精品解析:江苏省扬州中学2025-2026学年高二上学期10月月考化学试题
2025-11-05
|
2份
|
35页
|
381人阅读
|
7人下载
内容正文:
江苏省扬州中学2025-2026学年高二上学期10月月考化学试题
试卷满分:100分 考试时间:75分钟
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Cl-35.5 Fe-56
I卷(选择题,共39分)
选择题:共13题,每题3分,共39分。每小题只有一个选项最符合题意。
1. “能源的发展”与“能源和环境”是全世界、全人类共同关心的问题,下列措施中不利于可持续发展的是
A. 大力开采煤、石油和天然气 B. 将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源
C. 开发太阳能、氢能等新能源 D. 增加资源的重复使用和循环再生
【答案】A
【解析】
【详解】A.大力开采煤、石油和天然气会加速不可再生资源枯竭,增加污染和碳排放,不利于可持续发展,A符合题意;
B.将废弃秸秆转化为清洁能源可减少污染并替代化石燃料,符合可持续发展,B不符合题意;
C.开发太阳能、氢能等新能源可减少化石燃料依赖,符合可持续发展,C不符合题意;
D.资源重复使用和循环再生能减少资源消耗,符合可持续发展,D不符合题意;
故选A。
2. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 平衡混合气加压后颜色变深
B. 氯水宜保存在低温、避光条件下
C. 合成氨反应,为提高的产率,理论上应采取相对较低温度的措施
D. 重铬酸钾溶液中滴加NaOH溶液,溶液由橙色变为黄色
【答案】A
【解析】
【详解】A.平衡混合气加压后颜色变深是由于碘单质的浓度增大,加压不使平衡发生移动,不能用勒夏特列原理解释,A符合题意;
B.低温、避光条件下可以防止次氯酸的分解,抑制氯气与水的平衡移动,可以用勒夏特列原理解释,B不符合题意;
C.合成氨为放热反应,低温使平衡正向移动从而提高产率,可以用勒夏特列原理解释,C不符合题意;
D.加NaOH消耗氢离子,使转化为,因此溶液由橙色变为黄色,可以用勒夏特列原理解释,D不符合题意;
答案选A。
3. 下列实验装置或操作能达到实验目的的是
A. 图甲:用稀盐酸和NaOH溶液进行中和反应反应热的测定
B. 图乙:验证镁片与稀盐酸反应放热
C. 图丙:制消毒液
D. 图丁所示装置中桥墩与外加电源正极连接能的保桥墩不被腐蚀
【答案】B
【解析】
【详解】A.图甲装置中少环形玻璃搅拌器,不能达到目的,A错误;
B.Ca(OH)2的溶解度随温度升高而降低,若镁片与稀盐酸反应放热,饱和石灰水温度升高,会析出Ca(OH)2,石灰水会变浑浊,可以达到实验目的,B正确;
C.在制消毒液中,下端碳棒应为阳极产生氯气,逸出过程中与下端阴极产生的氢氧化钠充分接触;但图中上端为阳极产生氯气,下端为阴极产生氢氧化钠和氢气,氯气与氢氧化钠不能充分接触,且产生的氢气与氯气接触易发生爆炸,不能达到目的,C错误;
D.桥墩与外加电源负极连接能确保桥墩不被腐蚀,使外接电源的阴极保护法,图丁所示装置中桥墩与正极相连,不能达到实验目的,D错误;
答案选B。
4. 接触法制硫酸生产中的关键工序是SO2的催化氧化,该反应过程中能量变化如图所示,下列说法正确的是
A. 该反应的热化学方程式为:
B. 使用高效催化剂可使反应ΔH的值增大
C. 和充分反应,放出的热量为49 kJ
D. 该反应断裂反应物中化学键消耗的能量比形成生成物中化学键放出的能量少
【答案】D
【解析】
【详解】A.由能量图可知,1mol SO2(g)和0.5mol O2(g)反应生成1mol SO3(g)时放出98kJ热量,故2mol SO2(g)和1mol O2(g)完全反应的ΔH=-196kJ/mol,A错误;
B.催化剂只能降低反应活化能,不影响ΔH,ΔH由反应物和生成物总能量差决定,B错误;
C.SO2催化氧化为可逆反应,1mol SO2和0.5mol O2无法完全转化为SO3,实际放出热量小于98kJ,具体为多少无法计算,C错误;
D.该反应为放热反应,ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和<0,故断裂反应物化学键消耗的能量比形成生成物放出的能量少,D正确;
故选D。
5. 与催化重整制取的反应方程式为,下列关于该反应的说法正确的是
A. ,表明反应达平衡状态
B. 该反应放热,在任意温度下都能自发进行
C. 温度不变时,增大压强,平衡向右移动,平衡常数K不变
D. 升温可加快反应速率并提高的平衡产率
【答案】C
【解析】
【详解】A.达到平衡状态时,用CO2与H2表示正、逆反应速率满足计量系数比,即:4v正(CO2)=v逆(H2),故A错误;
B.该反应为放热反应,同时也是熵减的反应,所以只能在低温下自发进行,故B错误;
C.平衡常数只受温度的影响,增大压强,K不变,故C正确;
D.该反应为放热反应,升温平衡逆向移动,CH4的平衡产率降低,故D错误;
故答案为C。
阅读下列材料,完成下面小题:
电池有铅蓄电池、燃料电池(如电池)、锂离子电池等,它们可以将化学能转化为电能。都可用作燃料电池的燃料。的燃烧热为。电解则可以将电能转化为化学能,电解饱和NaCl溶液可以得到,用电解法可制备消毒剂高铁酸钠()。
6. 下列化学反应表示正确的是
A. 铅蓄电池放电时的正极反应:
B. 一定条件下与的反应:
C. 燃烧:
D. 电解饱和NaCl溶液:
7. 二氧化硫—空气质子交换膜燃料电池实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合,原理如图所示。下列说法正确的是
A. 该电池放电时电子从Pt1电极经过质子交换膜移向Pt2电极
B. Pt1电极附近发生的反应为
C. Pt2电极附近发生的反应为
D. 相同条件下,放电过程中消耗的和的体积比为4:1
【答案】6. B 7. C
【解析】
【分析】由图,通入二氧化硫一极二氧化硫失去电子被氧化,Pt1电极为负极,通入氧气一极得到电子被还原,Pt2电极为正极;
【6题详解】
A.铅蓄电池中放电时Pb为负极,PbO2为正极,电解质为硫酸,所以放电时的正极反应:,A错误;
B.一定条件下与发生价态归中反应生成N2和水,B正确;
C.燃烧热是在101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量;则甲烷燃烧热化学式方程式为,C错误;
D.电解饱和NaCl溶液生成氢氧化钠和氯气和氢气:,D错误;
故选B。
【7题详解】
A.Pt1 为负极、Pt2为正极,该电池放电时电子通过外电路由负极移向正极,不会通过内电路,A错误;
B.Pt1电极通入SO2,SO2在负极失电子生成硫酸根离子,则Pt1电极附近发生的反应为,B错误;
C.Pt2电极上O2得电子在酸性条件下被还原为水,反应为,C正确;
D.该电池的总反应为二氧化硫与氧气的反应生成硫酸:2SO2+O2+2H2O=2H2SO4,相同条件下,放电过程中消耗的和的体积比为2:1,D错误;
故选C。
8. 下列图示与对应的叙述相符的是
A. 图1表示分别在有、无催化剂的情况下氧化反应过程中的能量变化
B. 由图2可知,反应C(金刚石,s)(石墨,s)的焓变
C. 图3表示一定条件下的合成氨反应中,的平衡体积分数随的起始体积分数(的起始量恒定)的变化,图中a点的转化率和b点一样
D. 图4表示同一温度下,在不同容积的容器中进行反应的平衡浓度与容器容积的关系
【答案】B
【解析】
【详解】A.图1中,催化剂仅降低反应的活化能,不改变反应物和生成物的总能量,即不影响焓变(),图示焓变发生变化,A错误;
B.图2中,反应C(金刚石,s)(石墨,s)的焓变,B正确;
C.合成氨反应中,起始量恒定,起始体积分数逐渐增大时,增加会提高转化率,图3中b点起始体积分数大于a点,故b点转化率高于a点,C错误;
D.反应的平衡常数,温度不变时不变,平衡浓度与容器体积无关保持恒定,D错误;
故选B。
9. 下列设计的实验方案不能达到实验目的是
实验现象和操作
实验目的
A
在除去铁锈的铁片上滴1滴含有酚酞的食盐水,静置,片刻后,溶液边缘出现红色
铁片发生吸氧腐蚀
B
向两支试管中分别加入的溶液,再向两支试管中滴入3滴浓度均为和,观察产生气体的速率
探究比较和的催化效率
C
以为电极,以酸化的溶液作电解质溶液,连接成原电池装置。过一段时间,从Fe电极区域取少量溶液于试管中,再向试管中滴入2滴溶液,观察现象
探究金属的牺牲阳极的阴极保护法
D
向盛有溶液的试管中滴加滴NaOH溶液,再继续滴加滴溶液,观察现象
探究浓度对化学平衡的影响
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.铁片在食盐水中的吸氧腐蚀导致溶液边缘浓度升高,正极电极反应式:,导致酚酞变红,实验现象与目的相符,A能达到实验目的;
B.FeCl3和CuSO4的阴离子不同,可能干扰催化效率的比较,未控制单一变量,无法准确得出结论,B不能达到实验目的;
C.Zn作为阳极被腐蚀,Fe作为阴极被保护,Fe区域无生成,滴加无蓝色沉淀,验证了牺牲阳极的阴极保护法,C能达到实验目的;
D.加入氢氧化钠,通过改变浓度,,发生平衡移动,实验现象符合浓度对化学平衡的影响,D能达到实验目的;
故选B。
10. 甲酸在催化剂表面催化释氢的机理如图所示。已知第一步与第三步是快反应,第二步是慢反应。下列说法正确的是
A. 第一步断裂的化学键是碳氢键
B. 的反应速率由第一步和第三步决定
C. 使用更高效的催化剂,能降低活化能并增大反应的焓变
D. 用氘化甲酸(HCOOD或DCOOH)代替HCOOH,得到的是HD和
【答案】D
【解析】
【详解】A.第一步是HCOOH在催化剂表面反应生成,甲酸(HCOOH)结构为,断裂的是羧基中O-H键,A错误;
B.总反应速率由慢反应决定,题中第二步为慢反应,故反应速率由第二步决定,B错误;
C.催化剂降低活化能但不改变反应焓变,C错误;
D.机理中生成H2的H+来自HCOOH的O-H键,H-来自C-H键。若用HCOOD(O上为D),则O-D键断裂生成D+,C-H键断裂生成H-,结合为HD;若用DCOOH(C上为D),则O-H键断裂生成H+,C-D键断裂生成D-,结合为HD,均得到HD和CO2,D正确;
故选D。
11. 相同金属在其不同浓度盐溶液中可形成浓差电池,其电动势取决于物质的浓度差,是由于一种物质从高浓度状态向低浓度转移而产生的。如图所示装置是利用浓差电池电解溶液(电极均为石墨电极),可以制得和NaOH。下列说法不正确的是
A. a电极的电极反应为
B. 电池从开始工作到停止放电,电解池理论上可制得160 gNaOH
C. 离子交换膜依次为阴离子交换膜和阳离子交换膜
D. 电池放电过程中,电极上的电极反应为
【答案】C
【解析】
【分析】左侧的浓差电池中,Cu(1)电极为正极,电极反应为,Cu(2)电极为负极,电极反应为;右侧的电解池中,NaOH在a电极处产生,获得浓NaOH溶液和,在b电极处产生,获得较浓的硫酸和,则a电极为阴极,电极反应式为,b电极为阳极,电极反应式为。
【详解】A.a电极为阴极,电极反应式为,A不符合题意;
B.浓差电池中,Cu(1)为正极(2.5 mol/L CuSO4),Cu(2)为负极(0.5 mol/L CuSO4),转移电子n=4 mol(计算过程:电池停止放电时,两烧杯中相等,均为,正极消耗2 mol,转移电子4 mol)。电解池中转移4 mol电子时,阴极生成4 mol NaOH,质量为4 mol×40 g/mol=160 g,B不符合题意;
C.移向电解池阴极(a)生成NaOH,故c为阳离子交换膜;移向阳极(b)生成,故d为阴离子交换膜,C符合题意;
D.Cu(1)电极为正极,电极反应为,D不符合题意;
故选C。
12. 在催化剂存在下,和发生两个平行反应,反应的热化学方程式如下:
①
②
在恒压、反应物起始物质的量比条件下,相同反应时间测得的实验数据如下:
实验编号
T(K)
催化剂
转化率(%)
甲醇产率(%)
1
543
催化剂a
12.3
5.2
2
543
催化剂b
10.9
7.9
3
553
催化剂a
15.3
6.0
4
553
催化剂b
12.0
8.6
下列有关说法正确的是
A. 其他条件不变,升高温度反应①的正反应速率减小,逆反应速率增大
B. 相同温度下,选择催化剂a有利于转化为
C. 反应①正反应的活化能:无催化剂>有催化剂有催化剂a
D. 其他条件不变,当时,测得不同压强下的平衡转化率几乎相等,说明620 K时以反应②为主
【答案】D
【解析】
【详解】A.升高温度会同时增大正、逆反应速率,A错误;
B.判断催化剂的影响,则应该把温度定下来,对比1、2组或3、4组,发现使用催化剂b时,甲醇产率相对催化剂a高,相同温度下,选择催化剂b有利于转化为,B错误;
C.催化剂通过降低活化能加快反应速率,活化能下降越多,反应速率越快,对比发现,相同时间内,使用催化剂b甲醇产率更高,故使用催化剂b反应速率更快,即活化能更小,所以活化能顺序为:无催化剂>催化剂a>催化剂b,C错误;
D.若以反应①为主,改变压强,反应①平衡会发生移动,CO2平衡转化率会发生明显变化;又因为压强对反应②平衡移动无影响,故CO2平衡转化率几乎不变,所以此时以反应②为主,D正确;
故选D。
13. 催化加氢合成二甲醚可减小温室效应,发生的主要反应如下:
反应I.
反应II.
在恒压、时,若仅考虑上述反应,平衡时的转化率,和CO的选择性随温度的变化如图中实线所示。的选择性。下列说法正确的是
A.
B. 图中曲线a表示平衡时选择性随温度的变化
C. 平衡时转化率随温度的变化可能如图中虚线所示
D. 高温下使用对反应I选择性高的催化剂可提高的平衡产率
【答案】C
【解析】
【分析】反应焓变小于零,升高温度,平衡逆向移动,则平衡时选择性随温度升高会下降,结合图像可知,b表示平衡时选择性随温度的变化曲线;曲线a随温度升高上升,说明反应为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,导致CO的选择性增大,故曲线c表示平衡时转化率随温度的变化、曲线a表示平衡时CO的选择性随温度的变化,反应为吸热反应,焓变大于零,故
【详解】A.根据分析可知,反应为吸热反应,焓变大于零,故,A错误;
B.曲线a随温度升高上升,说明反应为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,导致CO的选择性增大,故曲线a表示平衡时CO的选择性随温度的变化,B错误;
C.氢气的转化率变化情况与二氧化碳相似;二氧化碳、氢气投料比等于反应中两者系数比,两者转化率相同,但是反应中二氧化碳、氢气系数比为,使得氢气转化率低于二氧化碳的转化率,故平衡时转化率随温度的变化如图中虚线所示,C正确;
D.反应I为放热反应,温度升高平衡逆向移动,催化剂不影响化学平衡,不能使平衡发生移动,不能提高的生产效率,D错误;
故答案选C。
II卷(非选择题,共61分)
14. 按要求回答下列问题。
(1)下列反应中,生成物总能量低于反应物总能量的是______。
A. 八水合氢氧化钡与氯化铵的反应 B. 铝与氧化铁在高温下的反应
C. 工业制备水煤气 D. 碳酸钙受热分解
(2)298 K时,燃烧生成放热蒸发吸热44 kJ,表示燃烧热的热化学方程式为______。
(3)依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的反应热进行推算。
已知:①。
②
③
计算298 K时由C(s,石墨)和生成反应的反应热为______。
(4)一碳化学是以分子中只含一个碳原子化合物为原料生产化工产品的方法。合成气(和的混合气体)是一碳化学的重要原料,焦炭与水蒸气在恒容密闭容器中发生如下两个反应:
I:;
Ⅱ:。
①当反应I达到平衡后,下列措施可提高反应Ⅱ正反应速率的是______。
A.加入焦炭 B.减小压强 C.升高温度
②若在恒温恒容容器中仅发生反应Ⅱ,则下列能说明反应达到平衡状态的是______。
A.混合气体的压强不变
B.容器内氢气的质量分数不变
C.容器内气体的平均相对分子质量不变
D.单位时间内,每有键生成,同时有键断裂
(5)可作为燃料使用,用和组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如图,电池总反应为______,c电极的电极反应式为______。若线路中转移2 mol电子,则上述燃料电池消耗的在标准状况下的体积为______L。
【答案】(1)B (2)
(3)+226.7 kJ∙mol-1
(4) ①. C ②. B
(5) ①. ②. ③. 11.2
【解析】
【小问1详解】
生成物总能量低于反应物总能量,则反应为放热反应。
A.八水合氢氧化钡与氯化铵的反应过程中,需要不断吸收能量,属于吸热反应,A不符合题意;
B.铝与氧化铁在高温下的反应,放出大量的热,属于放热反应,B符合题意;
C.工业制备水煤气时,利用焦炭与水蒸气在高温下反应,生成一氧化碳和氢气,需要不断提供能量,属于吸热反应,C不符合题意;
D.碳酸钙受热分解,生成氧化钙和二氧化碳,需要不断提供能量,属于吸热反应,D不符合题意;
故选B。
【小问2详解】
依题意,可得出如下热化学方程式:
① H2(g)+O2(g)=H2O(g) ∆H=-121 kJ/mol
② H2O(l)=H2O(g) ∆H=+44 kJ/mol
依据盖斯定律,反应①×2-②得,表示H2燃烧热的热化学方程式为。
【小问3详解】
①。
②
③
利用盖斯定律,将反应①×2+②×-③×得,298 K时由C(s,石墨)和H2(g)生成1molC2H2(g)反应的热化学方程式为2C(s,石墨)+H2(g)=C2H2(g) ∆H=(-393.5kJ/mol)×2+(-571.6kJ/mol) ×-(-2599kJ/mol)×=+226.7kJ∙mol-1,故反应热为∆H=+226.7 kJ∙mol-1。
【小问4详解】
I:;
Ⅱ:。
①A.加入焦炭,各气体的浓度都未改变,反应速率不变,A不符合题意;
B.减小压强,反应物和生成物的浓度都减小,反应速率减慢,B不符合题意;
C.升高温度,反应物和生成物的能量都增加,有效碰撞的次数增多,化学反应速率加快,C符合题意;
故选C。
②A.反应前后气体分子数相等,容积一定时,混合气体的压强始终不变,则压强不变时,反应不一定达平衡状态,A不符合题意;
B.容器内氢气的质量分数不变,则各物质的物质的量都保持不变,反应达平衡状态,B符合题意;
C.容器内气体的总质量不变,分子数不变,则气体的平均相对分子质量始终不变,所以当平均相对分子质量不变时,反应不一定达平衡状态,C不符合题意;
D.单位时间内,每有键生成,同时有键断裂,虽然变化量之比等于化学计量数之比,但反应进行的方向相同,则反应不一定达平衡状态,D不符合题意;
故选B。
【小问5详解】
用C2H5OH和O2组合形成的质子交换膜燃料电池工作时,电池总反应也就是C2H5OH的燃烧反应,则电池总反应为。
电池工作时,由电子流动的方向,可确定电极c为负极,电极d为正极,在c电极,C2H5OH失电子产物与电解质反应生成CO2等,依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒,可得出电极反应式为。若线路中转移2 mol电子,则参加反应O2的物质的量为=0.5mol,所以消耗的O2在标准状况下的体积为0.5mol×22.4L/mol=11.2L。
【点睛】对于化学平衡体系,变量不变时,反应达平衡状态。
15. I.已知:
反应的平衡常数为;
反应的平衡常数为。
在不同温度时的值如下表:
温度(绝对温度)
973
1.47
2.38
1173
2.15
1.67
(1)推导反应的平衡常数K与的关系式:______,判断该反应是______反应(填“吸热”或“放热”)。
II.温度下,体积为2 L的恒容密闭容器,加入,发生化学反应。部分实验数据如表格所示。
0
500
1000
1500
4.00
2.80
2.00
2.00
(2)前500 s反应速率______,该反应的平衡常数______。
(3)该反应达到平衡时某物理量随温度变化如下图所示。纵坐标可以表示的物理量有哪些______。
a.Y的正反应速率 b.M的体积分数
c.混合气体的平均相对分子质量 d.混合气体的密度
(4)反应达到平衡后,若再加入,下列说法正确的是______。
A. 平衡常数不变
B. 重新达平衡后,M的体积分数小于
C. 重新达平衡后,M的物质的量浓度是原平衡的1.5倍
D. 重新达平衡后,Y的平均反应速率比原平衡大
(5)若容器为绝热恒容容器,起始时加入,则达平衡后M的物质的量浓度______(填“>”、“=”或“<”)。
【答案】(1) ①. ②. 吸热
(2) ①. ②. 6.75
(3)b (4)ACD
(5)
【解析】
【分析】本题综合考察化学反应的速率与限度。
【小问1详解】
根据盖斯定律,总反应为反应减去反应,则平衡常数;根据表中数据,温度升高时,的值增大,说明该反应是吸热反应。
【小问2详解】
,在化学方程式中X与Y的化学计量数之比为2:1,则;根据表格所给的信息,1000s时达到化学反应平衡状态,列三段式为,平衡常数为;
【小问3详解】
a.温度升高,反应速率加快,a不符合;
b.温度升高,平衡逆向移动,M的体积分数减小,b符合;
c.温度升高,平衡逆向移动,气体质量增大,气体的物质的量不变,则混合气体的平均相对分子质量增大,c不符合;
d.温度升高,平衡逆向移动,气体质量增大,体积仍为2 L,混合气体的密度增大,d不符合;
故选b。
【小问4详解】
反应达到平衡后,若再加入,由于N是固态物质对平衡没影响,加入后,通过等效转换,新体系的起始状态相当于加入了和,是原起始物料的1.5倍。对于此恒容、反应前后气体分子数不变的反应,新平衡时各气体组分的浓度是原平衡的1.5倍,各组分的体积分数不变。
A.平衡常数的影响因素只有温度,温度为变化,则平衡常数不变,A正确;
B.重新达平衡后,等效平衡中,M的体积分数不变,仍为,B错误;
C.根据分析,重新达平衡后,M的物质的量浓度是原平衡的1.5倍,C正确;
D.重新达平衡后,由于压强增大,反应速率都增大,Y的平均反应速率比原平衡大,D正确;
故选ACD。
【小问5详解】
若容器为绝热恒容容器,反应放出的热量使体系温度升高,平衡逆向移动,则达平衡后M的物质的量浓度小于。
16. 电化学在助力“碳达峰、碳中和”方面有重要贡献,以下是利用电化学装置对进行处理的几个应用案例,回答有关问题。
(1)控制其他条件相同,将一定量的通入该电催化装置中,阴极所得产物如图所示。
电极生成的电极反应式为______。
(2)在铜基配合物的催化作用下,利用电化学原理可将转化为碳基燃料,其装置原理如图所示。
①阳极的电极反应式为______。
②当有通过质子交换膜时,理论上最多生成HCOOH的质量为______g。
(3)一种从高炉气回收制储氢物质HCOOH的综合利用示意图如图所示,请按要求回答相关问题:
利用电化学原理控制反应条件能将电催化还原为HCOOH,写出铂电极上生成HCOOH的电极反应式:______;电解过程中还伴随着析氢反应,若生成HCOOH的电解效率为,当电路中转移时,阴极室溶液的质量增加______的电解效率]。(必须写出计算过程)
【答案】(1);
(2) ①. ; ②. 2.3;
(3) ①. ; ②. ;
【解析】
【小问1详解】
由图可知,生成的电极有和参与了反应,结合电化学原理可推导出其电极反应式为;
【小问2详解】
由图可知,在该装置的Pt电极上,发生了氧化反应,生成了,失去了电子,根据阳极失电子的规则可以判断该电极为阳极,其电极反应式为;相对的,可以推导出其阴极反应式为,根据电极反应式可知,每消耗1 mol 可生成0.5 mol HCOOH,因此,当0.1 mol 通过质子交换膜时,就有0.1 mol 参与了反应,生成0.05 mol的HCOOH,其质量为;
【小问3详解】
根据反应条件可知,通过电化学反应生成了HCOOH,结合原子守恒和电荷守恒,可推导出其电极反应式为;每当电路中转移3 mol ,若电解效率为80%,则有参与了反应,根据反应式可知,当2.4 mol 参与反应时,生成1.2 mol HCOOH,其质量为。
17. 油气开采、石油化工等行业的废气中均含有硫化氢,可将其处理并回收S。
(1)氧化法,其原理为
已知:
则反应 _______。
(2)热分解法,其原理为 。
①在不同温度下充分反应后,混合气体中各组分的体积分数如图所示,则_______。
②分解时,常向反应器中通入一定比例空气,使部分燃烧,目的是_______。
(3)直接电解法,原理如图所示。
已知:溶液中含硫微粒的物质的量分数随pH变化如图所示。
①直接电解酸性溶液,易出现电解反应不能持续进行的情况,可能的原因是_______。
②工业上常用烧碱溶液吸收,再将吸收后的溶液()加入到电解池的阳极区进行电解,阳极区生成S的电极反应式为_______电解后阳极区的溶液吸收生成S和的离子方程式为_______。
(4)间接电解法,原理如图所示。
①结合化学方程式说明电解过程中无需向电解池中补充盐酸的原因:_______。
②从整个生产工艺的角度分析,该方法不仅能减少环境污染、回收S,还具有的优点是_______。
【答案】(1)
(2) ①. 2 ②. 为热分解反应提供热量
(3) ①. 阳极生成的S覆盖在电极上,阻止反应持续进行 ②. ③.
(4) ①. 反应池中反应的化学方程式为,电解池中反应的化学方程式为,反应池中生成的HCl与电解池中消耗的HCl的物质的量相等 ②. 溶液可以循环使用,得到副产物
【解析】
【小问1详解】
已知:
①
②
由盖斯定律,①-3×②则反应 ;
【小问2详解】
① ,升高温度,平衡正向进行,H2S体积分数减小,H2、Sx体积分数增大,从图两条线的交点可知,两种物质(一种反应物H2S,一种生成物)的体积分数相等均为40%,在此温度时另一生成物体积分数为20%,根据变化的物质的量之比等于化学计量数之比可知,生成物体积分数大的为H2,体积分数小的为Sx,从而可知H2和H2S体积分数均为40%,Sx体积分数为20%,假设起始投入的H2S的物质的量为amol,转化的Sx为bmol,则
由H2S和H2的体积分数相等且为40%,可得a-bx=bx,,解得x=2;
②H2S分解时,常向反应器中通入一定比例空气,使部分H2S燃烧,因H2S燃烧放热,为H2S分解反应提供热量;
【小问3详解】
①直接电解H2S酸性溶液,易出现电解反应不能持续进行的情况,可能的原因是阳极上S2-失电子生成S,硫单质覆盖在电极上,阻止反应持续进行。
②由图pH=13时,硫元素主要以S2-存在,则阳极区S2-失去电子发生氧化反应生成S,S能与S2-反应生成,防止硫单质覆盖在电极上,因此阳极反应式为;电解后阳极区的溶液含有,吸收生成S和,离子方程式为;
【小问4详解】
①Fe3+具有氧化性,反应池中FeCl3氧化硫化氢,生成硫单质沉淀、FeCl2、HCl,反应化学方程式为;电解池中阳极Fe2+被氧化为Fe3+、阴极氢离子被还原为氢气,总反应为,结合铁守恒,反应池中生成的HCl与电解池中消耗的HCl的物质的量相等,故电解过程中无需向电解池中补充盐酸;
②由分析①,还具有的优点是溶液可以循环使用,得到副产物。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
江苏省扬州中学2025-2026学年高二上学期10月月考化学试题
试卷满分:100分 考试时间:75分钟
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Cl-35.5 Fe-56
I卷(选择题,共39分)
选择题:共13题,每题3分,共39分。每小题只有一个选项最符合题意。
1. “能源的发展”与“能源和环境”是全世界、全人类共同关心的问题,下列措施中不利于可持续发展的是
A. 大力开采煤、石油和天然气 B. 将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源
C. 开发太阳能、氢能等新能源 D. 增加资源的重复使用和循环再生
2. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 平衡混合气加压后颜色变深
B. 氯水宜保存在低温、避光条件下
C. 合成氨反应,为提高的产率,理论上应采取相对较低温度的措施
D. 重铬酸钾溶液中滴加NaOH溶液,溶液由橙色变为黄色
3. 下列实验装置或操作能达到实验目的的是
A. 图甲:用稀盐酸和NaOH溶液进行中和反应反应热的测定
B. 图乙:验证镁片与稀盐酸反应放热
C. 图丙:制消毒液
D. 图丁所示装置中桥墩与外加电源正极连接能的保桥墩不被腐蚀
4. 接触法制硫酸生产中的关键工序是SO2的催化氧化,该反应过程中能量变化如图所示,下列说法正确的是
A. 该反应的热化学方程式为:
B. 使用高效催化剂可使反应ΔH的值增大
C. 和充分反应,放出的热量为49 kJ
D. 该反应断裂反应物中化学键消耗的能量比形成生成物中化学键放出的能量少
5. 与催化重整制取的反应方程式为,下列关于该反应的说法正确的是
A. ,表明反应达平衡状态
B. 该反应放热,在任意温度下都能自发进行
C. 温度不变时,增大压强,平衡向右移动,平衡常数K不变
D. 升温可加快反应速率并提高的平衡产率
阅读下列材料,完成下面小题:
电池有铅蓄电池、燃料电池(如电池)、锂离子电池等,它们可以将化学能转化为电能。都可用作燃料电池的燃料。的燃烧热为。电解则可以将电能转化为化学能,电解饱和NaCl溶液可以得到,用电解法可制备消毒剂高铁酸钠()。
6. 下列化学反应表示正确的是
A. 铅蓄电池放电时的正极反应:
B. 一定条件下与的反应:
C. 燃烧:
D. 电解饱和NaCl溶液:
7. 二氧化硫—空气质子交换膜燃料电池实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合,原理如图所示。下列说法正确的是
A. 该电池放电时电子从Pt1电极经过质子交换膜移向Pt2电极
B. Pt1电极附近发生的反应为
C. Pt2电极附近发生的反应为
D. 相同条件下,放电过程中消耗的和的体积比为4:1
8. 下列图示与对应的叙述相符的是
A. 图1表示分别在有、无催化剂的情况下氧化反应过程中的能量变化
B. 由图2可知,反应C(金刚石,s)(石墨,s)的焓变
C. 图3表示一定条件下的合成氨反应中,的平衡体积分数随的起始体积分数(的起始量恒定)的变化,图中a点的转化率和b点一样
D. 图4表示同一温度下,在不同容积的容器中进行反应的平衡浓度与容器容积的关系
9. 下列设计的实验方案不能达到实验目的是
实验现象和操作
实验目的
A
在除去铁锈的铁片上滴1滴含有酚酞的食盐水,静置,片刻后,溶液边缘出现红色
铁片发生吸氧腐蚀
B
向两支试管中分别加入的溶液,再向两支试管中滴入3滴浓度均为和,观察产生气体的速率
探究比较和的催化效率
C
以为电极,以酸化的溶液作电解质溶液,连接成原电池装置。过一段时间,从Fe电极区域取少量溶液于试管中,再向试管中滴入2滴溶液,观察现象
探究金属的牺牲阳极的阴极保护法
D
向盛有溶液的试管中滴加滴NaOH溶液,再继续滴加滴溶液,观察现象
探究浓度对化学平衡的影响
A. A B. B C. C D. D
10. 甲酸在催化剂表面催化释氢的机理如图所示。已知第一步与第三步是快反应,第二步是慢反应。下列说法正确的是
A. 第一步断裂的化学键是碳氢键
B. 的反应速率由第一步和第三步决定
C. 使用更高效的催化剂,能降低活化能并增大反应的焓变
D. 用氘化甲酸(HCOOD或DCOOH)代替HCOOH,得到的是HD和
11. 相同金属在其不同浓度盐溶液中可形成浓差电池,其电动势取决于物质的浓度差,是由于一种物质从高浓度状态向低浓度转移而产生的。如图所示装置是利用浓差电池电解溶液(电极均为石墨电极),可以制得和NaOH。下列说法不正确的是
A. a电极的电极反应为
B. 电池从开始工作到停止放电,电解池理论上可制得160 gNaOH
C. 离子交换膜依次为阴离子交换膜和阳离子交换膜
D. 电池放电过程中,电极上的电极反应为
12. 在催化剂存在下,和发生两个平行反应,反应的热化学方程式如下:
①
②
在恒压、反应物起始物质的量比条件下,相同反应时间测得的实验数据如下:
实验编号
T(K)
催化剂
转化率(%)
甲醇产率(%)
1
543
催化剂a
12.3
5.2
2
543
催化剂b
10.9
7.9
3
553
催化剂a
15.3
6.0
4
553
催化剂b
12.0
8.6
下列有关说法正确的是
A. 其他条件不变,升高温度反应①的正反应速率减小,逆反应速率增大
B. 相同温度下,选择催化剂a有利于转化为
C. 反应①正反应的活化能:无催化剂>有催化剂有催化剂a
D. 其他条件不变,当时,测得不同压强下的平衡转化率几乎相等,说明620 K时以反应②为主
13. 催化加氢合成二甲醚可减小温室效应,发生的主要反应如下:
反应I.
反应II.
在恒压、时,若仅考虑上述反应,平衡时的转化率,和CO的选择性随温度的变化如图中实线所示。的选择性。下列说法正确的是
A.
B. 图中曲线a表示平衡时选择性随温度的变化
C. 平衡时转化率随温度的变化可能如图中虚线所示
D. 高温下使用对反应I选择性高的催化剂可提高的平衡产率
II卷(非选择题,共61分)
14. 按要求回答下列问题。
(1)下列反应中,生成物总能量低于反应物总能量的是______。
A. 八水合氢氧化钡与氯化铵的反应 B. 铝与氧化铁在高温下的反应
C. 工业制备水煤气 D. 碳酸钙受热分解
(2)298 K时,燃烧生成放热蒸发吸热44 kJ,表示燃烧热的热化学方程式为______。
(3)依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的反应热进行推算。
已知:①。
②
③
计算298 K时由C(s,石墨)和生成反应的反应热为______。
(4)一碳化学是以分子中只含一个碳原子化合物为原料生产化工产品的方法。合成气(和的混合气体)是一碳化学的重要原料,焦炭与水蒸气在恒容密闭容器中发生如下两个反应:
I:;
Ⅱ:。
①当反应I达到平衡后,下列措施可提高反应Ⅱ正反应速率的是______。
A.加入焦炭 B.减小压强 C.升高温度
②若在恒温恒容容器中仅发生反应Ⅱ,则下列能说明反应达到平衡状态的是______。
A.混合气体的压强不变
B.容器内氢气的质量分数不变
C.容器内气体的平均相对分子质量不变
D.单位时间内,每有键生成,同时有键断裂
(5)可作为燃料使用,用和组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如图,电池总反应为______,c电极的电极反应式为______。若线路中转移2 mol电子,则上述燃料电池消耗的在标准状况下的体积为______L。
15. I.已知:
反应的平衡常数为;
反应的平衡常数为。
在不同温度时的值如下表:
温度(绝对温度)
973
1.47
2.38
1173
2.15
1.67
(1)推导反应的平衡常数K与的关系式:______,判断该反应是______反应(填“吸热”或“放热”)。
II.温度下,体积为2 L的恒容密闭容器,加入,发生化学反应。部分实验数据如表格所示。
0
500
1000
1500
4.00
2.80
2.00
2.00
(2)前500 s反应速率______,该反应的平衡常数______。
(3)该反应达到平衡时某物理量随温度变化如下图所示。纵坐标可以表示的物理量有哪些______。
a.Y的正反应速率 b.M的体积分数
c.混合气体的平均相对分子质量 d.混合气体的密度
(4)反应达到平衡后,若再加入,下列说法正确的是______。
A. 平衡常数不变
B. 重新达平衡后,M的体积分数小于
C. 重新达平衡后,M的物质的量浓度是原平衡的1.5倍
D. 重新达平衡后,Y的平均反应速率比原平衡大
(5)若容器为绝热恒容容器,起始时加入,则达平衡后M的物质的量浓度______(填“>”、“=”或“<”)。
16. 电化学在助力“碳达峰、碳中和”方面有重要贡献,以下是利用电化学装置对进行处理的几个应用案例,回答有关问题。
(1)控制其他条件相同,将一定量的通入该电催化装置中,阴极所得产物如图所示。
电极生成的电极反应式为______。
(2)在铜基配合物的催化作用下,利用电化学原理可将转化为碳基燃料,其装置原理如图所示。
①阳极的电极反应式为______。
②当有通过质子交换膜时,理论上最多生成HCOOH的质量为______g。
(3)一种从高炉气回收制储氢物质HCOOH的综合利用示意图如图所示,请按要求回答相关问题:
利用电化学原理控制反应条件能将电催化还原为HCOOH,写出铂电极上生成HCOOH的电极反应式:______;电解过程中还伴随着析氢反应,若生成HCOOH的电解效率为,当电路中转移时,阴极室溶液的质量增加______的电解效率]。(必须写出计算过程)
17. 油气开采、石油化工等行业的废气中均含有硫化氢,可将其处理并回收S。
(1)氧化法,其原理为
已知:
则反应 _______。
(2)热分解法,其原理为 。
①在不同温度下充分反应后,混合气体中各组分的体积分数如图所示,则_______。
②分解时,常向反应器中通入一定比例空气,使部分燃烧,目的是_______。
(3)直接电解法,原理如图所示。
已知:溶液中含硫微粒的物质的量分数随pH变化如图所示。
①直接电解酸性溶液,易出现电解反应不能持续进行的情况,可能的原因是_______。
②工业上常用烧碱溶液吸收,再将吸收后的溶液()加入到电解池的阳极区进行电解,阳极区生成S的电极反应式为_______电解后阳极区的溶液吸收生成S和的离子方程式为_______。
(4)间接电解法,原理如图所示。
①结合化学方程式说明电解过程中无需向电解池中补充盐酸的原因:_______。
②从整个生产工艺的角度分析,该方法不仅能减少环境污染、回收S,还具有的优点是_______。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。