内容正文:
绝密★启用前
2025一2026学年第一学期鼎尖名校大联考
高二化学B卷试题
满分:100分
考试时间:75分钟
命题学校:岳西中学
审题学校:石台中学
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘
n
贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹签字笔书写,字体工整、笔迹
清晰。
3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿
纸、试卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
可能用到的相对原子质量:H一1C-12N一14O一16
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.下列有关说法正确的是
A.吸热反应一定需要加热才能发生
B.风能属于一次能源,电能属于二次能源
C.自发进行的反应一定容易发生,非自发进行的反应一定不能发生
D.对于可逆反应,加入催化剂可以加快正反应速率,减慢逆反应速率
2.下列装置中,能将化学能直接转化为电能的是
A.家用燃气灶
B.光伏电池
C.锂离子电池
D.电解水制氢机
3.下列有关反应热及热化学方程式的说法正确的是
送
A.已知C()+0.(g)C0,(g)△1<0,C(s)+0,(g)—C0(g)△H,<0.则AH,
>△H
B.已知稀溶液中H+(aq)+OH厂(aq)一H2O(1)△H=一57.3kJ/mol,则氨水与稀硫酸
反应生成1molH2O时的反应热△H=-57.3kJ/mol
C.CH4燃烧热的热化学方程式:CH(g)+2O2(g)CO2(g)+2HO(g)△H=一890.3
kJ/mol
D.已知N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H>0,则1molN2(g)和1molO2(g)总键能比
2 mol NO(g)总键能大
【高二化学第1页(共8页)】
4.下列说法错误的是
A.电解任何物质阳极上失电子数与阴极上得电子数相等
B.将钢铁闸门连接在直流电源的负极属于牺牲阳极保护法
C.电解NaCl溶液时在阴极上有气体生成
D.电解HzSO4、NaOH两种溶液参加反应的物质是相同的
5.某化学兴趣小组,在实验室自制了水果电化学装置如图所示,装置连接好后,电流计指针发
生了偏转,下列说法正确的是
A
石墨
A.石墨是原电池正极
B.锌片上发生还原反应
C.电子经导线由左侧铜电极流向石墨电极
D.两个番茄中H均移向铜片
阅读下列材料,完成6~7题。
德国化学家哈伯(F.Haber,I868一1934)是氨气和氢气直接合成氨技术的发明者,氨是化肥工业和基本
有机化工的主要原料,其工业生产流程如下图。
①干燥净化
②压缩机加压
③热交换机
④铁触媒
10 MPa ~30 MPa
入入∧
400℃~500℃
⑥
N2+H2
液态N旺←
⑤液化分离
6.下列说法正确的是
A.获得大量廉价原料气体的方法:采用电解水法制氢气、由液化空气分离法提供氮气
B.步骤①的目的是防止混入杂质使催化剂中毒
C.步骤②中“加压”既可以提高原料的转化率,又可以加快反应速率,故生产中压强越大越好
D.步骤④⑤⑥均有利于提高原料的平衡转化率
7.已知N2(g)十3H,(g)=一2NH(g)△H=-92.4kJ·mol1,下列说法错误的是
A.在一定条件下,0.5molN2和1.5molH2充分反应,放出的热量小于46.2kJ
B.恒温恒压下,向处于平衡状态的该体系中通入惰性气体,平衡向逆反应方向移动
C.若合成氨时N2、H2的初始浓度相同,N2体积分数不再变化说明反应达到平衡状态
D.液氨与金属钠反应时缓慢放出气体,其化学方程式为2Na+2NH3(1)一2NaNH
+H2个
8.在恒温恒容密闭容器中充入1 mol SO3(g),发生反应2SO3(g)-一2SO2(g)十O2(g),达到
平衡后再通入1 nol SO3(g),下列有关说法错误的是
A.容器内活化分子数增多
B.平衡向正反应方向移动
C.SO3(g)的转化率增大
D.SO2(g)的浓度增大
【高二化学第2页(共8页)】
9.下列图示实验中,操作正确且能达到实验目的的是
95滴
5滴
HO.
6 mol-L-1
6 mol-L-1
一pH试纸
H④
硫酸
氢氧化钠
5粗铜
纯铜
1mL 0.1 mol-L
NaCIo
CuSO,
KCr0,溶液
溶液
Mno,
A.探究H+浓度对化学
B.测NaClO溶液
D.将粗铜提炼为
C.测定化学反应速率
平衡的影响
的pH
纯铜
10.高温下,H2S通过直接氧化法脱硫得到硫的某种同素异形体S,的反应历程与体系的相对
能量变化如图所示(TS表示过渡态,且该反应历程中涉及物质均为气态)。下列说法正确
的是
相对能量本
/(kJ-mol-1)
①
TS2
i8.0
&PP
TS5
:③
138.
-166.5
7
⑤
④
290
⑥
●0
-370.0
84
反应历程
A.该反应的热化学方程式为2H2S(g)+O2(g)一一S2(g)+2HO(g)
△H=
384.5kJ·mo1
B.该反应中反应最快的步骤的活化能为10.6kJ·mol-
C.该反应中一共有4个基元反应
D.1 mol HSSOH的能量低于1molS2与1molH2O的能量之和
11.某固定体积为2L的密闭容器中,在催化剂表面上发生反应:2SO2(g)十O2(g)=一
2SO,(g)△H<0。起始反应物用量相同,催化剂的使用情况也相同,控制不同温度分别
进行4组实验,6min后测定SO3的生成量,所得数据如下表。下列说法错误的是
实验组别
实验1
实验2
实验3
实验4
温度/℃
303
403
503
603
S03生成量/10-2mol
4.2
4.8
6.0
4.0
A.温度为403℃时,在6min内用O2表示的平均反应速率为2×103mol·L-1·minl
B.实验1和实验3中,6min内SO2的转化率之比为7:10
C.分析四组实验数据可得出,温度升高可加快反应速率,也可能减慢反应速率
D.实验4可能是催化剂催化活性下降使反应速率降低
【高二化学第3页(共8页)】
12.将一定量纯净的X固体置于某恒容密闭容器中,发生反应X(s)一一2Y(g)十Z(g),该反应
的平衡常数的负对数(一IgK)随温度(T)变化的曲线如图所示,下列说法错误的是
A-lgK
b
30
60
90
A.升高温度,该反应平衡正向移动
B.压强:P<P。
C.60℃时b点对应状态:℃正>v逆
D.混合气体的平均相对分子质量不再随时间变化而改变,则该反应达到平衡状态
13.我国科学工作者制备了一种多孔Pd纳米片电催化剂,并将其与金属铝组装成可充电电池,
用于还原尾气中CO2为HCOOH,其工作原理如图所示,双极膜中的H2O解离为H和
OH向两极迁移。研究证明,电池放电时,溶液中的氢离子在电催化剂表面获得电子成为
氢原子,氢原子再将吸附在电催化表面的CO2逐步还原为HCOOH。下列有关该电池的说
法错误的是
电源
AHCOOH
5
HO HCOOH
多
金属铝
[AIOH)]
用
放
电
电
纳米片
电解质
C0,
双极膜
C0,尾气
A.放电时,负极区游离的OH厂数日保持不变
B.放电时,还原1 mol CO2理论上需要2mol氢原子
C.充电时,双极膜中的H在外电场作用下向金属铝电极方向迁移
D.充电时,电池总反应为4[A1(OH)4]一4A1+6H2O+4OH+3O2↑
14.煤化工路线中,利用合成气直接合成甲醇,具有广阔的发展前景。反应如下:CO(g)+
2H2(g)一=CHOH(g)。某密闭容器中加人1 mol CO和2molH2,固定CO的平衡转化
率α为40%、50%和60%时,探究其温度与压强的关系所得曲线如下图所示:
下列说法错误的是
25
L
A.代表α=40%的曲线为L
20
N
B.合成气直接合成甲醇的反应为放热反应
C.M、N两点对应的体系,CHOH的体积分数:o(M)>o(N)
10
D.M、D两点对应的体系,该反应的平衡常数:K(M)>K(D)
54804905005105207水
【高二化学第4页(共8页)】
二、非选择题:共4小题,共58分。
15.(14分)
化学反应中均伴随有能量变化。回答下列问题:
(1)土壤中的微生物可将大气中的H,S经两步反应被氧化成SO?,两步反应的能量变化
示意图如下:
A相对能量/(kJmo)
406
330.5
221.2
H,S(g)+202g)
0
Ss)+30,g+H,0g)
581.5
SO2(aq)+2H(aq)
第一步
第二步
反应历程
微生物是该转化过程的
,该转化过程的决速步骤是第
步,写出1
molH2S(g)全部被氧化为SO(aq)的热化学方程式为
(2)已知:在25℃、101kPa下,由最稳定单质生成1mol某纯物质的热效应称为该物质的
标准生成热(△H),单质的标准生成热为0。部分物质的标准生成热如下表所示:
物质
H2O(1)
NO2(g)
N2H4(1)
△H9/(kJ·mol-1)
-285.8
+33.1
+50.5
则反应2N2H4(1)+2NO2(g)—3N2(g)+4H2O(I)△H=
kJ·mol1,该反
应转移NA个电子时,放出(或吸收)
kJ热量(NA为阿伏加德罗常数的值)。
(3)①利用下图所示装置进行中和反应反应热的测定,缺少一种必要的仪器,其仪器名称
为
,该仪器的作用是
温度计
杯盖
内筒
隔热层
外壳
②实验步骤:
i.测出盐酸温度为20.1℃,用量筒量取50mL0.50mol·L1盐酸倒入内筒中:
ii.测出NaOH溶液温度为20.3℃,用另一量筒量取50mL0.55mol·L1NaOH溶液;
ⅲ.将NaOH溶液沿玻璃棒分几次缓慢倒入内筒中,设法使之混合均匀,测出混合液最高
温度为23.4℃。
上述实验步骤中有一处不合理的操作应改成:
16.(15分)
我国力争于2030年前做到“碳达峰”,2060年前实现“碳中和”。二氧化碳和氢气在一定条
件下可转化为甲烷,转化过程中发生的反应如下:
【高二化学第5页(共8页)】
反应I:CO2(g)+4H2(g)--CH(g)+2HO(g)△H1=-164.7kJ·mol-1K
反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H2=akJ·mol1K2
请回答下列问题:
(1)反应I在
(填“高温”“低温”“任意温度”或“不能”)自发进行;反应CH,(g)
十3CO2(g)==4CO(g)+2H2O(g)的平衡常数K=
(用K1,K2表示)。
(2)在绝热恒容的密闭容器中加入CO2和H2,仅发生上述反应I,能说明该反应达到平衡
状态的是
(填字母)。
A.体系的温度不变
B.混合气体的密度不变
C.CH4与H2O的浓度比不变
D.2u正(CO2)=v滋(H2O)
(3)实验测得反应Ⅱ:v正=k正·c(CO2)·c(H2)、v逆=k逆·c(CO)·c(H2O)(k正、k逆为
速率常数),已知lnk与温度的关系如图所示,则a
0(填“>”“<”或“=”),T,K下
反应Ⅱ的化学平衡常数K2=
AInk
产T1K
(4)在密闭容器中同时发生反应I、Ⅱ,下列说法错误的是
(填字母)。
A.增大压强,反应Ⅱ平衡不移动
B.使用合适催化剂可使K1增大、K2减小
C.降低温度,CH4的浓度增大
D.增大初始时CO2和H2的体积比,H2转化率增大
(5)一定温度下,在恒容的密闭容器中发生上述反应8min达平衡后,t1min时,若往该容
器中充入少量的He(He不参与反应),则反应Ⅱ的反应速率随时间变化的曲线图为
(填字母),判断的理由为
(用简要的文字阐述)。
1
V正=V逆
时间/min
8
时间/min
时间/min
时间/min
A
17.(15分)
化学能与电能相互转化。
I,某兴趣小组进行铁的电化学腐蚀实验探究。用下图所示装置及试剂,测定具支锥形瓶
中压强随时间变化关系以及溶解氧随时间变化关系的曲线如下。回答下列问题:
【高二化学第6页(共8页)】
溶解氧传感器
91.5
pH=2.0
91.0
pH-2.0
3.5
pH=4.0
不同pH的酸溶液
●●●●●
90.5
pH=4.0
pH=6.0
压强传感器
pH=6.0
2.5
均匀覆盖Fe粉
90.0
0100200300400500
和C粉的滤纸
具支锥形瓶电脑
2.0610020030040050
t/s
tis
压强随时间变化的曲线
溶解氧随时间变化的曲线
(1)pH=2.0时,负极电极反应式为
,pH=6.0时,正极主要发生的电极反应式
为
(2)根据变化关系曲线知pH=4.0时,发生的电化学腐蚀类型为
Ⅱ.某研究小组设计如下装置。回答下列问题:
甲烷
申熔融
碳酸
电解液
(3)乙装置中通入空气的电极是电池的
极,通入甲烷的电极反应式
为
(4)现用甲装置给铜件镀银,则A应该是
(填“镀层金属”或“镀件”),电解液是
(填化学式)溶液。
(5)若甲装置中A、B均为石墨电极,电解液为500mL4mol·L1的CuSO4溶液,当乙装
置中消耗12g甲烷,理论上A电极产生气体的体积为
L(标准状况下),电解后欲使
溶液恢复至电解前情况,可加入一定量的物质为
(填字母)。
a.CuSO
b.CuO
c.CuO和H2O
d.Cu(OH)2
18.(14分)
氢气是未来最理想的清洁能源。甘油(CHO3)水蒸气重整获得H,过程中的主要反应
如下:
反应I:C3HO3(g)=3CO(g)+4H2(g)△H1=+251kJ·mol-
反应Ⅱ:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H2=-41kJ·mol
反应Ⅲ:CO2(g)+4H2(g)==CH(g)+2H2O(g)△H3=-162kJ·mol-1
1.0×10Pa条件下,1molC3HO3和9molH2O发生上述反应达平衡状态时,体系中
CO、H2、CO2和CH4的物质的量随温度变化的理论计算结果如下图所示。
6
2--
00z65021少
一
--550,0.3)②
0
00450500550600650700
TIC
【高二化学第7页(共8页)】
回答下列问题:
(1)反应I中,正反应活化能
逆反应活化能(填“大于”“小于”或“等于”);反应
CO(g)+3H2(g)=CH(g)+H2O(g)的△H=
kJ·mol1。
(2)上图中曲线②代表
的物质的量随温度变化的结果;温度高于550℃,C02的
物质的量随温度升高而减小的原因为
(3)550℃时,C3HO3的平衡转化率为
;反应Ⅱ的平衡常数K。=
(结果保留小数点后两位,K。为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
(4)其他条件不变,若增大压强,平衡时H2的物质的量将
(填“增大”“减小”或
“不变”)。
【高二化学第8页(共8页)】高二化学B卷参考答案
2
3
又
S
6
7
B
C
D
B
D
B
C
8
9
10
11
12
13
14
C
A
B
C
D
A
C
15.(14分,除标记外每空2分)
【答案】(1)催化剂(1分)
二(1分)
H2S(g)+202 (g)-2H+(ag)+SO (aq)AH=-802.7 kJ.mol
(2)-1310.4
163.8
(3)玻璃搅拌器
搅拌,使酸、碱快速完全反应
将NaOH溶液(一次性)迅速倒入内筒中
16.(15分,除标记外每空2分)
【答案】(1)低温(1分)
K2
K
(2)A、D(答对一个给1分,答错不给分)
(3)>
2
(4)A、B(答对一个给1分,答错不给分)
(5)C
恒温恒容下,充入H,各组分的浓度不变,正逆反应速率不变
17.(15分,除标注外每空2分)
【答案】(1)Fe-2e-Fe2+
O2+2H2O+4e=40H
(2)析氢腐蚀和吸氧腐蚀
(3)正(1分)
CH4+4CO号-8e—5C02+2H20
(4)镀层金属(1分)
AgNO3(1分)
(5)33.6
c
18.(14分,每空2分)
【答案】(1)大于
-203
(2)C0
温度高于550℃,温度对反应Ⅱ影响程度大于反应Ⅲ(或其他合理答案)
(3)90%
4.67
(4)减小
高二化学参考答案第1页(共6页)
答案详解
1.【答案】B
【解析】Ba(OH)2·8HO和NH4Cl的反应是吸热反应,但不需要加热,A项错误;一次能
源是直接来自自然界而未经加工转换的能源,风能属于一次能源。二次能源是由一次能源
直接或间接转换而来的能源,电能属于二次能源,B项正确;非自发进行的反应,当外界提供
足够的能量也可能发生,自发进行的反应条件不足也可能不发生,C项错误;催化剂对正、逆
反应速率的影响是同等程度加快,并非减慢逆反应速率,D项错误。
2.【答案】C
【解析】家用燃气灶是把化学能转化为热能,A项错误;光伏电池是光能(或者太阳能)转化
为电能,B项错误:锂离子电池是把化学能转化为电能,C项正确;电解水制氢机是把电能转
化为化学能,D项错误。
3.【答案】D
【解析】C完全燃烧生成CO2放出的热量比不完全燃烧生成CO放出的热量多,放热反应
△H为负值,放出热量越多,△H越小,故△H1<△H,,A项错误;氨水为弱碱,与硫酸反应
前,需要发生电离,而弱电解质的电离过程是一个吸热过程,则氨水与稀硫酸反应生成1ol
HzO时的反应热△H>一57.3kJ·mol,B项错误;表示燃烧热的热化学方程式中,H2O应
呈液态,C项错误;△H=反应物的总键能一生成物的总键能,已知△H>0,则反应物的总键
能>生成物的总键能,D项正确。
4.【答案】B
【解析】因为阴阳两极得失电子守恒,所以电解任何物质阳极上失电子数与阴极上得电子
数相等,A项正确;将钢铁闸门连接在直流电源的负极属于外接电流的保护法,B项错误;电
解NaCl溶液,阴极上生成氢气,电极反应为2H2O+2e=2OH+H2个,C项正确;电解
HzSO4、NaOH两种溶液实际都是电解水,所以参加反应的物质相同,D项正确。
5.【答案】D
【解析】装置中依据活泼性差别判断,左装置是原电池,右装置是电解池,锌为原电池负极,
石墨和原电池正极相连做电解池的阳极,A项错误;锌为原电池负极,发生氧化反应,B项错
误;电解池的阳极失去电子经外电路流向原电池的正极(左侧铜电极),C项错误;电解池中
H+移向阴极,原电池中H移向正极,D项正确。
6.【答案】B
【解析】电解水法制氢气成本较高,不经济,工业上常采用水煤气法制氢气,A项错误;步骤
①中“净化”是除去杂质以防止铁触媒中毒,B项正确;合成氨的反应为气体分子数减小的反
应,加压有利于平衡正向移动,提高原料转化率,加压也可以提高反应速率,但压强过大对设
备要求高,且不经济,C项错误;步骤④加人催化剂只能提高反应速率,不能提高平衡转化率,
加压、液化分离出NH3和N2、H2的循环再利用均可以使平衡正向移动,所以步骤⑤⑥有利
于提高原料的平衡转化率,步骤④不能,D项错误。
7.【答案】C
【解析】该反应为可逆反应,则0.5molN2和1.5molH2充分反应时反应物依旧无法完全
转化,放出的热量小于46.2kJ,A项正确;恒温恒压下通入惰性气体,体系体积增大,各物质
浓度减小,相当于减压,平衡向逆反应方向(气体分子数增多的方向)移动,B项正确;
高二化学参考答案第2页(共6页)
N2(g)+3H2(g)
==2NH3(g)
初始(mol)
a
a
0
转化(mol)
3x
2x
平衡(mol)
a-x
a-3x
2a
反应过程中N,体积分数为2,八休积分数为恒最,N体积分数不再变化,反应不
一定平衡,C项错误;金属钠的液氨溶液放置时缓慢放出气体,生成氨基钠和氢气,发生的是
置换反应,所给方程式符合反应原理,D项正确。
8.【答案】C
【解析】达到平衡后再通入一定量的SO3(g),SO3(g)浓度增大,容器内活化分子数增多,正
反应速率加快,A项正确;反应的浓度商减小,平衡向正反应方向移动,B项正确;通人一定量
的SO3(g),类似于加压,平衡向气体分子数减小的方向移动,SO3(g)的转化率减小,C项错
误;平衡向正反应方向移动,SO2(g)的浓度增大,D项正确。
9.【答案】A
【解析】重铬酸钾溶液中存在平衡:Cr2O?十H2O一2CrO?十2H中,重铬酸根离子为橙
色,铬酸根离子为黄色。向重铬酸钾溶液中加入硫酸溶液,溶液中氢离子浓度增大,平衡向
逆反应方向移动,溶液橙色变深。加入氢氧化钠溶液,平衡正向移动,溶液由橙色变为黄色,
则题给装置能达到探究氢离子浓度对化学平衡的影响的实验目的,A项正确;不能将H试
纸直接伸入待测液,且NaClO溶液具有漂白性,不能用pH试纸测NaClO溶液的pH,B项
错误;不能用长颈漏斗加试剂,且没有秒表计时,C项错误;粗铜提炼为纯铜,粗铜应与电源正
极相连作阳极,D项错误。
10.【答案】B
【解析】由图像可知,总反应能量降低384.5kJ·ol1,故该反应的热化学方程式为
2H2S(g)+O2(g)S2(g)+2H2O(g)△H=-384.5kJ·mol1,A项错误;反应最快的
步骤为活化能最小的一步,即从中间体②到过渡态TS2,活化能为18.0k·mol1一7.4
kJ·mol1=10.6kJ·mo11,B项正确;该反应共经历5步,所以有5个基元反应,C项错
误;根据图像,中间体④的能量高于生成物⑥,故1 mol HSSOH的能量高于1molS2与1
mol H2 O的能量之和,D项错误。
11.【答案】C
【解析】温度为403℃时,在6min内SO3生成量为4.8×102mol,根据化学计量关系可
得O2消耗量为2.4×10-2mol,容器体积为2L,则用O2表示的平均反应速率为2×10-3
mol·L1·min1,A项正确;实验1和实验3中,SO3生成量之比为7:10,则SO2的转化
率之比为7:10,B项正确;升高温度,增大活化分子百分数,反应速率增大,C项错误;温度
升高反应速率加快,实验4中SO3生成量减小的原因可能是催化剂催化活性下降使反应速
率降低,D项正确。
12.【答案】D
【解析】该反应的平衡常数的负对数(一gK)随温度(T)的升高在减小,即温度升高,K增
大,该反应的平衡正向移动,A项正确:该反应体系恒容,温度越高,该反应正向进行的程度
越大,生成的气体的物质的量也越大,所以体系压强越大,故压强:P。<P。,B项正确;60℃
时,b点在曲线上方,浓度商小于平衡常数,反应向正反应方向进行,则b点对应状态:正>
道,C项正确;因为反应是由固体生成气体的反应,在题目条件下生成的两种气体的比例始
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终不变,则混合气体的平均相对分子质量也始终不变,为一个恒量,不能用来判断反应是否
达到平衡状态,D项错误。
13.【答案】
A
【分析】放电时,负极铝失去电子和氢氧根离子结合生成四羟基合铝酸根:A1一3+
4OH—[A1(OH)],正极溶液中的氢离子在电催化剂表面获得电子成为氢原子,氢原
子再将吸附在电催化剂表面的CO2逐步还原为HCOOH,正极区发生的总反应为CO2十
2H+2e一HCOOH,充电时,金属铝为阴极,多孔Pd纳米片电极为阳极,据此解答。
【解析】放电时,负极铝失去电子和氢氧根离子结合生成四羟基合铝酸根:A1一3十
4OH—[Al(OH)4],当转移3mol电子时,消耗4 mol OH,同时双极膜会有3mol
OH进入负极区,OH净消耗1ol,故负极区游离的OH数目会减少,A项错误;氢原子
将吸附在电催化剂表面的CO2逐步还原为HCOOH,还原1 mol CO2为HCOOH,由化合
价变化可知,得到2mol电子,所以理论上需要2mol氢原子,B项正确;充电时,阳离子向
阴极移动,所以充电时,双极膜中的H在外电场作用下向金属铝电极方向迁移,C项正确:
充电时,电池阴极反应式为4[A1(OH)]+12e—4A1+16OH,阳极反应式为12OH
-12e
=3O2个+6H2O,总反应为4[A1(OH)4]一4A1+6H2O+4OH+3O2↑,D
项正确。
14.【答案】C
【解析】该反应为气体体积减小的反应,温度相同时,增大压强,平衡正向移动,平衡转化
率增大,p(L1)>饣(L2)>p(L3),故L1、L2、L3对应&为60%、50%、40%,A项正确;由图可
知,压强相同时,温度升高,平衡转化率减小,说明升高温度平衡逆向移动,则正反应为放热
反应,B项正确;M、N的进料相同,平衡转化率相等,平衡时各组分体积分数分别相等,则
o(M)=p(N),C项错误;由于该反应为放热反应,温度越高平衡常数越小,该反应的平衡
常数K(M)>K(D),D项正确。
15.(14分,除标注下,每空2分)
【答案】(1)催化剂(1分)
二(1分)》
H2S(g)+202(g)-2H(aq)+SO(aq)AH=-802.7 kJ.mol
(2)-1310.4
163.8
(3)玻璃搅拌器
搅拌,使酸、碱快速完全反应
将NaOH溶液(一次性)迅速倒入内筒中
【解析】(1)微生物是该转化过程的催化剂;从两步反应的能量变化示意图可知,第二步的
活化能高,活化能高反应速率慢,是决速步骤;反应热为生成物与反应物的能量差值,故
1molH2S(g)全部被氧化为SO(aq)的热化学方程式为H2S(g)+2O2(g)一2H+(aq)
+SO(aq)△H=-802.7kJ·mol1。
(2)根据标准生成热的定义可知,该反应的△H=(一285.8×4-50.5×2-33.1×2)
kJ·mol1=-1310.4kJ·mol-1。反应2N2H4(1)+2NO2(g)-3N2(g)+4H2O(1)中生
成3molN2转移8NA个电子,放出1310.4kJ热量,则转移NA个电子时,放出163.8kJ热
量。
(3)中和反应反应热的测定,需要用环形玻璃搅拌棒将酸碱混合均匀充分反应;反应时为了
减少热量损失,需要迅速使酸碱混合反应,上述实验步骤中不合理的操作应为,改成:将
NaOH溶液一次性迅速倒入内筒中。
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16.(15分,除标记外每空2分)
K2
【答案】(1)低温(1分)
K
(2)A、D(答对一个给1分,答错不给分)
(3)≥
1
(4)A、B(答对一个给1分,答错不给分)
(5)C
恒温恒容下,充入He,各组分的浓度不变,正逆反应速率不变
【解析】(1)反应I的正反应是气体体积减小的反应,即△S<0,已知△H,<0,由自发进
行的综合判据△G=△H一T△S<0,则反应I在低温自发进行;由Ⅱ×4一I得反应
CH.g+3C0g4C0(g)+2H,0g,放K二人,
(2)A,因为是绝执容器,反应进行过程中体系温度会升高,温度不变,能说明反应达到平衡
状态,故A符合题意;
B.容器中混合气体的密度等于气体的总质量与容器总体积之比,为恒量,不能说明反应达
到平衡状态,故B不符合题意;
C.反应I生成的CH与HO的浓度比恒为1:2,CH4与HO的浓度比不变,不能说明反
应达到平衡状态,故C不符合题意;
D.平衡状态的特征是正、逆反应速率相等,不同物质表示速率之比应等于计量系数之比,
2v正(CO2)=v逆(HO)能说明反应达到平衡状态,故D项符合题意。
(3)从图可知,升高温度正增大倍数大于逆,导致正反应速率大于逆反应速率,平衡正向移
动,则正反应为吸热反应,故△H。=a>0;由反应达到平衡时,正逆反应速率相等可得:
k正
=K。,则由图可知温度为T1K时,平衡常数K2=1。
(4)A.反应Ⅱ是气体体积不变的反应,但增大压强,反应I平衡正向移动,CO2与H2浓度
减小,使反应Ⅱ化学平衡逆向移动,故A错误;
B.使用催化剂不能改变平衡常数,故B错误;
C.反应I为放热反应、反应Ⅱ为吸热反应,降低温度,反应I平衡正向移动,反应Ⅱ逆向移
动,CH4的浓度增大,故C正确;
D.增大初始时CO2和H2的体积比,H2转化率会增大,故D正确
(5)恒温恒容下,充入He,各组分的浓度不变,反应速率不变,平衡不移动。
17.(15分,除标注外每空2分)
【答案】(1)Fe-2e-Fe2+
O2+2H2O+4e=40H
(2)析氢腐蚀和吸氧腐蚀
(3)正(1分)
CH,+4CO-8e-5CO2+2H2O
(4)镀层金属(1分)
AgNO3(1分)
(5)33.6
【解析】I.(1)F在酸性环境下会发生析氢腐蚀,产生氢气,会导致锥形瓶内压强增大;若
介质的酸性很弱或呈中性,并且有氧气参与,此时F就会发生吸氧腐蚀,吸收氧气,会导致
锥形瓶内压强减小;整个过程中,锥形瓶中的Fe粉和C粉构成了原电池,Fe粉作为原电池
的负极,发生的电极反应式为Fe一2e=Fe+,故pH=2.0时,负极电极反应式为Fe一2e
—Fε+;由图可知,pH=6.0时,锥形瓶内的溶解氧减少,说明有消耗氧气的吸氧腐蚀发
生,同时锥形瓶内的气压减小,因此正极主要发生的电极反应式为O2十4
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+2H20=4OH。
(2)若pH=4.0时只发生吸氧腐蚀,那么锥形瓶内的气体压强会有下降,而图中pH=4.0
时,锥形瓶内的压强几乎不变,说明图中反应除了吸氧腐蚀,F粉还发生了析氢腐蚀,消耗
氧气的同时也产生了氢气,因此锥形瓶内压强几乎不变,故发生电化学腐蚀即有析氢腐蚀
又有吸氧腐蚀。
Ⅱ.(3)乙装置为燃料电池,正极反应为O2得到电子,由电池的电解质为熔融碳酸盐知,正
极反应式为O2+2CO2+4e—2CO?,负极反应式为CH4+4CO?-8e一5CO2+
2H2O;故乙装置中通入空气的电极是电池的正极,通入甲烷的电极反应式为CH4+4CO
-8e-5CO2+2H20。
(4)甲装置为电解池,A为阳极,B为负极。现用甲装置给铜件镀银,电镀装置中,镀层金属
必须作阳极,镀件作阴极,所以A应该是镀层金属,电解液含有镀层金属阳离子,故电解液
为AgNO,溶液。
(5)若甲装置中A、B均为石墨电极,电解液为500mL4mol·L1的CuSO4溶液,当乙装
置中消耗12g甲烷,转移6mol电子,甲装置电解CuSO4溶液发生两阶段反应,第一阶段:
2CuS0,十2H,0通电2Cu+0,+十2H,S0,2 mol Cus0,转移电子4mol,第二阶段:
2H,0通电2H,◆十0,◆,转移2mol电子消耗了1m0l水。整个过程A电极(阳极)的电
极反应均为2H2O-4e—O2个十4H+,转移6mol电子,产生1.5molO2,标准状况下的
体积为33.6L;第一阶段溶液中减少的是Cu和O,相当于以CuO形式析出,同时生成
H2SO4,恢复溶液需补充2 mol CuO即可,第二阶段电解水,恢复溶液需补充1molH2O即
可,整个过程需补充CuO与HO的比例为2:1,a、b项不符合,Cu(OH)2可看作
CuO·H2O,H2O比例多了,d项不符合,故选c。
18.(14分,每空2分)
【答案】(1)大于
-203
(2)CO
温度高于550℃,温度对反应Ⅱ影响程度大于反应Ⅲ(或其他合理答案)
(3)90%
4.67
(4)减小
【解析】(1)反应I为吸热反应,则正反应活化能大于逆反应的活化能;根据盖斯定律,反
应CO(g)+3H2(g)=三CH4(g)+H2O(g)可由反应Ⅱ十反应Ⅲ而得,△H
=-203kJ·mol-1。
(2)升高温度,反应I平衡正向移动,反应Ⅱ平衡逆向移动,CO物质的量增大,则曲线②代
表CO。温度升高,反应Ⅲ逆向移动,CH4物质的量降低,则曲线①代表CH4,据此解答。随
温度升高,反应I正向移动,反应Ⅱ、Ⅲ平衡均逆向移动,温度高于550℃,说明温度对反应
Ⅱ影响程度大于反应Ⅲ。
(3)550℃时,n(H2)=4.8mol,n(CO2)=2.1mol,n(CH4)=n(CO)=0.3mol,根据C原
子守恒,可得n(C3HO,)=0.1mol,根据O原子守恒,可得n(H2O)=7.2mol(也可利用
H原子守恒计算,结果相同),则C3HO的平衡转化率为90%。由于反应Ⅱ为反应前后气
4.8×2.1
体分子数不变的反应,根据平衡常数K,表达式,可简单计算:K。一0.3X:24.67。
(4)增大压强,反应I平衡逆向移动,反应Ⅱ平衡无直接影响,反应Ⅲ平衡正向移动,H2的
物质的量将减小。
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