D. 在高温、高压和催化剂条件下，0.2 mol与0.6 mol充分反应后生成0.4 mol 4. 下列实验操作或实验方案能达到目的的是 选项 实验操作或实验方案 目的 A 观察钠的燃烧 B 将硫酸酸化的溶液滴入溶液，观察溶液颜色 氧化性： C 探究、对分解的催化效果 D 将镀层有破损的镀锌铁片放入酸化的3%NaCl溶液中，一段时间后，将Fe电极附近的溶液取出后滴加溶液 检验牺牲阳极保护法对钢铁防腐的效果 A. A B. B C. C D. D 5. 高铁酸盐是常用的水处理剂。干法制备高铁酸钠（）的反应为。下列叙述错误的是 A. 既是氧化剂也是还原剂 B. 若生成标准状况下2.24 L，则反应中共转移2 mol电子 C. 钠元素在氧化产物和还原产物中的物质的量之比为1:1 D. 高铁酸钠做水处理剂既能杀菌也能去除悬浮物 6. 工业上，常用乙烷脱氢制备乙烯，反应原理为 。恒温条件下，向2 L容器中充入0.36 mol，随着反应的进行，测得浓度随时间的变化如下表所示。下列说法正确的是 /min 10 14 25 43 47 0.081 0.090 0.112 0.120 0.120 A. 10min时的正反应速率小于22min时的正反应速率 B. 该反应的平衡常数 C. 43min时再充入0.1 mol，反应正向进行，的转化率增大 D. 相同温度下，当和的浓度都为0.15 ，的浓度为0.050 时，反应正向进行 7. 硫化氢不稳定，可以利用其高温分解制备硫黄和氢气，反应为。在总压强为100 kPa的恒压条件下，充入的混合气，在不同温度下反应相同时间，测得的体积分数及在不同温度下的平衡体积分数如图所示。下列说法错误的是 A. 图中表示平衡状态的线为b B. 图中M点正反应速率小于逆反应速率 C. 某温度下，平衡时的体积分数为20%，则此时Ar的分压是20 kPa D. 随温度的升高，a、b两条线逐渐靠近，可能是由于升高温度使反应速率增大，的体积分数更接近平衡状态 8. 某无色溶液中可能存在如下离子，实验小组取10 mL该溶液进行下述实验（不考虑水解），下列推理正确的是 阳离子 、、、 阴离子 、、、 A. 气体A通入澄清石灰水中，溶液变浑浊，可以确定无色溶液中含有 B. 生成黄色沉淀C，说明无色溶液中含有 C. 由气体D可判断无色溶液中含有的的浓度为2 mol/L D. 用洁净的铂丝蘸取溶液F在火焰上灼烧，火焰呈黄色，说明原无色溶液中含有 9. 甲醇是有机合成的重要原料。甲醇合成汽油添加剂甲基叔戊基醚（，简写为T）的反应如下，反应式中各物质分别为：甲醇（简写为M）、2-甲基-2-丁烯（简写为A）、2-甲基-1-丁烯（简写为B）。 反应ⅰ： 。 反应ⅱ： 反应ⅲ： 。 实验小组为验证浓度越大的磷铝酸浸渍催化剂对以上反应的催化活性越好，进行了三组实验，得到随时间（）的变化曲线如图所示。下列说法正确的是 A. B. 图中曲线表示的磷铝酸浓度为Ⅰ<Ⅱ<Ⅲ C. 降低温度，反应ⅰ的速率减小，反应ⅱ的速率增大 D. 达到平衡后加入M，不变 10. 氮化硅陶瓷是一种烧结时不收缩的无机材料陶瓷。以、、（g）（沸点57.6℃，极易水解，具有腐蚀性）为原料在高温下制备氮化硅的实验装置如图。实验结束后丁装置硬质玻璃管增重2.8g，己装置增重15.56g，不考虑在丙装置和戊装置中的损耗。 下列说法不正确的是 A. 乙装置中反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:1 B. 丁装置中反应的化学方程式为 C. 戊装置中的试剂为浓硫酸 D. 该实验中氮化硅的产率为75% 11. 在密闭容器中加入足量的焦炭（沸点：4827℃）和1 mol发生反应，生成和硫蒸气（）。反应在某温度达到平衡时，和的体积分数都等于40%。按相同投料方式发生上述反应，相同时间内测得与的生成速率随温度变化的关系如图1所示。其他条件相同时，在不同催化剂作用下，转化率与温度的关系如图2所示。下列说法错误的是 A. 当和的体积分数都等于40%时，中 B. 图2中700℃时催化剂乙的活性比催化剂甲的高 C. A、B、C三点对应的反应状态中，达到平衡状态的是C点 D. 反应达到平衡后用作为吸收剂，可增大的转化率 12. 利用温室气体实现有机物转化是环境治理和提高产能的重要研究。现有光电转化装置如图甲所示，在不同电压下进行光照电解实验，不同有机产物的法拉第效率（FE）随电压变化如图乙所示。 已知：，其中，，表示电解生成还原产物X所转移电子的物质的量，表示法拉第常数。下列说法错误的是 A. 泡沫Ni网电极连接电源的负极 B. 装置中的交换膜为质子交换膜 C. 的电极反应式为 D. 在电压为V条件下，生成的HCHO和HCOOH的物质的量之比为5:3，则生成HCOOH的法拉第效率为30% 13. 研究表明，Rh(I)-邻氨基苯酚催化剂能有效提高主反应的选择性。Rh(I)-邻氨基苯酚催化甲醇羰基化制乙酸的反应历程如图所示［其中TS表示过渡态，Rh(I)配合物简写为TN］，关于反应历程说法正确的是 A. 反应历程中只有做催化剂 B. 增大LiI的用量，甲醇的平衡转化率增大 C. 总反应为 D. 经定量测定，反应历程中物质TN3含量最少，可能原因是TN3→TN4的活化能较高 14. 利用乙醇进行水蒸气催化重整制氢可解决能源短缺问题，其反应如下。 Ⅰ. Ⅱ. Ⅲ. 在650℃、100 kPa条件下，乙醇的进料速率为100 ；水醇（水与乙醇）的进料速率比与气体平衡产量（）的关系如图所示。当水醇进料比为7:1时，下列说法错误的是 A. 图中a线可能表示的平衡产量 B. a线表示的平衡产量，则乙醇的平衡转化率为90% C. 反应Ⅲ的 D. 温度高于650℃时，的平衡产量略有下降是由于平衡逆向移动 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 作为一种重要化工原料，被大量应用于工业生产。已知反应：。 （1）在恒温恒容装置中充入一定量的和，在催化剂的作用下进行反应，测得不同时间的和的浓度如下表： 时间/min 0 5 10 15 20 25 1.00 0.36 0.12 0.08 0.072 0.072 2.00 1.20 0.90 0.85 0.84 0.84 ①前10分钟内的平均速率______。 ②下列可以作为体系达到平衡状态的标志是______（填字母）。 A.容器内气体的密度不变 B.容器内气体压强不变 C.容器内 D.容器内NO和的浓度比为4:6 ③达到平衡时的转化率为______。 （2）测得温度、压强对平衡转化率的影响如图1所示。 ①根据图像可知：_______（填“>”“<”或“=”），反应的平衡常数、、的大小关系为______。 ②该反应______（填“一定”“一定不”或“不一定”）能自发进行。 （3）不同温度下NO的产率如图2所示。温度高于900℃时，NO产率下降的可能原因是______。 16. 催化加氢制甲醇，是资源化利用的极具前景的研究领域。涉及的主要如下。 反应ⅰ. 反应ⅱ. 反应ⅲ. 回答下列问题： （1）______。 （2）反应ⅲ的反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面上的粒子用*标注。 相对能量为-1.3eV时，对应物质M的化学式为______；该反应历程中决速步骤的能垒为______eV。 （3）下列说法正确的是______（填字母）。 A. 的结构稳定，活化分子百分数较低，需要催化剂降低反应的活化能 B. 恒温恒压条件下，混合气体的平均相对分子质量不再变化时，说明反应ⅰ已达平衡 C. 恒温恒容条件下，通入水蒸气可提高的平衡转化率 D. 升高温度，反应ⅱ的平衡常数减小，反应ⅲ的平衡常数增大 （4）有催化剂的条件下，向恒容密闭容器中充入1 mol和3 mol，只发生反应ⅰ和反应ⅱ，的平衡转化率与、CO的选择性随温度的变化如图所示，或CO的选择性。 ①图中Y曲线代表______（填化学式）的选择性。 ②的平衡转化率在250℃以后随温度升高而变大的原因为______。 ③3.0 MPa，250℃反应达到平衡后，的物质的量为2.6 mol，反应ⅱ的长______［已知：对于气相反应，用组分B的平衡压强代替物质的量浓度也可以表示平衡常数，记作，如，为总压强，为平衡系统中B的物质的量分数］。 17. 我国天然气储量丰富，甲烷是重要的工业原料。 （1）在催化剂作用下和转化为的反应历程如图所示。 在合成的反应历程中，下列有关说法正确的是______（填字母）。 A. 该催化剂使反应的平衡常数增大 B. 过程中，有C-H断裂和C-C形成 C. 生成乙酸的反应原子利用率为100% D. （2）与的干法重整（DRM）反应可同时转化两种温室气体，并制备CO和，主要反应如下。 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： 已知：反应Ⅰ和反应Ⅱ的自发均需高温条件。 ①向密闭容器中，通入3 mol和1 mol，若仅考虑上述反应，平衡时、、CO、的量随温度的变化如图所示。900K时，的物质的量分数为______，用各物质的物质的量分数表示反应Ⅲ的平衡常数______。900K后随温度升高，的物质的量减小的原因为______。 ②一定温度下，催化剂表面因积炭而造成活性中心被覆盖，孔隙被堵塞，从而导致催化剂活性下降乃至丧失。积炭现象的发生通常是由下列反应引起的： ⅰ. ⅱ. 如图为甲烷催化重整中相关反应的与温度的关系曲线。推测600℃时积炭现象主要由反应______引起。甲烷催化重整时，积炭反应几乎不可避免，判断理由是______。 （3）电解甲烷生产和炭黑是我国科学家发明的一项技术，其原理如图所示。在500℃时利用含的熔融碳酸盐电解甲烷，反应过程实现了无水、零排放。 阴极电极反应式为______；Ni电极上产生的与Ni-YSZ电极上消耗的物质的量之比为______。 18. 从工业废渣［含、CuO、CuS、、FeS、、等］中回收砷和铜，能节约生产成本。工艺流程如下： 已知：①有机萃取剂的萃取反应为； ②当溶液中离子浓度小于或等于时，认为该离子沉淀完全； ③、的分别为、，取。 （1）提高废渣氧化浸出率的方法有______（写出两条即可），可否用盐酸代替硫酸并简述原因：______。 （2）“预中和”生成滤渣的主要成分是______（填化学式）。 （3）深度氧化过程将全部氧化成，反应的化学方程式为______。 （4）“中和除砷、铁”过程生成沉淀。常温下，欲使溶液中完全沉淀，且不产生沉淀，应控制pH为______。若“中和除砷、铁”后的溶液pH=2.0，，多次萃取后水相中为，则铜的萃取率为______%（结果保留两位小数，溶液体积变化忽略不计）。 （5）反萃取中，下列说法正确的是______（填字母）。 A.分液漏斗使用前有两处需检查是否漏液 B.经几次振荡并放气后，手持分液漏斗静置分层 C.反萃取后，被转移至水相 （6）用惰性电极电解500 mL“反萃取”后的溶液，一段时间后增大了0.04 mol/L，则阴极沉积的铜的质量为______g（电解过程中溶液体积变化忽略不计）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026届高三年级（四调）考试 化学试题 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案字母涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案字母。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 考试时间为75分钟，满分100分 可能用到的相对原子质量：H-1 N-14 Si-28 Cl-35.5 Cu-64 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 中华传统文化博大精深，蕴含着丰富的化学知识，下列说法正确的是 A. 名画《千里江山图》中青绿色的颜料绿松石是无机盐 B. 《本草衍义》中“磁石，色轻紫，石上破涩，可吸连针铁”，“磁石”指氧化铁 C. 定窑烧制出的“明如镜，薄如纸，声如磬”的瓷器，其主要原料为硅单质 D. 古诗中“日照香炉生紫烟”，其现象呈现出金属元素的焰色 【答案】A 【解析】 【详解】A．绿松石含有金属阳离子（、）和酸根（），属于无机盐中的碱式盐，A正确； B．“磁石”为磁铁矿，主要成分是，而非氧化铁（），B错误； C．瓷器主要原料是黏土，含硅酸盐，而非硅单质，C错误； D．“紫烟”是光线散射现象，与金属焰色反应无关，D错误； 故答案选择A项。 2. 某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响，以反应。进行了如下实验。下列说法错误的是 实验编号 实验温度/℃ 试管中所加试剂及其用量/mL 0.6 mol/L溶液 3 mol/L稀硫酸 0.05 mol/L溶液 ① 25 3.0 2.0 3.0 ② 25 2.0 3.0 2.0 3.0 ③ 30 2.0 2.0 3.0 A. 该实验还需要测量的数据是溶液褪色所需的时间 B. 探究温度对化学反应速率的影响，应选择实验②③，且 C. 实验①用时1.5min，用草酸表示化学反应速率为0.025 mol/（L•min） D. 若反应一段时间后速率明显增大，可能是有催化作用 【答案】B 【解析】 【分析】实验①②温度相同，探究物质的量浓度对反应速率的影响，则。实验②③中反应物的物质的量浓度相同，探究温度对反应速率的影响，。 【详解】A．草酸溶液和酸性高锰酸钾溶液反应生成硫酸锰、硫酸钾、二氧化碳和水，高锰酸钾溶液为紫红色，可以通过测量溶液褪色所需的时间来比较反应速率的大小，A正确； B．根据分析可知，B错误； C．反应为，由题表数据可知，高锰酸钾完全反应，则实验①的，C正确； D．若反应一段时间后速率明显增大，可能是因为生成物有催化作用，反应过程中生成了锰离子，故推测可能的催化剂是生成的，D正确； 故选B。 3. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 1 mol完全水解生成氢氧化铁胶体粒子的数目为 B. 含2 mol的浓硫酸与64g Cu共热，转移电子数小于 C. 标准状况下，4.48 L含有的分子数为 D. 在高温、高压和催化剂条件下，0.2 mol与0.6 mol充分反应后生成0.4 mol 【答案】B 【解析】 【详解】A．FeCl3水解生成Fe(OH)3胶体粒子时，由于水解不完全且胶体粒子是多个Fe(OH)3的聚集体，数目远小于，A错误； B．浓硫酸与Cu反应时，随硫酸浓度降低反应停止，实际参与反应的H2SO4少于2 mol，转移电子数小于2，B正确； C．标准状况下SO3为固体，无法用气体体积计算分子数，C错误； D．合成氨为可逆反应，无法完全转化，0.2 mol与0.6 mol充分反应后生成的NH3必小于0.4 mol，D错误； 故答案选B。 4. 下列实验操作或实验方案能达到目的的是 选项 实验操作或实验方案 目的 A 观察钠的燃烧 B 将硫酸酸化的溶液滴入溶液，观察溶液颜色 氧化性： C 探究、对分解的催化效果 D 将镀层有破损的镀锌铁片放入酸化的3%NaCl溶液中，一段时间后，将Fe电极附近的溶液取出后滴加溶液 检验牺牲阳极保护法对钢铁防腐的效果 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．钠燃烧应在坩埚或燃烧匙中进行，烧杯为玻璃器皿，高温下易炸裂且钠易滚动导致危险，A错误； B．硫酸酸化提供H+，与Fe(NO3)2中的形成HNO3，会氧化Fe2+生成Fe3+，干扰H2O2氧化性的判断，B错误； C．探究催化效果需控制催化剂浓度相同，Fe2(SO4)3中Fe3+浓度为0.05 mol/L×2=0.1 mol/L，CuSO4中Cu2+浓度为0.1 mol/L，浓度相同且阴离子均为，可通过气泡速率比较催化效果，C正确； D．将镀层有破损的镀锌铁片放入酸化的3%NaCl溶液中，构成原电池，Zn为负极，Fe为正极，则一段时间后，将Fe电极附近的溶液取出后，应滴加溶液，D错误； 故答案选C。 5. 高铁酸盐是常用的水处理剂。干法制备高铁酸钠（）的反应为。下列叙述错误的是 A. 既是氧化剂也是还原剂 B. 若生成标准状况下2.24 L，则反应中共转移2 mol电子 C. 钠元素在氧化产物和还原产物中的物质的量之比为1:1 D. 高铁酸钠做水处理剂既能杀菌也能去除悬浮物 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据化学方程式可知，每6 mol参与反应，有2 mol-1价O化合价升高到0，失去2 mol电子，有2 mol化合价升高到+6价，失去8 mol电子，有10 mol-1价O化合价降低为-2价，得10 mol电子，所以在该反应中既是氧化剂也是还原剂，A正确； B．标准状况下2.24 L 的物质的量为0.1 mol，反应，故转移电子的物质的量为，B错误； C．含有钠元素的氧化产物为，含有钠元素的还原产物为、，所以钠元素在氧化产物和还原产物中的物质的量之比为1:2，C错误； D．高铁酸钠的强氧化性可杀菌，其还原产物水解生成胶体能吸附悬浮物，D正确； 故选BC。 6. 工业上，常用乙烷脱氢制备乙烯，反应原理为 。恒温条件下，向2 L容器中充入0.36 mol，随着反应的进行，测得浓度随时间的变化如下表所示。下列说法正确的是 /min 10 14 25 43 47 0.081 0.090 0.112 0.120 0.120 A. 10min时的正反应速率小于22min时的正反应速率 B. 该反应的平衡常数 C. 43min时再充入0.1 mol，反应正向进行，的转化率增大 D. 相同温度下，当和的浓度都为0.15 ，的浓度为0.050 时，反应正向进行 【答案】B 【解析】 【详解】A．25 min前，反应还未达到平衡，随着反应进行，反应物浓度逐渐降低，正反应速率应逐渐减小，10 min时反应物浓度高于22 min时，因此10 min的正反应速率大于22 min时的正反应速率，A错误； B．平衡时，C2H4和H2的浓度均为0.120 mol/L，C2H6的浓度为，根据，平衡常数K== =0.240，B正确； C．43 min时已达平衡，再充入C2H6会增大反应物浓度，平衡向正反应方向移动。但总物质的量增加，C2H6的转化率（）会降低，C错误； D．此时浓度商Q = =0.45>K=0.24，说明反应逆向进行，D错误； 故选B。 7. 硫化氢不稳定，可以利用其高温分解制备硫黄和氢气，反应为。在总压强为100 kPa的恒压条件下，充入的混合气，在不同温度下反应相同时间，测得的体积分数及在不同温度下的平衡体积分数如图所示。下列说法错误的是 A. 图中表示平衡状态的线为b B. 图中M点正反应速率小于逆反应速率 C. 某温度下，平衡时的体积分数为20%，则此时Ar的分压是20 kPa D. 随温度的升高，a、b两条线逐渐靠近，可能是由于升高温度使反应速率增大，的体积分数更接近平衡状态 【答案】B 【解析】 【详解】A．分解反应通常吸热，温度升高平衡正向移动，平衡体积分数减小。相同时间内，低温时反应未达平衡（体积分数较高），高温时反应速率快接近平衡，故a为非平衡线、b为平衡线，A正确； B．M点在a线（非平衡线）上，a线体积分数高于平衡线b，说明反应未达平衡且正向进行，此时，B错误； C．设起始时硫化氢、氩气的物质的量分别为3 mol、1mol反应转化的（g）的物质的量为 mol，列“三段式”： 反应后气体的总物质的量为 mol，平衡时的体积分数为20%，则，解得，此时Ar的分压是，C正确； D．随温度的升高，题图中a、b两条线逐渐靠近的可能原因是升高温度使反应速率增大，达到平衡所需的时间缩短，的体积分数更接近平衡状态，D正确； 故选B。 8. 某无色溶液中可能存在如下离子，实验小组取10 mL该溶液进行下述实验（不考虑水解），下列推理正确的是 阳离子 、、、 阴离子 、、、 A. 气体A通入澄清石灰水中，溶液变浑浊，可以确定无色溶液中含有 B. 生成黄色沉淀C，说明无色溶液中含有 C. 由气体D可判断无色溶液中含有的的浓度为2 mol/L D. 用洁净的铂丝蘸取溶液F在火焰上灼烧，火焰呈黄色，说明原无色溶液中含有 【答案】C 【解析】 【分析】溶液无色，则一定不含（橙色），溶液与足量的氢碘酸反应有气体A生成，则溶液至少含有、 、中的一种， 故原溶液一定不含、，否则会因生成沉淀而不能大量共存，则反应生成的黄色沉淀C为S，可知溶液一定含有、，因为二者在酸性条件下发生归中反应生成黄色硫单质沉淀，不能确定溶液中含有，气体A是或或，或，或，不可能是的组合，因为这两种气体会发生反应；溶液B与足量溶液反应生成气体D，则D为，故原溶液一定含有，据此分析如下： 【详解】A．气体A通入澄清石灰水中，溶液变浑浊，可能的气体有或，或二者都有，因此无法确定原溶液是含或，还是二者都有，A错误； B．根据分析可知，原溶液含有，因与会反应生成沉淀而不能共存，则原溶液中无，黄色沉淀应为在酸性环境下发生归中反应生成的S单质，B错误； C．根据分析可知，气体D是，反应的化学方程式为，，则，C正确； D．由于实验中加入溶液会引入钠离子，用溶液F在火焰上灼烧，火焰呈黄色，不能说明原无色溶液含有，D错误； 故选C。 9. 甲醇是有机合成的重要原料。甲醇合成汽油添加剂甲基叔戊基醚（，简写为T）的反应如下，反应式中各物质分别为：甲醇（简写为M）、2-甲基-2-丁烯（简写为A）、2-甲基-1-丁烯（简写为B）。 反应ⅰ： 。 反应ⅱ： 反应ⅲ： 。 实验小组为验证浓度越大的磷铝酸浸渍催化剂对以上反应的催化活性越好，进行了三组实验，得到随时间（）的变化曲线如图所示。下列说法正确的是 A. B. 图中曲线表示的磷铝酸浓度为Ⅰ<Ⅱ<Ⅲ C. 降低温度，反应ⅰ的速率减小，反应ⅱ的速率增大 D. 达到平衡后加入M，不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据盖斯定律，反应ⅲ=反应ⅰ+反应ⅱ，则，因，则，A错误； B．催化剂浓度越大，催化活性越好，反应速率越快，相同时间内生成T的浓度越大。由图可知，相同时间时c(T)：Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ，说明反应速率Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ，故磷铝酸浓度Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ，B错误； C．降低温度，无论放热反应（反应ⅰ）还是吸热反应（反应ⅱ），活化分子百分数均减小，反应速率均减小，C错误； D．反应ⅲ为A⇌B，平衡常数，平衡常数只与温度有关，达到平衡后加入M，温度不变，K3不变，则也不变，D正确； 故选D。 10. 氮化硅陶瓷是一种烧结时不收缩的无机材料陶瓷。以、、（g）（沸点57.6℃，极易水解，具有腐蚀性）为原料在高温下制备氮化硅的实验装置如图。实验结束后丁装置硬质玻璃管增重2.8g，己装置增重15.56g，不考虑在丙装置和戊装置中的损耗。 下列说法不正确的是 A. 乙装置中反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:1 B. 丁装置中反应的化学方程式为 C. 戊装置中的试剂为浓硫酸 D. 该实验中氮化硅的产率为75% 【答案】D 【解析】 【分析】以、、（g）为原料在高温下制备氮化硅的方程式为，甲装置用于生成氢气，乙装置用于生成氮气，丙装置中将N2、H2、SiCl4干燥、混合，在丁装置内发生反应制取Si3N4；戊装置的目的是防止水蒸气进入丁装置，己装置用于吸收过量的SiCl4气体和反应生成的HCl气体，以防止污染环境。 【详解】A．乙装置中与反应生成，反应方程式为，其中作还原剂化合价升高生成氮气，作氧化剂化合价降低生成氮气，二者得失电子数均为3，物质的量之比1:1，A正确； B．丁装置中以、、（g）为原料在高温下制备氮化硅，方程式为，B正确； C．极易水解，为防止进入丁装置应在戊中加入浓硫酸除水，C正确； D．；，，，依据反应，可求出，，，，若完全转化为，又可生成的物质的量为 mol，该实验氮化硅的产率为，D错误； 故选D。 11. 在密闭容器中加入足量的焦炭（沸点：4827℃）和1 mol发生反应，生成和硫蒸气（）。反应在某温度达到平衡时，和的体积分数都等于40%。按相同投料方式发生上述反应，相同时间内测得与的生成速率随温度变化的关系如图1所示。其他条件相同时，在不同催化剂作用下，转化率与温度的关系如图2所示。下列说法错误的是 A. 当和的体积分数都等于40%时，中 B. 图2中700℃时催化剂乙的活性比催化剂甲的高 C. A、B、C三点对应的反应状态中，达到平衡状态的是C点 D. 反应达到平衡后用作为吸收剂，可增大的转化率 【答案】C 【解析】 【分析】在密闭容器中加入足量的焦炭（沸点：4827℃）和1 mol发生反应，生成和硫蒸气（）方程式为。 【详解】A．根据分析，设反应掉的为a mol，生成为a mol，生成Sₓ为，平衡时气体总物质的量，体积分数=，体积分数=，解得a=0.5，n总=1.25，代入，x=2，A正确； B．图2中700℃时，催化剂乙对应的转化率高于甲，相同条件下转化率高说明反应速率快，催化剂活性更高，B正确； C．图2中C点的转化率与对应温度下使用催化剂乙对比，C点二氧化硫的转化率低于使用催化剂乙对应的二氧化硫的转化率，C点未达到平衡状态，C错误； D．吸收使浓度降低，平衡正向移动，转化率增大，D正确； 故选C。 12. 利用温室气体实现有机物转化是环境治理和提高产能的重要研究。现有光电转化装置如图甲所示，在不同电压下进行光照电解实验，不同有机产物的法拉第效率（FE）随电压变化如图乙所示。 已知：，其中，，表示电解生成还原产物X所转移电子的物质的量，表示法拉第常数。下列说法错误的是 A. 泡沫Ni网电极连接电源的负极 B. 装置中的交换膜为质子交换膜 C. 的电极反应式为 D. 在电压为V条件下，生成的HCHO和HCOOH的物质的量之比为5:3，则生成HCOOH的法拉第效率为30% 【答案】D 【解析】 【分析】由图甲可知，为阳极，阳极电极反应式为：，泡沫Ni网电极上被还原为有机物，如、HCHO等，发生还原反应，为阴极，阴极生成HCHO的电极方程式为，阴极生成的电极方程式为，阴极生成的电极方程式为，阴极生成的电极方程式为，由图2可知，通过改变电压可以选择性地获得不同还原产物，据此分析。 【详解】A．泡沫Ni网电极上被还原为有机物，如、等，发生还原反应，为阴极，阴极连接电源负极，A正确； B．阳极的电极反应式为：，阳极反应生成，阴极还原需参与，需通过交换膜从阳极移向阴极，故交换膜为质子交换膜，B正确； C．为阳极，发生氧化反应，被氧化生成，电极反应式为，C正确； D．泡沫Ni网电极上被还原为有机物，生成 C从+4→0，则生成1 mol 转移4 mol e⁻；生成 C从+4→+2，生成1 mol 转移2 mol e⁻。设为5 mol、为3 mol，转移电子分别为20 mol、6 mol；由图乙可知，在电压为V条件下的法拉第效率为36%，则，即，则的法拉第效率为，D错误； 故选D。 13. 研究表明，Rh(I)-邻氨基苯酚催化剂能有效提高主反应的选择性。Rh(I)-邻氨基苯酚催化甲醇羰基化制乙酸的反应历程如图所示［其中TS表示过渡态，Rh(I)配合物简写为TN］，关于反应历程说法正确的是 A. 反应历程中只有做催化剂 B. 增大LiI的用量，甲醇的平衡转化率增大 C. 总反应为 D. 经定量测定，反应历程中物质TN3含量最少，可能原因是TN3→TN4的活化能较高 【答案】C 【解析】 【详解】A．从图中可看出，LiI先与甲醇反应生成LiOH和CH3I，CH3I参与TN催化循环最终生成的CH3COI又与LiOH反应生成LiI与终产物乙酸，因此LiI也属于该反应的催化剂，A错误； B．LiI也是反应的催化剂，其用量不影响平衡移动，因此增大LiI用量不能提高甲醇的平衡转化率，B错误； C．总反应需消去中间产物，反应物为CH3OH和CO，生成物为CH3COOH，总反应方程式为，C正确； D．反应中TN3含量最少说明其生成慢（TN2→TN3反应速率慢）或消耗快（TN3→TN4反应速率快），即TN2→TN3的活化能较高或TN3→TN4活化能较低，D错误； 故答案选C。 14. 利用乙醇进行水蒸气催化重整制氢可解决能源短缺问题，其反应如下。 Ⅰ. Ⅱ. Ⅲ. 在650℃、100 kPa条件下，乙醇的进料速率为100 ；水醇（水与乙醇）的进料速率比与气体平衡产量（）的关系如图所示。当水醇进料比为7:1时，下列说法错误的是 A. 图中a线可能表示的平衡产量 B. a线表示的平衡产量，则乙醇的平衡转化率为90% C. 反应Ⅲ的 D. 温度高于650℃时，的平衡产量略有下降是由于平衡逆向移动 【答案】A 【解析】 【详解】A．在650℃、100 kPa条件下，乙醇的进料速率为100 ；水醇（水与乙醇）的进料速率比与气体平衡产量（）的关系如图，的量在减少，说明除发生反应Ⅰ和反应Ⅱ外，主要发生了反应Ⅲ，以生成氢气和二氧化碳为主，则图中a线表示的平衡产量，A错误； B．水醇进料比为7：1时，CO的平衡产量为，的平衡产量为，根据C原子守恒得到消耗的乙醇为，则乙醇的平衡转化率为，B正确； C．水醇比7:1时，水进料，反应Ⅱ消耗90 mol、反应Ⅲ消耗130 mol，剩余480 mol；总量为490 mol，为130 mol，CO为50 mol，根据，反应Ⅲ的，C正确； D．固定水醇进料速率比为7:1，温度高于650℃时，氢气的平衡产量略有下降的原因为：当水醇进料速率比为7:1时，反应Ⅲ占主导且为放热反应，因此当温度高于650℃时，平衡会向逆反应方向移动，导致的平衡产量略有下降，D正确； 故选A。 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 作为一种重要化工原料，被大量应用于工业生产。已知反应：。 （1）在恒温恒容装置中充入一定量的和，在催化剂的作用下进行反应，测得不同时间的和的浓度如下表： 时间/min 0 5 10 15 20 25 1.00 0.36 0.12 0.08 0.072 0.072 2.00 1.20 0.90 0.85 0.84 0.84 ①前10分钟内的平均速率______。 ②下列可以作为体系达到平衡状态的标志是______（填字母）。 A.容器内气体的密度不变 B.容器内气体压强不变 C.容器内 D.容器内NO和的浓度比为4:6 ③达到平衡时的转化率为______。 （2）测得温度、压强对平衡转化率的影响如图1所示。 ①根据图像可知：_______（填“>”“<”或“=”），反应的平衡常数、、的大小关系为______。 ②该反应______（填“一定”“一定不”或“不一定”）能自发进行。 （3）不同温度下NO的产率如图2所示。温度高于900℃时，NO产率下降的可能原因是______。 【答案】（1） ①. 0.088 ②. BC ③. 58% （2） ①. < ②. ③. 一定 （3）900℃时反应达到平衡，升高温度，平衡向逆反应方向移动 【解析】 【详解】（1）①前10分钟内，氨气的浓度变化量是，所以NO的浓度变化量是，。 ②气体的总质量一定，根据密度公式，恒容条件下气体密度始终不变，故气体的密度不变不能作为体系达到平衡状态的标志，A不符合题意；该反应未平衡时气体的总物质的量发生变化，气体压强为一变量，当压强不变时可以说明反应达到平衡，B符合题意；用不同物质表示的反应速率之比等于化学计量数之比，同种物质的时，反应达到平衡状态，所以说明反应达到平衡状态，C符合题意；生成物NO和的浓度比为始终为4:6，所以NO和的浓度比为4:6不能作为体系达到平衡状态的标志，D不符合题意，故答案选BC。 ③，，，。 （2）①该反应正向为气体体积增大的反应，加压使平衡逆向移动，所以压强越大，的平衡转化率越低，则。升高温度使的平衡转化率降低，所以升高温度使该反应的平衡逆向移动，平衡常数减小，同一温度下的平衡常数相同，所以。 ②该反应是一个熵增的放热反应，故，所以一定能够自发进行。 （3）由题图2可知，900℃之前反应未达平衡，温度升高反应速率加快，产率增大，900℃时反应达到平衡，900℃之后升高温度，平衡向逆反应方向移动，NO产率下降。 16. 催化加氢制甲醇，是资源化利用的极具前景的研究领域。涉及的主要如下。 反应ⅰ. 反应ⅱ. 反应ⅲ. 回答下列问题： （1）______。 （2）反应ⅲ的反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面上的粒子用*标注。 相对能量为-1.3eV时，对应物质M的化学式为______；该反应历程中决速步骤的能垒为______eV。 （3）下列说法正确的是______（填字母）。 A. 的结构稳定，活化分子百分数较低，需要催化剂降低反应的活化能 B. 恒温恒压条件下，混合气体的平均相对分子质量不再变化时，说明反应ⅰ已达平衡 C. 恒温恒容条件下，通入水蒸气可提高的平衡转化率 D. 升高温度，反应ⅱ的平衡常数减小，反应ⅲ的平衡常数增大 （4）有催化剂的条件下，向恒容密闭容器中充入1 mol和3 mol，只发生反应ⅰ和反应ⅱ，的平衡转化率与、CO的选择性随温度的变化如图所示，或CO的选择性。 ①图中Y曲线代表______（填化学式）的选择性。 ②的平衡转化率在250℃以后随温度升高而变大的原因为______。 ③3.0 MPa，250℃反应达到平衡后，的物质的量为2.6 mol，反应ⅱ的长______［已知：对于气相反应，用组分B的平衡压强代替物质的量浓度也可以表示平衡常数，记作，如，为总压强，为平衡系统中B的物质的量分数］。 【答案】（1）-49.0 （2） ①. ②. 0.8 （3）AB （4） ①. ②. 250℃以后以反应ⅱ为主，升高温度使反应ⅱ平衡正向移动 ③. 【解析】 【小问1详解】 由盖斯定律可知：反应ⅰ=反应ⅱ+反应ⅲ，则反应； 【小问2详解】 由图可知，过渡态为-0.6eV时，发生的反应为，则由原子个数守恒可知M为；反应的能垒越大，活化能越大，反应速率越慢，慢反应是反应历程中决速步骤，由图可知，决速步骤的能垒为； 【小问3详解】 A．催化剂能降低反应的活化能，加快反应速率，所以反应时应选择合适的催化剂使结构稳定的二氧化碳发生化学键断裂，增大活化分子的百分数，加快反应速率，A正确； B．由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量相等，反应ⅰ是气体体积减小的反应，恒温恒压条件下，混合气体平均相对分子质量增大，则混合气体平均相对分子质量不再变化说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，B正确； C．恒温恒容条件下，通入水蒸气，反应ⅰ和反应ⅱ的平衡均向逆反应方向移动，二氧化碳的平衡转化率降低，C错误； D．反应ⅱ是吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，化学平衡常数增大；反应ⅲ是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，化学平衡常数减小，D错误； 故选AB； 【小问4详解】 ①反应ⅰ为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，甲醇的选择性减小，反应ⅱ是吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，一氧化碳的选择性增大，所以X曲线表示一氧化碳的选择性、Y曲线代表甲醇的选择性、Z曲线表示二氧化碳的转化率； ②二氧化碳的平衡转化率在250℃以后随温度升高而变大是因为250℃以后反应以反应ⅱ为主，升高温度，平衡向正反应方向移动，使得二氧化碳的转化率增大； ③设反应ⅰ中的物质的量变化量为x mol，反应ⅱ中的物质的量变化量为y mol，由题意可得如下“三段式”： 由250℃达到平衡的反应体系中氢气的物质的量为2.6 mol可得：，由250℃时甲醇的选择性和一氧化碳的选择性相等可得：，解联立方程可得，则平衡时二氧化碳、水蒸气、甲醇、一氧化碳的物质的量分别为0.8mol、0.2mol、0.1mol、0.1mol，气体的总物质的量为3.8 mol，所以反应ⅱ的。 17. 我国天然气储量丰富，甲烷是重要的工业原料。 （1）在催化剂作用下和转化为的反应历程如图所示。 在合成的反应历程中，下列有关说法正确的是______（填字母）。 A. 该催化剂使反应的平衡常数增大 B. 过程中，有C-H断裂和C-C形成 C. 生成乙酸的反应原子利用率为100% D. （2）与的干法重整（DRM）反应可同时转化两种温室气体，并制备CO和，主要反应如下。 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： 已知：反应Ⅰ和反应Ⅱ的自发均需高温条件。 ①向密闭容器中，通入3 mol和1 mol，若仅考虑上述反应，平衡时、、CO、的量随温度的变化如图所示。900K时，的物质的量分数为______，用各物质的物质的量分数表示反应Ⅲ的平衡常数______。900K后随温度升高，的物质的量减小的原因为______。 ②一定温度下，催化剂表面因积炭而造成活性中心被覆盖，孔隙被堵塞，从而导致催化剂活性下降乃至丧失。积炭现象的发生通常是由下列反应引起的： ⅰ. ⅱ. 如图为甲烷催化重整中相关反应的与温度的关系曲线。推测600℃时积炭现象主要由反应______引起。甲烷催化重整时，积炭反应几乎不可避免，判断理由是______。 （3）电解甲烷生产和炭黑是我国科学家发明的一项技术，其原理如图所示。在500℃时利用含的熔融碳酸盐电解甲烷，反应过程实现了无水、零排放。 阴极电极反应式为______；Ni电极上产生的与Ni-YSZ电极上消耗的物质的量之比为______。 【答案】（1）BC （2） ①. ②. ③. 反应Ⅰ为吸热反应，反应Ⅲ为放热反应，升温使反应Ⅰ平衡正向移动，反应Ⅲ平衡逆向移动，但反应Ⅲ逆向进行的程度更大 ④. ⅱ ⑤. 温度较低时反应ⅱ容易自发进行，温度较高时反应ⅰ容易自发进行，无论温度高低，都有积炭反应自发进行 （3） ①. ②. 3:2 【解析】 【小问1详解】 A．催化剂对化学平衡无影响，不影响反应的平衡常数，A错误； B．由历程图可知，过程中，有键断裂和键形成，B正确； C．生成乙酸的反应为，该反应的原子利用率为100%，C正确； D．由图可知，该反应的，D错误； 故答案选BC。 【小问2详解】 ①开始时，向密闭容器中通入3 mol和1 mol，根据题图知900K时，，，根据碳元素质量守恒，得，根据氢元素质量守恒，得，则气体的总物质的量，的物质的量分数为。反应Ⅲ中，，，，该反应的。反应Ⅰ和反应Ⅱ的，它们的自发进行均需高温条件，则反应Ⅰ和反应Ⅱ都为吸热反应，。若反应Ⅲ自发，则其。900K后随温度升高，反应Ⅰ平衡正向移动，生成；反应Ⅲ平衡逆向移动，消耗，反应Ⅲ逆向进行的程度更大，导致的物质的量减小。故答案为：；；反应Ⅰ为吸热反应，反应Ⅲ为放热反应，升温使反应Ⅰ平衡正向移动，反应Ⅲ平衡逆向移动，但反应Ⅲ逆向进行的程度更大。 ②越小，反应越容易自发进行，600℃时反应ⅱ的更小，反应ⅱ更易进行，故积炭现象主要由反应ⅱ引起。温度较低时反应ⅱ容易自发进行，温度较高时反应ⅰ容易自发进行，即无论温度高低，都有积炭反应自发进行，故积炭反应几乎不可避免。故答案为：反应ⅱ；温度较低时反应ⅱ容易自发进行，温度较高时反应ⅰ容易自发进行，无论温度高低，都有积炭反应自发进行。 【小问3详解】 由题图可知该装置为电解池，Ni电极上反应生成C，发生还原反应，则Ni电极为阴极，电极反应为，电极上消耗的的反应为，故Ni电极上产生的与电板上消耗的的物质的量之比为3:2。故答案为：；3:2。 18. 从工业废渣［含、CuO、CuS、、FeS、、等］中回收砷和铜，能节约生产成本。工艺流程如下： 已知：①有机萃取剂的萃取反应为； ②当溶液中离子浓度小于或等于时，认为该离子沉淀完全； ③、的分别为、，取。 （1）提高废渣氧化浸出率的方法有______（写出两条即可），可否用盐酸代替硫酸并简述原因：______。 （2）“预中和”生成滤渣的主要成分是______（填化学式）。 （3）深度氧化过程将全部氧化成，反应的化学方程式为______。 （4）“中和除砷、铁”过程生成沉淀。常温下，欲使溶液中完全沉淀，且不产生沉淀，应控制pH为______。若“中和除砷、铁”后的溶液pH=2.0，，多次萃取后水相中为，则铜的萃取率为______%（结果保留两位小数，溶液体积变化忽略不计）。 （5）反萃取中，下列说法正确的是______（填字母）。 A.分液漏斗使用前有两处需检查是否漏液 B.经几次振荡并放气后，手持分液漏斗静置分层 C.反萃取后，被转移至水相 （6）用惰性电极电解500 mL“反萃取”后的溶液，一段时间后增大了0.04 mol/L，则阴极沉积的铜的质量为______g（电解过程中溶液体积变化忽略不计）。 【答案】（1） ①. 粉碎、搅拌、适当增大硫酸浓度等 ②. 否，后续步骤中用到的会将盐酸氧化为 （2） （3） （4） ①. <6.3 ②. 99.90 （5）AC （6）0.64 【解析】 【分析】工业废渣[含、、、、、、等]通入空气，用硫酸浸取，过滤得滤渣，滤液中的主要存在、、、、，滤液中加入，得到滤渣，得滤液中加入溶液深度氧化，全部被氧化为，加入石灰中和除砷、铁（以形式），加入有机萃取剂，发生反应，反萃取后得到硫酸铜溶液，电解硫酸铜溶液得到铜单质。 【小问1详解】 粉碎、搅拌、加热、适当增大硫酸浓度等，能提高氧化浸出率；后续步骤中用到的会将盐酸氧化为，所以不能用代替硫酸； 【小问2详解】 根据分析可知，滤渣的主要成分是； 【小问3详解】 深度氧化中全部被氧化为，做氧化剂，化合价由+7价降至+2价，化合价由+3价升至+5价，根据得失电子守恒，该反应的化学方程式为； 【小问4详解】 欲使完全沉淀，其最大浓度为，若，此时，，则，所以应控制；“中和除砷、铁”后的溶液，则，，多次萃取后水相中，则溶液中增大了，根据得除去的，则铜的萃取率为； 【小问5详解】 A．分液漏斗使用前，上口塞子和活塞处需检查是否漏液，A正确； B．经几次振荡并放气后，分液漏斗应放置在铁架台上静置分层，B错误； C．萃取是将转移至有机相，反萃取后被转移至水相，C正确； 故答案选AC； 【小问6详解】 若电解 “反萃取”后的溶液，一段时间后增大了，则，根据阳极反应可知转移电子的物质的量为，根据阴极反应，可知阴极沉积的铜的质量为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $