精品解析：山东省师范大学附属中学2025-2026学年高二10月阶段测试 化学试题

2024级2025—2026学年10月学业水平测试化学学科试题 本试卷分第I卷和第Ⅱ卷两部分，满分为100分，考试用时90分钟。 注意事项： 1.答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、准考证号、考试科目填写在规定的位置上。 2.第I卷每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。 3.第Ⅱ卷必须用0.5毫米黑色签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应的位置；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案，不得使用涂改液，胶带纸、修正带和其他笔。 可能用到的相对原子质量：H1 Li7 N14 O16 Na23 S32 K39 Fe56 第I卷 选择题(共40分) 一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 下列依据热化学方程式得出的结论正确的是 A. 已知2C(s)＋2O2(g)=2CO2(g) ΔH=a kJ·mol-1，2C(s)＋O2(g)=2CO(g) ΔH=b kJ·mol-1，则a>b B. 已知NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH= -57.3 kJ·mol-1，则含1mol NaOH的稀溶液与足量稀醋酸完全中和，放出的热量等于57.3kJ C. 已知P(白磷，s)=P(红磷，s) ΔH<0，则白磷比红磷稳定 D. 已知H2(g)+I2(g)2HI(g) ΔH= -a kJ·mol-1向密闭容器中加入2mol H2和2mol I2(g)，充分反应后放出的热量小于2a kJ 2. 下列事实，能用勒·夏特列原理解释的是 A. 实验室用排饱和食盐水而不用排水法收集氯气 B. 由H2(g)、I2(g)、HI(g)组成的混合气体平衡体系加压后颜色加深 C. 加催化剂，使N2和H2在一定条件下转化为NH3 D. 在FeCl3溶液中加入铁粉防止氧化变质 3. 下列实验装置设计合理的是 A. 装置甲证明活泼性：Al>Cu B. 乙装置可验证铁的吸氧腐蚀 C. 丙装置可用来制备NaClO消毒液 D. 丁装置可用于模拟粗铜的电解精炼 4. 已知可逆反应： kJ·mol-1。若反应物起始物质的量相同，下列关于该反应的示意图错误的是 A. B. C. D. 5. 人体血液内的血红蛋白(Hb)易与O2结合生成HbO2,因此具有输氧能力，CO吸入肺中发生反应：CO+HbO2O2+HbCO，37 ℃时，该反应的平衡常数K=220。HbCO的浓度达到HbO2浓度的0.02倍，会使人智力受损。据此，下列结论错误的是 A. CO与HbO2反应的平衡常数K= B. 人体吸入的CO越多，与血红蛋白结合的O2越少 C. 当吸入的CO与O2浓度之比大于或等于0.02时，人的智力才会受损 D. 把CO中毒的病人放入高压氧舱中解毒，其原理是使上述平衡向逆反应方向移动 6. 用惰性电极进行下列电解，有关说法正确的是 ①电解稀硫酸；②电解Cu(NO3)2溶液；③电解KOH溶液；④电解熔融NaCl A. 电解进行一段时间后，①②③的pH均减小 B. 反应②中电解溶液一段时间后，颜色变浅，加入一定质量的Cu(OH)2，能够使溶液恢复到原来的成分和浓度 C. 反应③中阳极消耗OH-，故溶液浓度变小 D. 反应④中阴、阳两极上产物的物质的量之比为2:1 7. 利用如图装置，完成很多电化学实验。下列有关此装置的叙述中，正确的是 A. 若X为碳棒，Y为溶液，开关K置于N处，可加快铁的腐蚀 B. 若X为锡棒，Y为溶液，开关K置于M处，可减缓铁的腐蚀 C. 若X为铜棒，Y为硫酸铜溶液，开关K置于M处，铜棒质量将增加，此时外电路中的电子向铜电极移动 D. 若X为铜棒，Y为硫酸铜溶液，开关K置于N处，可用于铁表面镀铜，溶液中铜离子浓度将增大 8. 已知工业合成氨的过程中发生，其中催化剂的成分有Fe3O4、Al2O3、K2O、CaO等。下列措施既能提高化学反应速率，又能提高NH3产率的是 A. 升高反应温度 B. 充入一定量的He C. 缩小体积来增大压强 D. 调节催化剂中各物质的比例 9. 新能源汽车是国家战略产业的重要组成部分，LiFePO4电池是能源汽车关键部件之一，其工作原理如图所示，电池工作时的总反应为Li1-xFePO4+LlxC6LiEePO4+C6(x<1)。下列说法正确的是 A. 放电时，正极的电极反应为Li1-xFePO4+xLi++xe-=LiFePO4 B. 放电时，负极材料质量减少1.4g，转移0.4mol电子 C. 充电时，电极b与电源负极连接，电极a与电源正极连接 D. 为了延长电池使用寿命，可以隔一段时间添加含电解质的水溶液 10. 一定温度下，和在恒容密闭容器中发生反应：容器中A、B、D的物质的量浓度随时间的变化如图所示。下列说法错误的是 A. B. 前内的平均反应速率 C. 该温度时，反应的平衡常数 D. 平衡时保持温度不变，压缩容器体积，平衡向正反应方向移动 二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 11. 开发氢能是降碳的关键。实验计算机模拟在催化剂表面水煤气变换低温产氢反应过程中能量的变化如图所示，下列说法正确的是 A. 水煤气变换产氢反应是吸热反应 B. 过程I、Ⅱ、Ⅲ均需要吸收能量 C. 状态4中物质状态最稳定 D. 每生成1 molH2转移2 mol电子 12. 电解法可以对含亚硝酸盐(如亚硝酸钠)的污水进行处理(工作原理如图所示)。通电后，左极区产生浅绿色溶液，随后生成无色气体。下列说法不正确的是 A. 阳极附近溶液中反应的离子方程式为 B. 两极区产生的和的物质的量之比为 C. 该装置中所用的离子交换膜是阳离子交换膜 D. 当Fe电极消耗时，理论上可处理含量为5％的污水 13. 我国科学家发明了一种Zn-PbO2可充电电池，电解质为K2SO4、H2SO4和KOH，由a和b两种离子交换膜隔开，形成I、Ⅱ、Ⅲ三个电解质溶液区域，电池结构如图所示。电池工作时Ⅱ区域的浓度增大，下列说法错误的是 A. 图中a为阴离子交换膜 B. Ⅲ区域的电解质为H2SO4 C. 放电时，PbO2电极的电极反应式为：PbO2+2e-+4H+=Pb2++2H2O D. 充电时，当外电路通过2 mol电子时，Ⅱ区域电解质质量减少174 g 14. 利用如图装置可达到烟气脱硫和获得电能的功能。下列说法错误的是 A. 多孔电极的电极反应式为 B. 工作一段时间后，右室电解质溶液的pH不变 C. 理论上，相同条件下吸收SO2的体积和产生H2的体积相同 D. 工作一段时间后，左室不需要补充Fe2(SO4)3溶液 15. 在起始温度相同且恒温条件下，分别向起始容积相同的甲、乙两个容器(乙中活塞可自由活动)中加入足量且等量的，发生反应：①②。达到平衡时，测得甲容器中 mol·L-1、 mol·L-1。下列说法错误的是 A. 达到平衡时 B. 达到平衡时甲容器中气体颜色更深 C. 该温度下，反应①的化学平衡常数K为20 mol2·L-2 D. 平衡时，甲容器中NH3的体积分数为40% 第II卷 非选择题(共60分) 三、非选择题(本题共5小题，共60分)。 16. I.化学反应的焓变通常用实验进行测定，也可进行理论推算。 （1）将HCl溶液和未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示(实验中始终保持)。下列叙述正确的是_______。 a.NaOH溶液的浓度约是1.0 mol/L b. mL时，盐酸和氢氧化钠溶液恰好完全反应 c.做该实验时环境温度小于22℃ d.强酸强碱的稀溶液均可用于中和热测定 Ⅱ.甲醇(CH3OH)的合成与应用具有广阔的发展前景。 在催化剂的作用下，200~300℃时，可用CO2和H2合成CH3OH，该反应一般认为可通过如下两个步骤来实现： ① ② （2）用CO2和H2合成甲醇的热化学方程式为_______；若反应①为慢反应，下列示意图中能体现上述反应能量变化的是_______(填标号)。 A. 　　B. C. 　　D. Ⅲ. （3）用固态碳燃料电池电解饱和食盐水的装置如下图所示。 ①电极M是_______极，N极区的产物为_______(用化学式表示)； ②已知电解前M极区溶液浓度为，体积为200 mL。当消耗标准状况下1.12 L O2时，M极区溶液的浓度变为_______mol·L-1。(电解前后溶液体积变化忽略不计) 17. I.肼(N2H4)是一种液态火箭推进剂。N2H4分解的能量变化如图所示： （1）正反应的活化能为_______kJ·mol-1，气态肼分解的热化学方程式为_______。 Ⅱ.2-甲氧基-2-甲基丁烷(TAME)常用作汽油添加剂。在催化剂作用下，可通过甲醇与烯烃的液相反应制得，体系中同时存在如图反应： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： （2）已知三个反应都是放热反应，则的数值范围是_______。 A. 0～1 B. >1 C. <-1 D. -1～0 Ⅲ.氨是一种重要的化工原料，电化学合成氨在工业上起着相当重要的作用。 （3）电解法合成氨反应装置如图所示。 ①a极的电极反应式为_______。 ②若b极产生的O2在一定条件下的体积为336 L，a极中通入相同条件下N2的总体积为896 L，则N2的转化率为_______%。 18. I.某校本课程小组探究不同条件对电解FeCl2溶液微粒放电能力的影响。设计如下实验，电解装置如图所示，并进行实验记录： 序号 电压 pH 阳极现象 阴极现象 ① 1.5V 5.52 无气泡产生，湿润的淀粉碘化钾试纸不变蓝；电极表面逐渐析出红褐色沉淀 无气泡产生；电极表面有银灰色金属析出 ② 1.5V 0.5 无气泡产生，湿润的淀粉碘化钾试纸不变蓝；取阳极附近溶液，滴加KSCN溶液变红 有气泡产生；电极表面有极少量银灰色金属析出 （1）分析实验①中阴极现象，在pH=5.52时，放电的微粒是_______。 （2）实验②中阴极有气泡产生，说明pH=0.5时，阴极发生了电极反应：_______。 （3）对比①、②的阴极现象，该实验的探究结论是_______。 Ⅱ.图1是在金属锌板上贴上一张用某溶液浸湿的滤纸，图2是NaBH4/H2O2燃料电池。 （4）图2电池负极的电极反应为_______； （5）若用硫酸钠和酚酞的混合溶液浸湿滤纸，用导线将a、b直接相连，则滤纸出现_______色； （6）若用淀粉-KI溶液浸湿滤纸，用导线将a、b与A、B电极相连，铅笔芯c点处出现蓝色，则b接的是_______(填“A”或“B”)电极。 19. 汽车尾气中含有CO、NO等有害气体，某新型催化剂能促使NO、CO发生如下反应： ，将NO、CO转化为无毒气体。回答下列问题： （1）一定温度下，在固定容积的密闭容器中，通入1 mol CO和1 mol NO，在催化剂作用下发生反应。下列能作为反应达到平衡状态的依据的是_______(填序号)。 a. b.容器中气体的平均相对分子质量不随时间变化 c.NO的浓度与CO浓度相等 d.容器内总压强不再改变 （2）为了测定在该催化剂作用下的反应速率，在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表： 时间/s 0 1 2 3 4 5 c(NO)/mol·L-1 1.00×10-3 4.50×10-4 2.50×10-4 1.50×10-4 1.00×10-4 1.00×10-4 c(CO)/mol·L-1 3.60×10-3 3.05×10-3 2.85×10-3 2.75×10-3 2.70×10-3 2.70×10-3 前4s内的平均反应速率v(CO2)=_______。 （3）在4 L密闭容器中，充入10 mol CO和8 mol NO，发生上述反应，如图为平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系。 ①温度_______(填“>”“<”或“=”)。 ②在压强为10 MPa、温度为条件下，若反应进行到20 min达到平衡状态，则此时NO的转化率=_______，用N2的浓度变化表示的平均反应速率_______，该温度下平衡常数_______MPa-1(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压物质的量分数；保留两位有效数字)。 20. I.Bodenstein研究了反应： 。在716 K时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如表所示： t/min 0 20 40 60 80 120 x(HI) 1 0.91 0.85 0.815 0.795 0.784 x(HI) 0 0.6 0.73 0.773 0.78 0.784 （1）上述反应中，正反应速率，逆反应速率，其中、为正、逆反应速率常数，则为_______(用含K和的代数式表示)。若起始时，， min-1，则在t=40 min时，_______min-1(保留2位有效数字)。 Ⅱ.苯乙烯是生产塑料与合成橡胶的重要原料。CO2氧化乙苯脱氢制苯乙烯的反应为： （2）在高温、催化剂MxOy作用下，CO2氧化乙苯脱氢制苯乙烯可能存在如下图所示反应机理： 该机理可表示为两个基元反应，请结合图示补充完整基元反应i：_______。 i：+_______+_______ （3）常压下，乙苯和CO2经催化剂吸附后才能发生反应，控制投料比[：n(乙苯)]分别为1:1、5:1和10:1，并在催化剂作用下发生反应，乙苯平衡转化率与反应温度的关系如图所示： ①曲线A的投料比为_______，Q点平衡常数_______P点平衡常数(填“>”、“<”或“=”)。 ②相同温度下，投料比远大于10:1时，乙苯的消耗速率明显下降，可能的原因是： i.乙苯的浓度过低； ii._______。 ③850 K时，若初始乙苯的物质的量为n mol，反应经t min达到图中P点所示状态，则(苯乙烯)_______ 。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024级2025—2026学年10月学业水平测试化学学科试题 本试卷分第I卷和第Ⅱ卷两部分，满分为100分，考试用时90分钟。 注意事项： 1.答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、准考证号、考试科目填写在规定的位置上。 2.第I卷每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。 3.第Ⅱ卷必须用0.5毫米黑色签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应的位置；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案，不得使用涂改液，胶带纸、修正带和其他笔。 可能用到的相对原子质量：H1 Li7 N14 O16 Na23 S32 K39 Fe56 第I卷 选择题(共40分) 一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 下列依据热化学方程式得出的结论正确的是 A. 已知2C(s)＋2O2(g)=2CO2(g) ΔH=a kJ·mol-1，2C(s)＋O2(g)=2CO(g) ΔH=b kJ·mol-1，则a>b B. 已知NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH= -57.3 kJ·mol-1，则含1mol NaOH的稀溶液与足量稀醋酸完全中和，放出的热量等于57.3kJ C. 已知P(白磷，s)=P(红磷，s) ΔH<0，则白磷比红磷稳定 D. 已知H2(g)+I2(g)2HI(g) ΔH= -a kJ·mol-1向密闭容器中加入2mol H2和2mol I2(g)，充分反应后放出的热量小于2a kJ 【答案】D 【解析】 【详解】A.C燃烧反应是放热反应，物质燃烧时放出的热量越多，则该反应的反应热就越小。C完全燃烧产生CO2放出的热量比C不完全燃烧产生CO放出的热量多，所以反应热a<b，A错误； B.醋酸电离过程吸收热量，所以含1mol NaOH的稀溶液与足量稀醋酸完全中和，放出的热量小于57.3 kJ，B错误； C.物质含有的能量越低，物质的稳定性就越强；由于白磷转化为红磷放出热量，说明白磷的能量高，因此红磷比白磷稳定，C错误； D.该反应是可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，所以向密闭容器中加入2mol H2和2mol I2(g)，充分反应后放出的热量小于2a kJ，D正确； 故合理选项是D。 2. 下列事实，能用勒·夏特列原理解释的是 A. 实验室用排饱和食盐水而不用排水法收集氯气 B. 由H2(g)、I2(g)、HI(g)组成的混合气体平衡体系加压后颜色加深 C. 加催化剂，使N2和H2在一定条件下转化为NH3 D. 在FeCl3溶液中加入铁粉防止氧化变质 【答案】A 【解析】 【详解】A．实验室用排饱和食盐水收集氯气，因饱和食盐水中浓度高，抑制的溶解，符合勒夏特列原理，即浓度变化引起平衡移动，A正确； B．和生成HI的反应中，加压后气体总物质的量不变，平衡不移动，颜色加深仅因体积减小导致浓度增大，与平衡移动无关，B错误； C．催化剂同等加快正逆反应速率，不影响平衡位置，不能用勒夏特列原理解释，C错误； D．Fe与反应为不可逆反应，不涉及平衡移动，D错误； 故选A。 3. 下列实验装置设计合理的是 A. 装置甲证明活泼性：Al>Cu B. 乙装置可验证铁的吸氧腐蚀 C. 丙装置可用来制备NaClO消毒液 D. 丁装置可用于模拟粗铜的电解精炼 【答案】B 【解析】 【详解】A．甲装置中Al遇浓硝酸会钝化，表面形成氧化膜阻止反应，而Cu与浓硝酸反应：Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，此时Cu作负极、Al作正极，电流表偏转方向与金属活泼性无关，无法证明Al>Cu，A错误； B．乙装置中，铁钉在中性食盐水环境下发生吸氧腐蚀，消耗氧气使左侧试管压强减小，右侧导管液面上升，可通过观察液面差验证吸氧腐蚀，B正确； C．丙装置电解饱和食盐水时，阳极产生Cl2，阴极产生OH-，但阳极在上导致Cl2向上逸出，无法与阴极产生的OH-充分反应生成NaClO，C错误； D．丁装置模拟粗铜电解精炼时，粗铜作阳极连接电源正极，纯铜作阴极连接电源负极，而图中用Zn-石墨原电池供电，锌是负极，石墨是正极，D错误； 答案选B。 4. 已知可逆反应： kJ·mol-1。若反应物起始物质的量相同，下列关于该反应的示意图错误的是 A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．该反应为放热反应，升高温度（1200℃>1000℃），反应速率加快（曲线先出现拐点），平衡逆向移动（NO含量降低），图中1200℃曲线先拐且NO平衡含量低于1000℃，A正确； B．正反应为气体体积增大的反应，增大压强，反应速率加快（曲线先出现拐点），平衡逆向移动（NO含量降低），图中高压曲线先拐且NO平衡含量低于低压，B正确； C．催化剂仅加快反应速率（有催化剂曲线先出现拐点），不影响平衡移动（NO平衡含量相同），图中有催化剂曲线先拐且最终与无催化剂曲线重合，C正确； D．该反应为放热反应，升高温度（1200℃>1000℃），反应速率加快（应先出现拐点），平衡逆向移动（NO含量应降低），图中1200℃曲线NO平衡含量高于1000℃，不符合温度升高，平衡逆向移动，NO含量降低的规律，D错误； 故答案选D。 5. 人体血液内的血红蛋白(Hb)易与O2结合生成HbO2,因此具有输氧能力，CO吸入肺中发生反应：CO+HbO2O2+HbCO，37 ℃时，该反应的平衡常数K=220。HbCO的浓度达到HbO2浓度的0.02倍，会使人智力受损。据此，下列结论错误的是 A. CO与HbO2反应的平衡常数K= B. 人体吸入的CO越多，与血红蛋白结合的O2越少 C. 当吸入的CO与O2浓度之比大于或等于0.02时，人的智力才会受损 D. 把CO中毒的病人放入高压氧舱中解毒，其原理是使上述平衡向逆反应方向移动 【答案】C 【解析】 【详解】A项，根据化学方程式可知平衡常数表达式为K=，故A项正确； B项，c(CO)增大，CO+HbO2O2+HbCO平衡正向移动，故B项正确； C项，K==220，当=0.02时，此时==9×10-5，故C项错误； D项，增大c(O2)，使CO+HbO2O2+HbCO平衡逆向移动解毒，故D项正确。 综上所述，本题正确答案为C。 6. 用惰性电极进行下列电解，有关说法正确的是 ①电解稀硫酸；②电解Cu(NO3)2溶液；③电解KOH溶液；④电解熔融NaCl A. 电解进行一段时间后，①②③的pH均减小 B. 反应②中电解溶液一段时间后，颜色变浅，加入一定质量的Cu(OH)2，能够使溶液恢复到原来的成分和浓度 C. 反应③中阳极消耗OH-，故溶液浓度变小 D. 反应④中阴、阳两极上产物的物质的量之比为2:1 【答案】D 【解析】 【详解】A．电解稀硫酸（①）时，实质是电解水，H+浓度增加，pH减小；电解Cu(NO3)2溶液（②）生成H+，pH减小；但电解KOH溶液（③）实质是电解水，KOH浓度增大，pH增大，因此①②③的pH并非均减小，A错误； B．电解Cu(NO3)2溶液（②）后，溶液因Cu2+减少和H+增加(H2O电离产生的OH-失电子)而颜色变浅，加入Cu(OH)2会与H+反应生成Cu2+和H2O，但额外引入H2O导致溶液无法完全恢复原浓度，B错误； C．电解KOH溶液（③）时，阳极消耗OH-生成O2，但总反应为电解水，KOH浓度增大，溶液浓度变大，C错误； D．电解熔融NaCl（④）时，阴极生成2mol Na，阳极生成1mol Cl2，物质的量之比为2:1，D正确； 故选D。 7. 利用如图装置，完成很多电化学实验。下列有关此装置的叙述中，正确的是 A. 若X为碳棒，Y为溶液，开关K置于N处，可加快铁的腐蚀 B. 若X为锡棒，Y为溶液，开关K置于M处，可减缓铁的腐蚀 C. 若X为铜棒，Y为硫酸铜溶液，开关K置于M处，铜棒质量将增加，此时外电路中的电子向铜电极移动 D. 若X为铜棒，Y为硫酸铜溶液，开关K置于N处，可用于铁表面镀铜，溶液中铜离子浓度将增大 【答案】C 【解析】 【分析】当开关K置于M时形成原电池，当K置于N时形成电解池，X作阳极，铁作阴极。 【详解】A．开关K置于N处，形成电解池，铁与负极相连作阴极，减缓铁的腐蚀，故A错误； B．开关K置于M处，为原电池，X为锡棒，Y为NaCl溶液，锡比铁不活泼，锡作正极，铁作负极，可加速铁的腐蚀，故B错误； C．开关K置于M处，为原电池，铁比铜活泼，铁作负极，电子由铁经导线流向铜，铜棒上铜离子得电子生成铜单质，质量增加，故C正确； D．开关K置于N处，X为铜棒，Y为硫酸铜溶液，形成电镀装置，实现在铁表面镀铜，电解质溶液中铜离子浓度不变，故D错误； 故选：C。 8. 已知工业合成氨的过程中发生，其中催化剂的成分有Fe3O4、Al2O3、K2O、CaO等。下列措施既能提高化学反应速率，又能提高NH3产率的是 A. 升高反应温度 B. 充入一定量的He C. 缩小体积来增大压强 D. 调节催化剂中各物质的比例 【答案】C 【解析】 【详解】A．升高反应温度可以提高速率，但正反应是放热反应，平衡左移，NH3产率降低，A错误； B．充入一定量的He，不影响反应物浓度，不影响反应速率和平衡移动，B错误； C．反应为气体分子减小的反应，缩小体积来增大压强平衡右移，可以提高氨气产率，缩小体积浓度变大，可以增大反应速率，C正确； D．催化剂只能改变反应速率，不能改变转化率，D错误； 故选C。 9. 新能源汽车是国家战略产业的重要组成部分，LiFePO4电池是能源汽车关键部件之一，其工作原理如图所示，电池工作时的总反应为Li1-xFePO4+LlxC6LiEePO4+C6(x<1)。下列说法正确的是 A. 放电时，正极的电极反应为Li1-xFePO4+xLi++xe-=LiFePO4 B. 放电时，负极材料质量减少1.4g，转移0.4mol电子 C. 充电时，电极b与电源负极连接，电极a与电源正极连接 D. 为了延长电池使用寿命，可以隔一段时间添加含电解质的水溶液 【答案】A 【解析】 【分析】二次电池放电时是原电池，还原剂在负极失去电子发生氧化反应，正极上氧化剂得到电子发生还原反应，内电路中阴离子移向负极、阳离子移向正极，由图知，Li+向右侧区域移动，则电极b为原电池的正极、电极a为负极，据此回答； 【详解】A．电池放电时，正电极得电子，生成LiFePO4，正极的电极反应为Li1-xFePO4+xLi++xe-=LiFePO4，A说法正确； B．电池工作时，负极反应式为Li-e-= Li+，材料质量减少1.4g，即反应0.2mol，则转移0.2mol电子，B说法错误； C．分析可知，装置放电时，a极为负极，则充电时，电极a与电源负极连接，电极b与电源正极连接，C说法错误； D．Li与水反应而消耗、放电能力下降，将会大大降低其使用寿命，D说法错误； 答案为A。 10. 一定温度下，和在恒容密闭容器中发生反应：容器中A、B、D的物质的量浓度随时间的变化如图所示。下列说法错误的是 A. B. 前内的平均反应速率 C. 该温度时，反应的平衡常数 D. 平衡时保持温度不变，压缩容器体积，平衡向正反应方向移动 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知，反应在前10min内D的浓度变化为3mol/L，A浓度变化量为(3.5-2)mol/L=1.5mol/L，故1：x=1.5：3，解得x=2，故A正确； B．由图可知，反应在前10min内D的浓度变化为3mol/L，平均反应速率v(D)= =0.3mol⋅L-1⋅min-1，故B正确； C．该反应方程式为，平衡时，C的浓度为1.5mol/L，D的浓度为3.0mol/L，A的浓度为2.0mol/L，B的浓度为1.0mol/L，所以平衡常数K=，故C正确； D．该反应过程中气体分子数变大，温度一定时，压缩容器体积，增大压强，平衡向逆方向移动，故D错误； 故选D。 二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 11. 开发氢能是降碳的关键。实验计算机模拟在催化剂表面水煤气变换低温产氢反应过程中能量的变化如图所示，下列说法正确的是 A. 水煤气变换产氢反应是吸热反应 B. 过程I、Ⅱ、Ⅲ均需要吸收能量 C. 状态4中物质状态最稳定 D. 每生成1 molH2转移2 mol电子 【答案】CD 【解析】 【详解】A．由图可知，状态1能量高于状态4，则水煤气变换产氢反应是放热反应，A错误； B．过程I、Ⅱ断开化学键，过程Ⅲ形成化学键，则过程I、Ⅱ需要吸收能量，过程Ⅲ需要放出能量，B错误； C．由图可知，状态4能量最低，根据能量越低越稳定，则状态4中物质状态最稳定，C正确； D．根据图示表示的反应是，碳元素由+2价上升至+4价，氢元素由+1价下降至0价，则每生成转移，D正确； 故选CD。 12. 电解法可以对含亚硝酸盐(如亚硝酸钠)的污水进行处理(工作原理如图所示)。通电后，左极区产生浅绿色溶液，随后生成无色气体。下列说法不正确的是 A. 阳极附近溶液中反应的离子方程式为 B. 两极区产生的和的物质的量之比为 C. 该装置中所用的离子交换膜是阳离子交换膜 D. 当Fe电极消耗时，理论上可处理含量为5％的污水 【答案】B 【解析】 【分析】左侧与正极相连的Fe极为阳极，，生成的Fe2+具有还原性，，阴极上溶液中的H+发生还原反应生成H2。 【详解】A．根据分析，阳极的电极材料铁发生氧化反应生成的亚铁离子与溶液中的亚硝酸钠反应生成氮气，A正确； B．根据得失电子守恒，，则产生N2和H2的物质的量之比为1：6，B错误； C．阳极区生成Fe3+，但出去的溶液为硫酸钠溶液，故Fe3+透过交换膜向右侧迁移，故离子交换膜是阳离子交换膜，C正确； D．当Fe电极消耗8.4g时，生成0.15molFe2+，理论上可处理0.05molNaNO2，，处理NaNO2含量为5％的污水69g，D正确； 故答案选B。 13. 我国科学家发明了一种Zn-PbO2可充电电池，电解质为K2SO4、H2SO4和KOH，由a和b两种离子交换膜隔开，形成I、Ⅱ、Ⅲ三个电解质溶液区域，电池结构如图所示。电池工作时Ⅱ区域的浓度增大，下列说法错误的是 A. 图中a为阴离子交换膜 B. Ⅲ区域的电解质为H2SO4 C. 放电时，PbO2电极的电极反应式为：PbO2+2e-+4H+=Pb2++2H2O D. 充电时，当外电路通过2 mol电子时，Ⅱ区域电解质质量减少174 g 【答案】AC 【解析】 【分析】由图，I区域产生可知，I区域电解质为KOH，Zn电极为负极，发生氧化反应，PbO2为正极，III区域电解质为H2SO4，发生还原反应，I区域K+和III区域移到II中，故a为阳离子交换膜，b为阴离子交换膜，据此回答； 【详解】A．由分析可知，a为阳离子交换膜，A错误； B．由分析可知，Ⅲ区域的电解质为H2SO4，B正确； C．由分析可知，放电时正极发生反应为，C错误； D．根据电荷守恒，充电时，当外电路通过2 mol电子时，II区域减少1 mol K2SO4，质量为174 g，D正确； 故答案选AC。 14. 利用如图装置可达到烟气脱硫和获得电能的功能。下列说法错误的是 A. 多孔电极的电极反应式为 B. 工作一段时间后，右室电解质溶液的pH不变 C. 理论上，相同条件下吸收SO2的体积和产生H2的体积相同 D. 工作一段时间后，左室不需要补充Fe2(SO4)3溶液 【答案】A 【解析】 【分析】如图装置可达到烟气脱硫和获得电能的功能，则此装置为原电池。在左侧多孔电极，Fe2+-e-=Fe3+，则此电极为负极；右侧光催化电极，2H++2e-=H2↑，则此电极为正极。 【详解】A．由分析可知，左侧多孔电极的电极反应式为Fe2+-e-=Fe3+，左室溶液中，发生反应为SO2+2Fe3++2H2O=2Fe2+++4H+，A错误； B．电池工作时，右侧光催化电极发生反应为2H++2e-=H2↑，左室溶液中的部分H+，透过质子交换膜进入右室溶液中，根据电子得失守恒，最终左室转移入右室的H+与右室消耗的H+的物质的量相等，使右室溶液中H+的物质的量不变，所以工作一段时间后，右室电解质溶液的pH不变，B正确； C．在同一原电池中，两电极得失电子的总数相等，则理论上，n(SO2)=n(H2)，相同条件下吸收SO2的体积和产生H2的体积相同，C正确； D．工作一段时间后，左室硫酸铁与二氧化硫转化成硫酸亚铁，硫酸亚铁在电极上失去电子转化为硫酸铁，所以不需要补充Fe2(SO4)3溶液，D正确； 故选A。 15. 在起始温度相同且恒温条件下，分别向起始容积相同的甲、乙两个容器(乙中活塞可自由活动)中加入足量且等量的，发生反应：①②。达到平衡时，测得甲容器中 mol·L-1、 mol·L-1。下列说法错误的是 A. 达到平衡时 B. 达到平衡时甲容器中气体颜色更深 C. 该温度下，反应①的化学平衡常数K为20 mol2·L-2 D. 平衡时，甲容器中NH3的体积分数为40% 【答案】D 【解析】 【详解】A．乙为恒压容器，该温度下，反应①为气体分子数增多的反应、反应②为气体分子数不变的反应，因此达平衡时甲容器的容积小于乙容器的容积，A正确； B．甲为恒容容器，乙为恒压容器，反应①为气体分子数增大的反应，因此平衡时甲容器内的压强大于乙容器。与乙相比，甲容器的平衡状态相当于在乙的基础上加压，平衡逆向移动，但平衡时仍然比原平衡状态浓度高，所以达到平衡时甲容器中气体颜色更深，B正确； C．达平衡时测得甲容器中c( H2 ) = 0.5 mol·L-1，根据反应②可知，参与反应的c( HI)=1.0mol·L-1，又因为平衡时体系中，c( HI)=4.0mol·L-1，则反应①中的c( NH3)=5.0mol·L-1，达平衡时①的平衡常数，C正确； D．由C项分析可知，甲中达平衡时，c( H2 ) = 0.5 mol·L-1、c( HI)=4.0mol·L-1，c( I2)=0.5 mol·L-1，c( NH3)=5.0mol·L-1，则NH3的体积分数为50%，D错误； 故选D。 第II卷 非选择题(共60分) 三、非选择题(本题共5小题，共60分)。 16. I.化学反应的焓变通常用实验进行测定，也可进行理论推算。 （1）将HCl溶液和未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示(实验中始终保持)。下列叙述正确的是_______。 a.NaOH溶液的浓度约是1.0 mol/L b. mL时，盐酸和氢氧化钠溶液恰好完全反应 c.做该实验时环境温度小于22℃ d.强酸强碱的稀溶液均可用于中和热测定 Ⅱ.甲醇(CH3OH)的合成与应用具有广阔的发展前景。 在催化剂的作用下，200~300℃时，可用CO2和H2合成CH3OH，该反应一般认为可通过如下两个步骤来实现： ① ② （2）用CO2和H2合成甲醇的热化学方程式为_______；若反应①为慢反应，下列示意图中能体现上述反应能量变化的是_______(填标号)。 A. 　　B. C. 　　D. Ⅲ. （3）用固态碳燃料电池电解饱和食盐水的装置如下图所示。 ①电极M是_______极，N极区的产物为_______(用化学式表示)； ②已知电解前M极区溶液浓度为，体积为200 mL。当消耗标准状况下1.12 L O2时，M极区溶液的浓度变为_______mol·L-1。(电解前后溶液体积变化忽略不计) 【答案】（1）bc （2） ①. ②. C （3） ①. 阳 ②. ③. 6 【解析】 【分析】固态碳燃料电池电解饱和食盐水的装置中通入空气一端为正极，通入C的一端为负极；故电解饱和食盐水的装置中M为阳极、N为阴极。 【小问1详解】 a．恰好反应时参加反应的盐酸溶液的体积是30 mL，由可知，消耗的氢氧化钠溶液的体积为20 mL，NaOH溶液的浓度为，a错误； b． mL时，温度最高，此时盐酸和氢氧化钠溶液恰好完全反应，b正确； c．由图可知，加入5 mL盐酸时混合液的温度达到22℃，故环境的温度应低于22℃，c正确； d．强酸强碱的稀溶液在发生中和反应时只生成水，不可生成沉淀影响中和热的测定，故硫酸和氢氧化钡就不可作中和热测定实验，d错误； 故选bc。 【小问2详解】 用和合成甲醇方程式为，根据盖斯定律，该反应可用①+②得到，即，故热化学方程式为：。 A．该图反应①为吸热，反应②为放热，总反应为放热，图中显示反应①是快反应、活化能要比第②步小，不符合反应特点，A不符合题意； B．该图反应①为吸热，反应②为放热，总反应为吸热(不符合总反应放热的特点)，B图不符合反应特点，B不符合题意； C．该图反应①为吸热，反应②为放热，总反应为放热，且第一步是慢反应、活化能要比第②步大，C图符合反应特点，C符合题意； D．该图反应①为吸热，反应②为放热，总反应为吸热(不符合总反应放热的特点)，D图不符合反应特点，D不符合题意； 故选C。 【小问3详解】 ①根据分析，电极M是阳极；N极是阴极，电解饱和食盐水时，阴极反应为：，阴极区的产物为。 ②标准状况下的物质的量为0.05 mol，转移电子物质的量为0.2 mol，阳极消耗0.2 molNaCl，浓度减少，M极区溶液的浓度变为 17. I.肼(N2H4)是一种液态火箭推进剂。N2H4分解的能量变化如图所示： （1）正反应的活化能为_______kJ·mol-1，气态肼分解的热化学方程式为_______。 Ⅱ.2-甲氧基-2-甲基丁烷(TAME)常用作汽油添加剂。在催化剂作用下，可通过甲醇与烯烃的液相反应制得，体系中同时存在如图反应： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： （2）已知三个反应都是放热反应，则的数值范围是_______。 A. 0～1 B. >1 C. <-1 D. -1～0 Ⅲ.氨是一种重要的化工原料，电化学合成氨在工业上起着相当重要的作用。 （3）电解法合成氨反应装置如图所示。 ①a极的电极反应式为_______。 ②若b极产生的O2在一定条件下的体积为336 L，a极中通入相同条件下N2的总体积为896 L，则N2的转化率为_______%。 【答案】（1） ①. a+50.7 ②. （2）B （3） ①. ②. 25% 【解析】 【小问1详解】 ①活化能是反应物分子达到活化态所需的能量，从图像中可知，正反应的活化能为（a+50.7）kJ·mol-1； ②由图像可知，1 mol气态肼分解为1 mol N2和2 mol H2的热化学方程式为：； 【小问2详解】 已知三个反应都是放热反应，由盖斯定律可知，反应Ⅰ-反应Ⅱ=反应Ⅲ，则，因此 ，由于放热反应的越小，其绝对值越大，则的数值范围是大于1，B项正确； 【小问3详解】 ①a极上N2得到电子，发生还原反应生成 NH3，因此a极为阴极，其电极反应式为； ②b极的电极反应式为，根据得失电子守恒关系式2N2~12e-~3O2，即生成1 mol O2理论上需通入 mol N2，实际情况为在相同条件下生成O2和通入N2的体积比为，即生成1 mol O2通入 mol N2，因此N2转化率为。 18. I.某校本课程小组探究不同条件对电解FeCl2溶液微粒放电能力的影响。设计如下实验，电解装置如图所示，并进行实验记录： 序号 电压 pH 阳极现象 阴极现象 ① 1.5V 5.52 无气泡产生，湿润的淀粉碘化钾试纸不变蓝；电极表面逐渐析出红褐色沉淀 无气泡产生；电极表面有银灰色金属析出 ② 1.5V 0.5 无气泡产生，湿润的淀粉碘化钾试纸不变蓝；取阳极附近溶液，滴加KSCN溶液变红 有气泡产生；电极表面有极少量银灰色金属析出 （1）分析实验①中阴极现象，在pH=5.52时，放电的微粒是_______。 （2）实验②中阴极有气泡产生，说明pH=0.5时，阴极发生了电极反应：_______。 （3）对比①、②的阴极现象，该实验的探究结论是_______。 Ⅱ.图1是在金属锌板上贴上一张用某溶液浸湿的滤纸，图2是NaBH4/H2O2燃料电池。 （4）图2电池负极的电极反应为_______； （5）若用硫酸钠和酚酞的混合溶液浸湿滤纸，用导线将a、b直接相连，则滤纸出现_______色； （6）若用淀粉-KI溶液浸湿滤纸，用导线将a、b与A、B电极相连，铅笔芯c点处出现蓝色，则b接的是_______(填“A”或“B”)电极。 【答案】（1） （2） （3）pH较大时溶液中氢离子浓度小，此时优先于得电子，pH较小时溶液中氢离子浓度大，此时优先于得电子 （4） （5）红 （6）B 【解析】 【小问1详解】 实验①中，阴极无气泡产生，电极表面有银灰色金属析出，则说明此时为得电子生成Fe，电极反应为，放电的微粒是； 【小问2详解】 实验②中阴极有气泡产生，说明pH=0.5时，在阴极发生了电极反应； 【小问3详解】 从表中现象可知，pH较大时溶液中氢离子浓度小，此时优先于得电子，pH较小时溶液中氢离子浓度大，此时优先于得电子； 【小问4详解】 在燃料电池中，负极发生氧化反应，失去电子，结合生成和，电极反应式为：； 【小问5详解】 用硫酸钠和酚酞的混合溶液浸湿滤纸，导线将a、b直接相连时的现象及c位置电极反应：导线将a、b直接相连时，形成原电池，作负极，失去电子生成，铅笔芯作正极，在正极得到电子，发生反应，使正极附近溶液呈碱性，酚酞遇碱变红，所以滤纸出现红色； 【小问6详解】 用淀粉-KI溶液浸湿滤纸，c处出现蓝色，则c处发生反应，说明c为阳极，发生氧化反应，在燃料电池中，B电极是正极，阳极与电源正极相连，所以b接的是B电极。 19. 汽车尾气中含有CO、NO等有害气体，某新型催化剂能促使NO、CO发生如下反应： ，将NO、CO转化为无毒气体。回答下列问题： （1）一定温度下，在固定容积的密闭容器中，通入1 mol CO和1 mol NO，在催化剂作用下发生反应。下列能作为反应达到平衡状态的依据的是_______(填序号)。 a. b.容器中气体的平均相对分子质量不随时间变化 c.NO的浓度与CO浓度相等 d.容器内总压强不再改变 （2）为了测定在该催化剂作用下的反应速率，在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表： 时间/s 0 1 2 3 4 5 c(NO)/mol·L-1 1.00×10-3 4.50×10-4 2.50×10-4 1.50×10-4 1.00×10-4 1.00×10-4 c(CO)/mol·L-1 3.60×10-3 3.05×10-3 2.85×10-3 2.75×10-3 2.70×10-3 2.70×10-3 前4s内的平均反应速率v(CO2)=_______。 （3）在4 L密闭容器中，充入10 mol CO和8 mol NO，发生上述反应，如图为平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系。 ①温度_______(填“>”“<”或“=”)。 ②在压强为10 MPa、温度为条件下，若反应进行到20 min达到平衡状态，则此时NO的转化率=_______，用N2的浓度变化表示的平均反应速率_______，该温度下平衡常数_______MPa-1(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压物质的量分数；保留两位有效数字)。 【答案】（1） （2） （3） ①. ②. ③. ④. 【解析】 【小问1详解】 a．当，反应达到平衡，根据反应速率与计量系数关系，当时，反应达到平衡，a不符合题意； b．根据相对分子质量表达式：，反应前后，气体的质量不变，但是气体的物质的量在变化，故当均相对分子质量不随时间变化，说明达到平衡，b符合题意； c．平衡状态的标志是各物质的浓度不再发生变化，并不是相等，c不符合题意； d．反应前后，气体的物质的量在变化，压强也在变化，当压强不变，说明达到平衡，d符合题意； 故选bd。 【小问2详解】 NO的浓度变化‌：前4 s内， ，。 【小问3详解】 ①该反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，NO的体积分数增大。由图可知，在相同压强下， 对应的NO体积分数大于 ，故。 ②设NO的转化量为2��，初始物质的量：，容器体积， 据此列出三段式：，平衡时各物质的量： ， 由图可知，温度、压强10 MPa时，NO的体积分数为25%，即：，解得，剩余气体的总物质的量为：。则NO的转化率：。。平衡常数：。 20. I.Bodenstein研究了反应： 。在716 K时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如表所示： t/min 0 20 40 60 80 120 x(HI) 1 0.91 0.85 0.815 0.795 0.784 x(HI) 0 0.6 0.73 0.773 0.78 0.784 （1）上述反应中，正反应速率，逆反应速率，其中、为正、逆反应速率常数，则为_______(用含K和的代数式表示)。若起始时，， min-1，则在t=40 min时，_______min-1(保留2位有效数字)。 Ⅱ.苯乙烯是生产塑料与合成橡胶的重要原料。CO2氧化乙苯脱氢制苯乙烯的反应为： （2）在高温、催化剂MxOy作用下，CO2氧化乙苯脱氢制苯乙烯可能存在如下图所示反应机理： 该机理可表示为两个基元反应，请结合图示补充完整基元反应i：_______。 i：+_______+_______ （3）常压下，乙苯和CO2经催化剂吸附后才能发生反应，控制投料比[：n(乙苯)]分别为1:1、5:1和10:1，并在催化剂作用下发生反应，乙苯平衡转化率与反应温度的关系如图所示： ①曲线A的投料比为_______，Q点平衡常数_______P点平衡常数(填“>”、“<”或“=”)。 ②相同温度下，投料比远大于10:1时，乙苯的消耗速率明显下降，可能的原因是： i.乙苯的浓度过低； ii._______。 ③850 K时，若初始乙苯的物质的量为n mol，反应经t min达到图中P点所示状态，则(苯乙烯)_______ 。 【答案】（1） ①. ②. （2） （3） ①. 10：1 ②. = ③. 增多使过多的占据催化剂表面，导致催化剂对乙苯的吸附剂降低， ④. 【解析】 【小问1详解】 ，当时反应达到平衡，此时可得，。 若起始时，， min-1，则在t=40 min时， 。 【小问2详解】 根据图示，乙苯中消去的两个H原子与MxOy中的一个O结合形成水和MxOy-1，故答案为H2O、MxOy-1。方程式为：。 【小问3详解】 ①投料比[：n(乙苯)]越大，发生反应，乙苯平衡转化率越大，故曲线A的投料比最大，是10：1；曲线B的投料B为5：1；曲线C的投料比为1：1。平衡常数只与温度有关，Ｑ、P两点所处温度相同，故K相同。 ②相同温度下，在催化剂作用下发生反应，投料比远大于10:1时，增多，CO2占据催化剂表面，导致催化剂对乙苯的吸附能力降低，乙苯的消耗速率明显下降。 ③850 K时，反应经t min达到图中P点所示状态，初始乙苯的物质的量为n mol，此时乙苯的转化率为50%，消耗的乙苯的物质的量为0.5n mol，生成的苯乙烯的物质的量为0.5n mol，(苯乙烯)=。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $