精品解析：福建省泉州市南安第一中学2025-2026学年高二上学期第一次段考 化学试题

南安一中2025～2026学年上学期高二年第一次阶段考 化学科试卷 本试卷考试内容为：化学反应原理的专题1、专题2及专题3的第一单元。分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷，共8页，满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1.答题前，考生务必先将自己的姓名、准考证号填写在答题纸上。 2.考生作答时，请将答案写在答题纸上，在本试卷上答题无效。按照题号在各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效。 3.答案使用0.5毫米的黑色中性(签字)笔或碳素笔书写，字体工整、笔迹清楚(英语科选择题答案使用2B铅笔填涂，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号)。 4.保持答题纸纸面清洁，不破损。考试结束后，将本试卷自行保存，答题纸交回。 5.可能用到的相对原子质量：H-1　　N-14　O-16　 第Ⅰ卷(选择题 共40分) 一、选择题：本大题共10小题，每小题4，共40分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 下列说法正确的是 A. 由图1可得，1 mol (g)和1 mol (g)完全反应放出的能量为180 kJ B. 图2可表示盐酸与碳酸氢钠反应的能量变化 C. 利用图3的装置可以测定中和反应的反应热 D. 由图4可以写出的热化学方程式： 2. 下列关于铁腐蚀与防护的反应式正确的是 A. 酸性环境中铁发生析氢腐蚀的负极反应： B. 铁发生腐蚀生锈的反应： C. 铁经过发蓝处理形成致密氧化膜： D. 安装锌块保护船舶外壳，铁电极上发生的反应： 3. 为理解离子化合物溶解过程的能量变化，可设想固体溶于水的过程分两步实现，示意图如下。 下列说法不正确的是 A. 固体溶解是吸热过程 B. 根据盖斯定律可知： C. 根据各微粒的状态，可判断， D. 溶解过程的能量变化，与固体和溶液中微粒间作用力的强弱有关 4. 一定温度下，向2 L恒容密闭容器中充入2 mol A(g)和2 mol B(g)，发生反应。，测得气体的物质的量浓度随时间的变化如图。下列说法错误的是 A. B. 2 min时，改变条件可能是向容器中通入惰性气体，使压强增大 C. 0~2 min内， D. 反应至3 min时，反应速率： 5. 我国某科研团队开发出了用于制氢的膜基海水电解槽，其装置如图所示。下列说法正确的是 A. 电极M的电势比电极N的高 B. 电解一段时间后溶液B室pH不变 C. 当M极产生44.8L气体(标准状况)，通过阴离子交换膜离子数为 D. 电解过程中NaOH和稀硫酸物质的量均减小 6. 已知：常温下，。在水中的电离方程式为。下列有关溶液的叙述正确的是 A. 加水稀释，不断减小 B. 通入气体，的电离平衡向左移动，升高 C. 稍微加热， D. 用氢氟酸替代盐酸测得中和反应的偏大 7. Ni可活化放出，其反应历程如下图所示： 下列关于该活化历程说法正确的是 A. 恒容条件下，充入Ne使体系压强增大，可加快化学反应速率 B. 该反应的决速步是：中间体1→中间体2 C. Ni是该反应的催化剂，可加快反应速率 D. 该反应的热化学方程式为 8. 在的催化作用下，向200℃的恒温恒容密闭容器中充入和，发生反应，反应过程及能量变化如图所示。下列说法正确的是 A. 由图可知，反应i和反应ii均为放热反应 B. 该反应在任何温度下都不能自发进行 C. 其他条件不变，降低温度可以提高总反应中甲烷的转化率 D. 其他条件不变，升高温度，该反应化学平衡常数增大 9. 哈尔滨工业大学研发的直接甲醇无膜微流体燃料电池，利用多股流体在微通道内平行层流的特性，自然地将燃料和氧化剂隔开，无需使用传统燃料电池中的交换膜，且使用氧化剂可确保电池工作过程中无固体析出附着在电极表面的问题(原理图如下所示)。下列有关说法正确的是 A. a电极电势比b电极的电势高 B. 电极a上发生的反应为： C. 电极b上发生的反应为： D. 电池工作时，若电路上转移电子，理论上消耗 10. 工业试剂硫酰氯制备原理为，恒容密闭容器中按不同进料比充入和，测定不同温度(已知：)下体系达平衡时的(，其中，为体系初始压强，为体系平衡压强)，结果如图所示。下列说法正确的是 A. 该反应的(不考虑对的影响) B. 温度下，平衡常数 C. 点时，平均反应速率 D. 且时， 第Ⅱ卷(非选择题，共60分) 二、本大题共4小题，共60分。 11. “一碳化学”是指以分子中只含有一个碳原子的化合物（如、、等）为原料合成一系列化工产品的化学。回答下列问题： (一)我国“碳中和”研究领域取得了很大的成效，CO2转化为甲醇是实现“碳中和”的重要手段，该过程主要发生下列反应： Ⅰ．   Ⅱ．   Ⅲ．   （1）若反应Ⅲ逆反应的活化能为 ，则正反应的活化能为___________ （用含的式子表示）； （2）刚性绝热密闭容器中只发生反应Ⅰ，下列一定能说明反应达到平衡状态的是___________（填标号）。 A．气体混合物密度不再变化         B．消耗速率和CO生成速率相等 C．CO和的物质的量之比不再变化   D．气体平均相对分子质量不再变化 E．体系的压强不再变化             F．体系的温度不再变化 （3）在某温度下，以的进气比通入反应管中，维持压强为3.8 MPa进行上述三个反应，发生反应，平衡后测得的转化率，的选择性及CO的选择性随温度(T)的变化关系如图： 已知：S(或CO) 图中代表随温度变化的曲线是___________，CO2转化率以270 ℃为分界线呈现先减小后增大趋势的原因是___________。 （4）在“碳达峰”与“碳中和”可持续发展的目标下，作为清洁能源的天然气受到了广泛的关注。目前正在开发用甲烷和氧气合成甲醇：。已知：（C为常数）。根据图中信息，该反应为___________反应（填“放热”或“吸热”），该反应在___________（填“高温”或“低温”）下可自发进行。 (二)《自然》杂志报道，科学家们设计出了利用合成气合成液态烃和甲醇的方法，现用电解原理模拟利用合成气制备甲醇，其制备原理装置如下图所示。 （5）①光伏电池的a电极为___________（填“正”或“负”）极，交换膜为___________（填“阳离子”或“阴离子”）交换膜。 ②写出M极的电极反应式___________。 ③光伏电池工作一段时间，测得N极生成（标准状况下），M极生成甲醇0.008 mol，则M极生成甲醇的法拉第效率(FE%)=___________。 (提示：法拉第效率(FE%)=×100%) 12. 含碘物质在科研与生活中有重要应用，根据下列实验内容回答问题。 Ⅰ．课题小组用0.2%淀粉溶液、、、等试剂，探究反应条件对化学反应速率的影响。 已知：(慢)      (快) （1）用、、固体分别配制一定浓度的溶液，需用到的仪器有___________（填标号）。 A. B. C. D. （2）向、与淀粉的混合溶液中加入一定量的溶液，当溶液中的___________耗尽后，溶液颜色将由无色变成为蓝色。 （3）为探究反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案如下表： 序号 体积 溶液 水 溶液 溶液 淀粉溶液 ① 10.0 0.0 4.0 4.0 2.0 ② 8.0 2.0 4.0 4.0 2.0 ③ 6.0 4.0 4.0 2.0 表中___________。若实验①中观察到溶液变蓝的时间为，则用的浓度变化表示的反应速率为___________。 Ⅱ．探究与的反应是否为可逆反应 【资料】当特定波长的光经过碘水，部分光线会被吸收，碘水浓度越高，溶液透光率()越小。不同浓度的碘水中，某特定波长的光的透光率与的关系如下表（其他物质对该波长的光的吸收可忽略）： 1 2.5 5 透光率 （4）设计以下实验，证明该反应为可逆反应 实验：将溶液与溶液混合，测得溶液的透光率逐渐___________(“上升”或“下降”)，最后透光率维持并保持不变。甲同学认为此时反应达到平衡状态，进而证明该反应为可逆反应。乙同学则认为还需比较与表中或数据之一的相对大小，方可证明该反应为可逆反应，则该大小关系为___________。 13. 氧化还原反应可看成由两个半反应组成，每个半反应具有一定的电极电势(用“E”表示)。E越大，半反应中氧化还原电对(氧化型/还原型)中氧化型物质的氧化性越强；E越小，电对中还原型物质的还原性越强。一定条件下，E(I2/I﹣)、E(H3AsO4/H3AsO3)随pH的变化关系如图甲所示，图乙为其对应的原电池装置。 （1）一定条件下，若溶液的pH=0，石墨2电极反应式为___________。 （2）试推测E(I2/I﹣)不受pH影响的原因是___________(用电极方程式和必要的文字说明)。 （3）电解含2% NH4NO3的废水制备硝酸和氨水的装置如下： 若用图乙所示原电池作电源，调节图乙中右侧溶液的pH为1.5 进行电解，电极___________(填“石墨1”或“石墨2”)与惰性电极B相连，膜Ⅱ为___________(填“阳离子”或“阴离子”)交换膜。左侧加入的溶液m为___________(写名称，下同)，右侧流出的溶液q为___________。当电路中有1mol电子通过时，理论上可处理上述废水___________kg。 （4）氧化还原反应可拆分为氧化、还原两个半反应，电极电势分别表示为和，电势差。如的。两组电对的电势差越大，反应的自发程度越大。已知：各电对的电极电势与产物浓度的关系如图所示，将体系中自发程度最大的反应记为ⅰ，反应ⅰ的离子方程式为___________。 各微粒的相对能量如下表： S(s) 相对能量/kJ/mol a b 0 相对能量/kJ/mol c d e 已知反应ⅰ为放热反应，当有发生反应ⅰ时，释放的能量为___________kJ。(用含字母的代数式表示) 14. CO、NOx(主要指NO和)是大气主要污染物之一、有效去除大气中的CO、NOx是环境保护的重要课题。已知： 反应Ⅰ：   反应Ⅱ：   反应Ⅲ：   反应Ⅲ的反应机理及相对能量如下图(TS表示过渡态)： （1）反应Ⅲ过程包括___________个基元反应，其中速率最慢步骤的化学方程式为___________。 （2）反应Ⅲ的与关系图像正确的是___________。 A. B. C. D. （3）根据反应Ⅰ和Ⅲ，计算反应Ⅱ的焓变___________。 （4）反应的净反应速率其中、分别为正、逆反应的速率常数(只与温度有关)。若改变温度后增大，则改变温度的方式是___________(填“升高温度”或“降低温度”)。 （5）在有氧条件下，新型催化剂M能催化与生成。将一定比例的、和的混合气体，匀速通入装有催化剂M的反应器中反应(装置见图3)。反应相同时间，的去除率随反应温度的变化曲线如图4所示，在50∼250℃内随温度的升高，的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是___________；当反应温度高于380℃时，转化率下降，除因为催化剂活性下降、进入反应器的被还原的量减少外，还有___________(用化学方程式表示)。 （6）向某密闭容器中通入2molNO、2molCO，控制适当条件使其发生反应，测得不同温度(℃)、不同压强(kPa)下NO的平衡转化率如图5所示： ①图5中X表示___________(填“温度”或“压强”)；___________(填“＞”或“＜”)。 ②A点温度下平衡常数___________(用或表示)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 南安一中2025～2026学年上学期高二年第一次阶段考 化学科试卷 本试卷考试内容为：化学反应原理的专题1、专题2及专题3的第一单元。分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷，共8页，满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1.答题前，考生务必先将自己的姓名、准考证号填写在答题纸上。 2.考生作答时，请将答案写在答题纸上，在本试卷上答题无效。按照题号在各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效。 3.答案使用0.5毫米的黑色中性(签字)笔或碳素笔书写，字体工整、笔迹清楚(英语科选择题答案使用2B铅笔填涂，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号)。 4.保持答题纸纸面清洁，不破损。考试结束后，将本试卷自行保存，答题纸交回。 5.可能用到的相对原子质量：H-1　　N-14　O-16　 第Ⅰ卷(选择题 共40分) 一、选择题：本大题共10小题，每小题4，共40分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 下列说法正确的是 A. 由图1可得，1 mol (g)和1 mol (g)完全反应放出的能量为180 kJ B. 图2可表示盐酸与碳酸氢钠反应的能量变化 C. 利用图3的装置可以测定中和反应的反应热 D. 由图4可以写出的热化学方程式： 【答案】B 【解析】 【详解】A．图1中N2和O2反应生成NO，断键吸收能量为946 kJ/mol+498 kJ/mol=1444 kJ/mol，成键放出能量为2×632 kJ/mol=1264 kJ/mol，ΔH=(1444-1264)kJ/mol=+180 kJ/mol，为吸热反应，A错误； B．图2显示反应物总能量低于生成物总能量，为吸热反应，盐酸与碳酸氢钠反应（）是吸热反应，B正确； C．测定中和热需环形玻璃搅拌棒使反应充分，图3装置缺少玻璃搅拌棒，C错误； D．热化学方程式必须标注各物质聚集状态，D错误； 故选B。 2. 下列关于铁腐蚀与防护的反应式正确的是 A. 酸性环境中铁发生析氢腐蚀的负极反应： B. 铁发生腐蚀生锈的反应： C. 铁经过发蓝处理形成致密氧化膜： D. 安装锌块保护船舶外壳，铁电极上发生的反应： 【答案】A 【解析】 【详解】A．酸性环境中铁发生析氢腐蚀，负极是Fe，电极反应式为，故A正确； B．铁腐蚀生锈的产物应为Fe2O3·xH2O，故B错误； C．发蓝处理形成的是Fe3O4氧化膜，且反应条件与产物不符，故C错误； D．安装锌块保护船舶外壳，属于牺牲阳极保护法，铁作为阴极，铁电极上可能O2得电子发生还原反应，非Fe3+被还原，故D错误； 选A。 3. 为理解离子化合物溶解过程的能量变化，可设想固体溶于水的过程分两步实现，示意图如下。 下列说法不正确的是 A. 固体溶解是吸热过程 B. 根据盖斯定律可知： C. 根据各微粒的状态，可判断， D. 溶解过程的能量变化，与固体和溶液中微粒间作用力的强弱有关 【答案】C 【解析】 【分析】由图可知，固体溶于水的过程分两步实现，第一步为NaCl固体变为Na+和Cl-，此过程离子键发生断裂，为吸热过程；第二步为Na+和Cl-与水结合形成水合钠离子和水合氯离子的过程，此过程为成键过程，为放热过程。 【详解】A．由图可知，固体溶解过程的焓变为，为吸热过程，A正确； B．由图可知，固体溶于水的过程分两步实现，由盖斯定律可知，即，B正确； C．由分析可知，第一步为NaCl固体变为Na+和Cl-，此过程离子键发生断裂，为吸热过程，a＞0；第二步为Na+和Cl-与水结合形成水合钠离子和水合氯离子的过程，此过程为成键过程，为放热过程，b＜0，C错误； D．由分析可知，溶解过程能量变化，取决于固体断键吸收的热量及Na+和Cl-水合过程放出的热量有关，即与固体和溶液中微粒间作用力的强弱有关，D正确； 故选C。 4. 一定温度下，向2 L恒容密闭容器中充入2 mol A(g)和2 mol B(g)，发生反应。，测得气体的物质的量浓度随时间的变化如图。下列说法错误的是 A. B. 2 min时，改变的条件可能是向容器中通入惰性气体，使压强增大 C 0~2 min内， D. 反应至3 min时，反应速率： 【答案】B 【解析】 【详解】A．由反应方程式可知，Δc(A):Δc(B):Δc(D)=1:3:x。0~2 min内，A（曲线Ⅰ）浓度从1.0 mol/L降至0.9 mol/L，Δc(A)=0.1 mol/L；B（曲线Ⅲ）浓度从1.0 mol/L降至0.7 mol/L，Δc(B)=0.3 mol/L（符合1:3）；D（曲线Ⅱ）浓度从0升至0.1 mol/L，Δc(D)=0.1 mol/L。则Δc(D)=xΔc(A)，即0.1=x×0.1，解得x=1，A正确； B．2 min时，各物质浓度变化速率明显加快（曲线斜率增大），恒容时通入惰性气体，各反应物、生成物浓度不变，反应速率不变，与图像中速率加快矛盾，B错误； C．0~2 min内，B的Δc=0.3 mol/L，，C正确； D．3 min时，A、B浓度仍在降低，D浓度仍在升高，说明反应正向进行，v正>v逆，D正确； 故答案选：B。 5. 我国某科研团队开发出了用于制氢的膜基海水电解槽，其装置如图所示。下列说法正确的是 A. 电极M的电势比电极N的高 B. 电解一段时间后溶液B室pH不变 C. 当M极产生44.8L气体(标准状况)，通过阴离子交换膜的离子数为 D. 电解过程中NaOH和稀硫酸物质的量均减小 【答案】C 【解析】 【分析】电解池中阴离子向阳极移动，由图可知，由M极移向N极，则M极为阴极，N极为阳极，M极电极方程式为：，N极电极方程式为：，以此解答。 【详解】A．由分析可知，M为阴极，电极电势更低，A错误； B．M极生成氢气和氢氧根，生成的氢氧根转移至N极反应生成水，但B室中消耗了水，氢氧化钠的浓度增加，B室pH增大，B错误； C．M产生的，转移电子4 mol，C室移入，C正确； D．加入NaOH或稀硫酸的目的是增强导电性，电解过程中其物质的量不变，D错误； 故选C。 6. 已知：常温下，。在水中的电离方程式为。下列有关溶液的叙述正确的是 A. 加水稀释，不断减小 B. 通入气体，的电离平衡向左移动，升高 C. 稍微加热， D. 用氢氟酸替代盐酸测得中和反应的偏大 【答案】A 【解析】 【详解】A．在水中的电离方程式为，加水稀释，溶液中c(H+)减小，电离平衡常数Ka= 不变，则不断减小，A正确； B．通入气体，溶液中c(H+)增大，的电离平衡向左移动，达到新的平衡后，c(H+)相比通入HCl气体前仍然增大，则降低，B错误； C．在水中的电离方程式为，为放热反应，稍微加热，平衡逆向移动，电离平衡常数Ka减小，则Ka=，C错误； D．HF为弱酸，电离过程中放热，总放热更多，用氢氟酸替代盐酸测得中和反应的偏小，D错误； 故选A。 7. Ni可活化放出，其反应历程如下图所示： 下列关于该活化历程的说法正确的是 A. 恒容条件下，充入Ne使体系压强增大，可加快化学反应速率 B. 该反应的决速步是：中间体1→中间体2 C. Ni是该反应的催化剂，可加快反应速率 D. 该反应的热化学方程式为 【答案】D 【解析】 【详解】A．恒容充入稀有气体，参加反应气体浓度不变，反应速率不变，A错误； B．决速步是活化能最大步，即能量差值最大，反应速率最慢，为中间体2→中间体3，B错误； C．Ni参与反应并生成NiCH2，是反应物不是催化剂，C错误； D．由图像可知该反应的热化学方程式为，D正确； 故答案选D。 8. 在的催化作用下，向200℃的恒温恒容密闭容器中充入和，发生反应，反应过程及能量变化如图所示。下列说法正确的是 A. 由图可知，反应i和反应ii均为放热反应 B. 该反应在任何温度下都不能自发进行 C. 其他条件不变，降低温度可以提高总反应中甲烷的转化率 D. 其他条件不变，升高温度，该反应化学平衡常数增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，反应i的反应物总能量低于生成物总能量，属于吸热反应；反应ii的反应物总能量高于生成物总能量，属于放热反应，A错误； B．反应，是气体分子数增加的反应，即ΔS>0，由能量变化图可知，该反应是放热反应(即ΔH<0)，始终有，则该反应在任何温度下都能自发进行，B错误； C．总反应是放热反应，其他条件不变，降低温度，平衡正向移动，可以提高总反应中甲烷的转化率，C正确； D．总反应是放热反应，其他条件不变，升高温度，平衡逆向移动，该反应化学平衡常数减小，D错误； 故选C。 9. 哈尔滨工业大学研发的直接甲醇无膜微流体燃料电池，利用多股流体在微通道内平行层流的特性，自然地将燃料和氧化剂隔开，无需使用传统燃料电池中的交换膜，且使用氧化剂可确保电池工作过程中无固体析出附着在电极表面的问题(原理图如下所示)。下列有关说法正确的是 A. a电极的电势比b电极的电势高 B. 电极a上发生的反应为： C. 电极b上发生的反应为： D. 电池工作时，若电路上转移电子，理论上消耗 【答案】D 【解析】 【分析】由图可知，电极a为燃料电池的负极，碱性条件下甲醇在负极失去电子发生氧化反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为，电极b为正极，铁氰酸根离子在正极得到电子发生还原反应生成亚铁氰酸根离子，电极反应式为。 【详解】A．原电池中正极电势高于负极，由分析可知，电极a为燃料电池的负极，电极b为正极，所以a电极电势比b低，A错误； B．由分析可知，电极a为燃料电池的负极，碱性条件下甲醇在负极失去电子发生氧化反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为，B错误； C．由分析可知，电极b为正极，铁氰酸根离子在正极得到电子发生还原反应生成亚铁氰酸根离子，电极反应式为，C错误； D．由分析可知，负极反应每转移6 mol 电子消耗8 mol 氢氧根离子，则转移0.3 mol 电子时，消耗氢氧根离子的物质的量为，D正确； 故答案选D。 10. 工业试剂硫酰氯制备原理为，恒容密闭容器中按不同进料比充入和，测定不同温度(已知：)下体系达平衡时的(，其中，为体系初始压强，为体系平衡压强)，结果如图所示。下列说法正确的是 A. 该反应的(不考虑对的影响) B. 温度下，平衡常数 C. 点时，平均反应速率 D. 且时， 【答案】B 【解析】 【详解】A．当相同时，由可知升高温度，减小，即平衡向逆反应方向移动，故该反应的，A错误； B．由题图中点可知，进料比为，平衡时，已知恒温恒容情况下，容器内气体物质的量之比等于压强之比，根据三段式：计算得到，B正确； C．题目没有给定时间，无法计算反应速率，C错误； D．根据“等效平衡”原理，该反应中和的化学计量数之比为，则和的进料比互为倒数（如2与0.5）时，相等，即且时，D错误； 故选B。 第Ⅱ卷(非选择题，共60分) 二、本大题共4小题，共60分。 11. “一碳化学”是指以分子中只含有一个碳原子的化合物（如、、等）为原料合成一系列化工产品的化学。回答下列问题： (一)我国“碳中和”研究领域取得了很大的成效，CO2转化为甲醇是实现“碳中和”的重要手段，该过程主要发生下列反应： Ⅰ．   Ⅱ．   Ⅲ．   （1）若反应Ⅲ逆反应的活化能为 ，则正反应的活化能为___________ （用含的式子表示）； （2）刚性绝热密闭容器中只发生反应Ⅰ，下列一定能说明反应达到平衡状态的是___________（填标号）。 A．气体混合物的密度不再变化         B．消耗速率和CO生成速率相等 C．CO和的物质的量之比不再变化   D．气体平均相对分子质量不再变化 E．体系的压强不再变化             F．体系的温度不再变化 （3）在某温度下，以的进气比通入反应管中，维持压强为3.8 MPa进行上述三个反应，发生反应，平衡后测得的转化率，的选择性及CO的选择性随温度(T)的变化关系如图： 已知：S(或CO) 图中代表随温度变化的曲线是___________，CO2转化率以270 ℃为分界线呈现先减小后增大趋势的原因是___________。 （4）在“碳达峰”与“碳中和”可持续发展的目标下，作为清洁能源的天然气受到了广泛的关注。目前正在开发用甲烷和氧气合成甲醇：。已知：（C为常数）。根据图中信息，该反应为___________反应（填“放热”或“吸热”），该反应在___________（填“高温”或“低温”）下可自发进行。 (二)《自然》杂志报道，科学家们设计出了利用合成气合成液态烃和甲醇的方法，现用电解原理模拟利用合成气制备甲醇，其制备原理装置如下图所示。 （5）①光伏电池的a电极为___________（填“正”或“负”）极，交换膜为___________（填“阳离子”或“阴离子”）交换膜。 ②写出M极的电极反应式___________。 ③光伏电池工作一段时间，测得N极生成（标准状况下），M极生成甲醇0.008 mol，则M极生成甲醇的法拉第效率(FE%)=___________。 (提示：法拉第效率(FE%)=×100%) 【答案】（1）Ea-878 （2）CEF （3） ①. Ⅰ ②. 270 ℃之前，温度升高，反应Ⅲ逆向移动的程度大于反应Ⅰ正向移动的程度；270 ℃之后，反应Ⅰ正向移动的程度大于反应Ⅲ逆向移动的程度 （4） ①. 放热 ②. 低温 （5） ①. 负 ②. 阳离子 ③. ④. 80% 【解析】 【分析】该电池装置为电解池，M电极为阴极，CO得到电子还原为，电极反应式为；N电极为阳极，失去电子氧化为，电极反应式为；由N极室穿过阳离子交换膜迁移向M极室，据此作答。 【小问1详解】 化学反应的反应热正反应的活化能-逆反应的活化能，故反应Ⅲ正反应的活化能为，即； 【小问2详解】 A．反应Ⅰ气体质量不变，刚性容器体积不变，气体混合物的密度为定值，气体密度不再变化不能说明反应达到平衡状态，A错误； B．消耗速率和CO生成速率均为正反应速率，不能体现，不能说明反应达到平衡状态，B错误； C．为反应物，为生成物，随反应进行CO和的物质的量之比增大，CO和的物质的量之比不再变化能说明反应达到平衡状态，C正确； D．反应Ⅰ气体物质的量不变，气体质量不变，气体平均相对分子质量是定值，气体平均相对分子质量不再变化不能说明反应达到平衡状态，D错误； E．反应Ⅰ是气体物质的量不变的反应，但在刚性绝热密闭容器中，温度会发生变化，则压强随温度的变化而变化，体系的压强不再变化能说明反应达到平衡状态，E正确； F．绝热密闭容器中温度是变量，体系的温度不再变化能说明反应达到平衡状态，F正确； 故答案为CEF； 【小问3详解】 反应Ⅲ为放热反应，随温度升高，平衡逆移，减小，而反应Ⅰ为吸热反应，随温度升高，平衡正移，增大，故图中曲线Ⅰ表示变化，曲线Ⅱ表示变化；转化率以270℃为分界线呈现先减小后增大趋势，270℃之前，较大，较小，反应以反应Ⅲ为主导，温度升高，反应Ⅲ平衡逆移导致的转化率减小大于反应Ⅰ平衡正移导致的转化率增大，转化率减小；而270℃之后，较小，较大，反应以反应Ⅰ为主导，温度升高，反应Ⅲ平衡逆移导致的转化率减小小于反应Ⅰ平衡正移导致的转化率增大，转化率增大； 【小问4详解】 从图中可看出，曲线方程的斜率，即该反应的，故该反应为放热反应；反应正方向气体物质的量减少，，根据反应可自发进行，因此该反应在低温下可自发进行； 【小问5详解】 ①根据分析，M电极为阴极，连接电源的负极，因此光伏电池的a电极为负极；离子交换膜为阳离子交换膜，向阴极迁移； ②在M电极上CO得到电子还原为，电极反应式为； ③标准状况下的物质的量为，根据阳极反应式可知，转移电子的物质的量为0.04 mol，而生成0.008 mol甲醇所消耗的电子的物质的量为0.008 mol×4=0.032 mol，因此M极生成甲醇的法拉第效率。 12. 含碘物质在科研与生活中有重要应用，根据下列实验内容回答问题。 Ⅰ．课题小组用0.2%淀粉溶液、、、等试剂，探究反应条件对化学反应速率的影响。 已知：(慢)      (快) （1）用、、固体分别配制一定浓度的溶液，需用到的仪器有___________（填标号）。 A. B. C. D. （2）向、与淀粉的混合溶液中加入一定量的溶液，当溶液中的___________耗尽后，溶液颜色将由无色变成为蓝色。 （3）为探究反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案如下表： 序号 体积 溶液 水 溶液 溶液 淀粉溶液 ① 10.0 0.0 4.0 4.0 2.0 ② 8.0 2.0 4.0 4.0 2.0 ③ 6.0 4.0 4.0 2.0 表中___________。若实验①中观察到溶液变蓝的时间为，则用的浓度变化表示的反应速率为___________。 Ⅱ．探究与的反应是否为可逆反应 【资料】当特定波长的光经过碘水，部分光线会被吸收，碘水浓度越高，溶液透光率()越小。不同浓度的碘水中，某特定波长的光的透光率与的关系如下表（其他物质对该波长的光的吸收可忽略）： 1 2.5 5 透光率 （4）设计以下实验，证明该反应可逆反应 实验：将溶液与溶液混合，测得溶液的透光率逐渐___________(“上升”或“下降”)，最后透光率维持并保持不变。甲同学认为此时反应达到平衡状态，进而证明该反应为可逆反应。乙同学则认为还需比较与表中或数据之一的相对大小，方可证明该反应为可逆反应，则该大小关系为___________。 【答案】（1）BC （2）或 （3） ①. 4.0 ②. （4） ①. 下降 ②. 【解析】 【小问1详解】 要配制一定浓度的溶液，需经过计算、称量、溶解、转移、洗涤、定容等步骤。溶解固体需要在烧杯中进行，定容需要用到容量瓶，而用不到锥形瓶和酸式滴定管，所以用、、固体分别配制一定浓度的溶液，需用到的仪器有烧杯、容量瓶，故选BC； 【小问2详解】 根据已知信息，向、与淀粉的混合溶液中加入一定量的溶液，与溶液先发生慢反应：，生成的再与发生快反应：，即或未耗尽前，无多余的使淀粉变蓝，则当溶液中的或耗尽后，生成的才能使淀粉变蓝，溶液颜色将由无色变成为蓝色； 【小问3详解】 探究“反应物浓度对化学反应速率的影响”时，需保证除反应物浓度外，其他条件均相同，即需保证溶液中其他物质的浓度相同（溶液的总体积相同），实验①和实验②中溶液总体积均为20.0 mL，则为保证总体积仍为 20.0 mL，则实验③中Vx​=4.0 mL；4种溶液混合后总体积为20.0 mL，此时溶液的浓度稀释为，当消耗完之后，溶液变蓝，则用的浓度变化表示的反应速率为； 【小问4详解】 当特定波长的光经过碘水，部分光线会被吸收，碘水浓度越高，溶液透光率(T)越小，将溶液与溶液混合，反应生成，随反应进行，逐渐增大，则溶液透光率逐渐下降；反应离子方程式为，若和完全反应，则生成的，根据表格数据，此时的透光率应为；若反应为可逆反应，即生成的，透光率应大于；因此当测得的透光率时，即可证明该反应为可逆反应。 13. 氧化还原反应可看成由两个半反应组成，每个半反应具有一定的电极电势(用“E”表示)。E越大，半反应中氧化还原电对(氧化型/还原型)中氧化型物质的氧化性越强；E越小，电对中还原型物质的还原性越强。一定条件下，E(I2/I﹣)、E(H3AsO4/H3AsO3)随pH的变化关系如图甲所示，图乙为其对应的原电池装置。 （1）一定条件下，若溶液的pH=0，石墨2电极反应式为___________。 （2）试推测E(I2/I﹣)不受pH影响的原因是___________(用电极方程式和必要的文字说明)。 （3）电解含2% NH4NO3的废水制备硝酸和氨水的装置如下： 若用图乙所示原电池作电源，调节图乙中右侧溶液的pH为1.5 进行电解，电极___________(填“石墨1”或“石墨2”)与惰性电极B相连，膜Ⅱ为___________(填“阳离子”或“阴离子”)交换膜。左侧加入的溶液m为___________(写名称，下同)，右侧流出的溶液q为___________。当电路中有1mol电子通过时，理论上可处理上述废水___________kg。 （4）氧化还原反应可拆分为氧化、还原两个半反应，电极电势分别表示为和，电势差。如的。两组电对的电势差越大，反应的自发程度越大。已知：各电对的电极电势与产物浓度的关系如图所示，将体系中自发程度最大的反应记为ⅰ，反应ⅰ的离子方程式为___________。 各微粒的相对能量如下表： S(s) 相对能量/kJ/mol a b 0 相对能量/kJ/mol c d e 已知反应ⅰ为放热反应，当有发生反应ⅰ时，释放的能量为___________kJ。(用含字母的代数式表示) 【答案】（1）H3AsO4+2H++2e-=H3AsO3+H2O （2）电极反应I2 + 2e- = 2I-中无H+或OH-参与 （3） ①. 石墨1 ②. 阴离子 ③. 稀氨水 ④. 浓硝酸 ⑤. 4 （4） ①. 2+2H2S+2H+ =+2S↓+ 3H2O ②. 2a+2c+2d-b-3e 【解析】 【小问1详解】 E越大，半反应中氧化还原电对（氧化型/还原型）中氧化型物质的氧化性越强，根据图甲可知，在pH=0时，有，得到氧化性：，故此时图乙原电池装置中，氧化性强，得电子为正极，所以石墨2为正极，电极反应式为：。 【小问2详解】 石墨1发生的反应为，无或参与反应，故不受pH影响的原因可能是：电极反应中无或的参与。 【小问3详解】 若用图乙所示原电池作电源，调节右侧溶液的pH为1.5进行电解，根据图甲，此时的，故此时石墨1电极为正极，石墨2电极为负极，惰性电极B上失去电子生成：，为阳极，与图乙的石墨1电极相连；在右侧产生大量的，根据题干信息此法可以生产硝酸和氨水，则膜Ⅱ应为阴离子交换膜，中间的移向电极B，与结合生成，故右侧加入的溶液n为稀硝酸，流出的溶液q为浓硝酸；电解池的左侧电极A为阴极，得到电子生成：，同理得到膜I为阳离子交换膜，得移向电极A，则左侧加入的溶液m为稀氨水，流出的溶液p为浓氨水；根据阴极的电极反应式，当电路中有1mol电子通过时能处理，则理论上可处理上述废水的质量为：。 【小问4详解】 已知两组电对的电势差越大，反应的自发程度越大，由图知还原反应与氧化反应的电势差最大，自发程度最大，则反应ⅰ的离子方程式为：；由于反应ⅰ为放热反应，根据反应可知当有发生反应ⅰ时，释放的能量为：。 14. CO、NOx(主要指NO和)是大气主要污染物之一、有效去除大气中的CO、NOx是环境保护的重要课题。已知： 反应Ⅰ：   反应Ⅱ：   反应Ⅲ：   反应Ⅲ的反应机理及相对能量如下图(TS表示过渡态)： （1）反应Ⅲ过程包括___________个基元反应，其中速率最慢步骤的化学方程式为___________。 （2）反应Ⅲ的与关系图像正确的是___________。 A. B. C. D. （3）根据反应Ⅰ和Ⅲ，计算反应Ⅱ的焓变___________。 （4）反应的净反应速率其中、分别为正、逆反应的速率常数(只与温度有关)。若改变温度后增大，则改变温度的方式是___________(填“升高温度”或“降低温度”)。 （5）在有氧条件下，新型催化剂M能催化与生成。将一定比例的、和的混合气体，匀速通入装有催化剂M的反应器中反应(装置见图3)。反应相同时间，的去除率随反应温度的变化曲线如图4所示，在50∼250℃内随温度的升高，的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是___________；当反应温度高于380℃时，转化率下降，除因为催化剂活性下降、进入反应器的被还原的量减少外，还有___________(用化学方程式表示)。 （6）向某密闭容器中通入2molNO、2molCO，控制适当条件使其发生反应，测得不同温度(℃)、不同压强(kPa)下NO的平衡转化率如图5所示： ①图5中X表示___________(填“温度”或“压强”)；___________(填“＞”或“＜”)。 ②A点温度下平衡常数___________(用或表示)。 【答案】（1） ①. 3 ②. （2）B （3）+181.2 （4）降低温度 （5） ①. 迅速上升段是催化剂活性随温度升高而增大，与温度升高共同使NOx去除反应速率迅速增大；上升缓慢段主要是温度升高引起的NOx去除反应速率增大但是催化剂活性下降 ②. （6） ①. 压强 ②. ＜ ③. 【解析】 【小问1详解】 由图可知，反应Ⅲ过程包括3个基元反应，TS1基元反应正反应活化能最高，反应速率最慢，化学方程式为； 【小问2详解】 由反应机理图可知，反应III是放热反应，，是熵减的反应，，在低温下小于0，且温度升高，增大，图像B符合，故答案选：B； 【小问3详解】 由反应Ⅲ的反应机理及相对能量图可知，反应Ⅲ： ，由盖斯定律可知：，因此； 【小问4详解】 可逆反应达到平衡时，，即，可以推导出平衡常数，对于放热反应，增大，平衡正移，应该是温度降低的结果； 【小问5详解】 在50∼250℃内随温度的升高，的去除率先迅速上升后缓慢上升的主要原因是：迅速上升段是催化剂活性随温度升高增大与温度升高共同使去除反应速率迅速增大，上升缓慢段主要是温度升高引起的去除反应速率增大；当反应温度高于380℃时，转化率下降，除因为催化剂活性下降、进入反应器的被还原的量减少外，还有氨气被催化氧化，反应为； 【小问6详解】 ①根据上述分析可知，该反应为放热反应，若升高温度平衡逆向移动，NO转化率降低，与图像不符，X不是温度；该反应正向气体分子数减小，增大压强平衡正向移动，NO转化率增大，与图像相符，故X为压强；Y代表温度，且温度降低时平衡正向移动，NO的转化率增大，则Y1<Y2； ②向某密闭容器中通入2 mol NO、2 mol CO，控制适当条件使其发生反应，A点温度下，压强为X1，NO的转化率为50%，结合三段式可知：，平衡时总物质的量为， 。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $