精品解析：北京市丰台区2025-2026学年高二上学期期中化学试题

丰台区2025-2026学年度第一学期期中练习 高二化学 考试时间：90分钟 可能用到的相对原子质量：H 1 N 14 O 16 Na 23 P 31 第Ⅰ卷(选择题42分) 本部分共14小题，每小题3分，共42分，在每小题给出的四个选项中，选出最符合题意的一项。 1. 下列过程中，将电能转化为化学能的是 A. 风力发电机 B. 天然气烧水 C. 硅太阳能电池 D. 新能源汽车充电 2. 下列关于化学反应方向的说法正确的是 A. 凡是放热反应都是自发反应 B. 凡是熵增大的反应都是自发反应 C. 凡是吸热反应都不是自发反应 D. 反应是否自发，需要综合考虑反应焓变和熵变 3. 下列图示与化学用语表述内容不相符的是 NaCl溶于水 电解CuCl2溶液 A．NaCl=Na++Cl- B．CuCl2=Cu2++2Cl- 温度对化学平衡移动的影响 冶炼金属钠示意图 C．2NO2(g)N2O4(g) ΔH<0 D． A. A B. B C. C D. D 4. 下列铁制品防护的装置或方法中，不能达到防护目的的是 A．外加电流 B．牺牲阳极 C．表面镀铜 D．制成不锈钢 A. A B. B C. C D. D 5. 结合已知条件分析，下列热化学方程式正确的是 说明：所有数据均在常温常压条件下测定 选项 已知条件 热化学方程式 A H2的燃烧热为a kJ/mol 2H2+O2=2H2O ΔH=-2a kJ/mol B 1mol SO2与足量O2充分反应后，放出热量49.15kJ 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-98.3 kJ/mol C H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l) ΔH=-114.6kJ/mol D 31g白磷比31g红磷能量多b kJ P4(白磷，s)=4P(红磷，s) ΔH=-4b kJ/mol A. A B. B C. C D. D 6. 锌铜原电池装置如图，下列说法不正确的是 A. 锌电极上发生氧化反应 B. 电子从锌片经电流计流向铜片 C. 铜电极上发生反应： D. 盐桥中向极移动 7. 向密闭容器中充入，发生反应： ，达到平衡状态。该反应经过以下两步基元反应完成： i. ii. 下列分析不正确的是 A. 、 B. C. 恒温时，缩小体积，气体颜色变深，是平衡正向移动导致的 D. 恒容时，升高温度，气体颜色加深，同时电子发生了转移 8. 我国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，主要过程如图所示。 已知：；；。下列说法不正确的是 A. 过程Ⅱ放出能量 B. 若分解2 mol ，估算出反应吸收482 kJ能量 C. 催化剂能减小水分解反应的焓变 D. 催化剂能降低反应的活化能，增大反应物分子中活化分子的百分数 9. 在密闭容器中反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH=-746.8kJ/mol达到平衡状态，下列说法不正确的是 A. 恒容时，分离出CO2，Q减小，Q<K，因此平衡正向移动 B. 增大压强使容器容积减小，Q减小，Q<K，因此平衡正向移动 C. 恒容时，加入催化剂可增大反应速率，从而增大一段时间内的反应物转化率 D. 恒容时，降低温度，Q减小，Q<K，因此平衡正向移动 10. 某温度下，在密闭容器中充入一定量的，发生下列反应：，，测得各气体浓度与反应时间的关系如图所示。下列反应进程示意图符合题意的是 A. B. C. D. 11. 天然气和水蒸气重整制H2的反应为：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH>0，每次只改变一种条件(X)，其它条件不变，CH4的平衡转化率φ随X的变化趋势如图所示，下列说法正确的是 A. X为温度时，φ的变化趋势为曲线N B. X为压强时，φ的变化趋势为曲线M C. X为投料比［］时，φ的变化趋势为曲线M D. 某条件下，若CH4(g)、H2O(g)初始浓度均为0.2mol·L-1，φ=25%，则K=3/400 12. 一定条件下，在3个容积均为1L的恒容密闭容器中，加入一定量的反应物，发生反应： 。℃时，该反应的平衡常数K=4，反应体系中相关数据见下表： 容器 温度/℃ 起始时物质的量/mol t min时物质的量/mol 甲 1 1 0.8 乙 1 1 0.6 丙 2 2 a 下列说法中，正确的是 A. a=1.6 B. 若，则乙中，t min时消耗的速率等于生成的速率 C. 当容器内压强不变时，反应达到化学平衡状态 D. 当丙中反应达到化学平衡时，的转化率大于50% 13. 以不同材料修饰的为电极，一定浓度的溶液为电解液，采用电解和催化相结合的循环方式，可实现高效制和，装置如图所示。下列说法错误的是 A. 电极a连接电源负极 B. 加入Y的目的是补充 C. 电解总反应式为 D. 催化阶段反应产物物质的量之比 14. 用电解溶液(图1)后的石墨电极1、2探究氢氧燃料电池，重新取溶液并用图2装置按i→iv顺序依次完成实验。 实验 电极I 电极Ⅱ 电压/V 关系 i 石墨1 石墨2 a ii 石墨1 新石墨 b iii 新石墨 石墨2 c iv 石墨1 石墨2 d 下列分析不正确的是 A. ，说明实验i中形成原电池，反应为 B. ，是因为ii中电极Ⅱ上缺少作为还原剂 C. ，说明iii中电极I上有发生反应 D. ，是因为电极II上吸附的量：iv>iii 第Ⅱ卷(非选择题58分) 本部分共5小题，共58分。 15. 甲醇(CH3OH)是重要的溶剂和替代燃料。 Ⅰ．CO与H2反应可制取甲醇(CH3OH)。 一定温度下，在2L恒容密闭容器中充入1mol CO和2mol H2，发生反应：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。测得CO和CH3OH的物质的量随时间变化如图所示。 （1）1~3min内，以CO表示的平均反应速率___________mol·L-1·min-1。 （2）平衡时H2的转化率为___________。 Ⅱ．CO2与H2反应制取甲醇(CH3OH)。 （3）CO2与H2反应的热化学方程式表示如下： 反应ⅰ：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-58kJ·mol-1 反应ⅱ：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+42kJ·mol-1 写出CO(g)与H2(g)生成CH3OH(g)的热化学方程式___________。 （4）关于反应ⅰ和反应ⅱ的说法正确的是___________。 a．升高温度能使反应ⅰ的速率增大，平衡常数减小 b．增大压强能提高反应ⅱ中CO2的转化率 c．低温、高压有利于CO2催化加氢制取CH3OH （5）某同学研究温度、压强对反应平衡的影响，得到上述反应ⅰ和反应ⅱ中CO2平衡转化率、甲醇选择性与温度、压强的关系如下图： 结合上图，350℃、2MPa时，发生的主要反应是___________(填“反应ⅰ”或“反应ⅱ”)。 16. 铅酸电池是用途广泛并不断发展的化学电源。 （1）十九世纪。铅酸电池工作原理初步形成并延续至今。 铅酸电池工作原理： ①充电时，阳极发生的电极反应为___________。 ②已知，转移1mol电子所产生的电量为96500库仑，放电时，产生a库仑电量，消耗H2SO4的物质的量为___________mol。 ③铅酸电池储存过程中，存在化学能的缓慢消耗：PbO2电极在H2SO4作用下产生的O2可将Pb电极氧化，O2氧化Pb发生反应的化学方程式为___________。 （2）随着铅酸电池广泛应用，需要回收废旧电池材料，实现资源的再利用，回收过程中主要物质的转化关系如图所示。 ①过程Ⅰ中，Pb和PbO2在Fe2+的催化作用下反应生成PbSO4，Fe2+的催化过程可表示为： ⅰ： ⅱ：…… 写出ⅱ的离子方程式___________。 ②下列实验方案可证实上述催化过程，将方案补充完整。 a．向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液，溶液几乎无色，再加入PbO2溶液变红。 b．___________。 ③结合如图的溶解度曲线将过程Ⅲ的操作补充完整：向PbO粗品中加入___________，充分溶解后，趁热过滤、冷却结晶，过滤、洗涤、干燥，得到高纯PbO固体。 17. 电解锰渣含MnO2、MnCO3、FeCO3、SiO2等，将电解锰渣与电解残液混合制成浆液，能在脱除烟气(含SO2、O2、N2等)中SO2的同时，实现电解锰渣的资源化利用。 （1）上述流程中为增大反应速率采取的措施有___________。 （2）电解锰渣中的MnO2能吸收烟气中的SO2，反应的方程式为___________。 （3）电解锰渣与电解残液混合后，浆液中部分离子浓度(mol·L-1)及pH在脱硫过程中的变化如下。 Mn2+ Fe2+ pH 0min 2.5×10-6 2.3×10-6 6.6×10-4 7.5 180min 1.3×10-4 7.5×10-5 1.7×10-2 1.7 ①用方程式表示脱硫过程溶液pH降低的原因___________。 ②浆液中Mn2+浓度增大的原因如下： ⅰ.MnO2被SO2还原； ⅱ.MnO2被Fe2+还原； ⅲ.___________(用离子方程式表示) ③浆液中Fe2+浓度增大的可能原因是___________。 （4）电解获得MnO2，装置如下图所示。 ①滤液2在电解池___________(填“阳”或“阴”)极放电产生MnO2。 ②净化过程须除去Fe2+，研究发现，滤液2中即使含有少量Fe2+，也会导致MnO2产率大幅降低，分析原因___________。 18. 某小组实验验证“Ag++Fe2+Fe3++Ag↓”为可逆反应并测定其平衡常数。 （1）实验验证 实验Ⅰ：将0.0100mol·L-1 Ag2SO4溶液与0.0400mol·L-1 FeSO4溶液(pH=1)等体积混合，产生灰黑色沉淀。溶液呈黄色。 实验Ⅱ：向少量Ag粉中加入0.0100mol·L-1 Fe2(SO4)3溶液(pH=1)，固体完全溶解。 ①取Ⅰ中沉淀，加入浓硝酸，证实沉淀为Ag，现象是___________。 ②Ⅱ中溶液选用Fe2(SO4)3，不选用Fe(NO3)3的原因是___________。 综合上述实验，证实“Ag++Fe2+Fe3++Ag↓为可逆反应。 ③小组同学采用下图电化学装置从平衡移动角度进行验证，写出操作及现象___________。 （2）测定平衡常数 实验Ⅲ：一定温度下，待实验Ⅰ中反应达到平衡状态时，取VmL上层清液，用c1 mol·L-1 KSCN标准溶液滴定Ag+，至出现稳定的浅红色时消耗KSCN标准溶液V1 mL。 资料：Ag++SCN-AgSCN↓(白色) K=1012； Fe3++SCN-FeSCN2+(红色) K=102.3； ①滴定过程中Fe3+的作用是___________。 ②测得平衡常数K=___________。 （3）实验反思：不用实验Ⅱ中清液测定K的原因是___________。 19. 实验小组用石墨电极电解25%的CuCl2溶液，实验现象如下表。 实验装置 实验现象 通电前：溶液呈绿色，显酸性； 通电后：a极析出红色固体，电极附近的液体变为棕黑色； b极产生有刺激性气味的气体，电极附近的溶液酸性增强。 已知：Cu+Cu2++2Cl-=2CuCl↓(白色)；为无色，为蓝色 （1）a极析出红色固体的反应式___________。 （2）分析电解后b极附近溶液酸性增强的原因。 ①甲同学认为是H2O在阳极放电造成的，通过检验电解产物不存在___________(填化学式)，证实甲同学观点不成立。 ②乙同学认为是Cl-在阳极放电造成的，产生的Cl2与水反应导致溶液显酸性。 设计实验证实乙同学的观点正确___________。 （3）探究棕黑色物质的成分。查阅资料后提出假设： Ⅰ．电解析出铜的速率快，形成黑色的纳米铜； Ⅱ．发生反应：Cu2++Cu++4Cl-+H2O[Cu(Ⅱ)Cu(Ⅰ)Cl4(H2O)]-(棕黑色)。 取棕黑色液体进行以下实验： ①无色溶液放置一段时间后变蓝的原因是___________(用离子方程式表示)。 ②实验证实了棕黑色物质中含有[Cu(Ⅱ)Cu(Ⅰ)Cl4(H2O)]-。应用平衡移动原理分析棕黑色液体加水产生白色沉淀的可能原因___________。 ③丙同学根据“浅红棕色气体”的现象，判断棕黑色物质中含有纳米铜。丙同学的分析是否合理，请说明理由___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 丰台区2025-2026学年度第一学期期中练习 高二化学 考试时间：90分钟 可能用到的相对原子质量：H 1 N 14 O 16 Na 23 P 31 第Ⅰ卷(选择题42分) 本部分共14小题，每小题3分，共42分，在每小题给出的四个选项中，选出最符合题意的一项。 1. 下列过程中，将电能转化为化学能的是 A. 风力发电机 B. 天然气烧水 C. 硅太阳能电池 D. 新能源汽车充电 【答案】D 【解析】 【详解】A．风力发电机将风能转化为电能，未涉及化学能，A不符合题意； B．天然气烧水是将化学能转化为热能，B不符合题意； C．硅太阳能电池将光能转化为电能，C不符合题意； D．新能源汽车充电时，电能驱动电池内部的化学反应储存能量，属于电能转化为化学能，D符合题意； 故选D。 2. 下列关于化学反应方向的说法正确的是 A. 凡是放热反应都是自发反应 B. 凡是熵增大的反应都是自发反应 C. 凡是吸热反应都不是自发反应 D. 反应是否自发，需要综合考虑反应焓变和熵变 【答案】D 【解析】 【详解】A．若放热反应为熵减反应，当温度较高时，反应不一定能自发进行，A不正确； B．若熵增反应为吸热反应，在低温时反应难以自发进行，B不正确； C．若吸热反应的熵值增大，则在高温时可能自发进行，C不正确； D．反应是否能自发进行，需要从焓判据和熵判据进行综合分析，D正确； 故选D。 3. 下列图示与化学用语表述内容不相符的是 NaCl溶于水 电解CuCl2溶液 A．NaCl=Na++Cl- B．CuCl2=Cu2++2Cl- 温度对化学平衡移动的影响 冶炼金属钠示意图 C．2NO2(g)N2O4(g) ΔH<0 D． A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．NaCl属于盐，为强电解质，电离方程式为：，A不合题意； B．用惰性电极电解氯化铜溶液，阳极是失电子得到，阴极是得电子生成Cu，总反应为：，B符合题意； C．依据图象可知温度较高时，平衡向着生成的反向移动，由勒夏特列原理可知，温度升高，平衡朝着吸热方向移动，可知ΔH＜0，C不合题意； D．电解熔融NaCl可以制备Na，阴极是得电子生成Na，阳极是失电子得到，化学方程式，D不合题意； 故选B。 4. 下列铁制品防护的装置或方法中，不能达到防护目的的是 A．外加电流 B．牺牲阳极 C．表面镀铜 D．制成不锈钢 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．图中钢铁制品与直流电源的正极相连，作阳极，发生氧化反应：，会加快铁的腐蚀，不能达到防护目的。采用外加电流的阴极保护法时，应将钢铁制品接电源负极、惰性电极接电源正极，A错误； B．镁比铁活泼，两者通过导线连接后，镁作负极，发生氧化反应：。电子从镁沿导线流向钢铁输水管，输水管作正极受到保护，属于牺牲阳极的阴极保护法，B正确； C．图中铜片接电源正极，铁制镀件接电源负极，以溶液作电镀液。铜片作阳极，电极反应为；铁制镀件作阴极，电极反应为，铜在镀件表面形成镀层，阻止铁与水、氧气接触，能达到防护目的，C正确； D．向钢中加入铬、镍等元素制成不锈钢，可提高其抗腐蚀能力，能达到防护目的，D正确； 故选A。 5. 结合已知条件分析，下列热化学方程式正确的是 说明：所有数据均在常温常压条件下测定 选项 已知条件 热化学方程式 A H2的燃烧热为a kJ/mol 2H2+O2=2H2O ΔH=-2a kJ/mol B 1mol SO2与足量O2充分反应后，放出热量49.15kJ 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-98.3 kJ/mol C H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol H2SO4(aq)+Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)+2H2O(l) ΔH=-114.6kJ/mol D 31g白磷比31g红磷能量多b kJ P4(白磷，s)=4P(红磷，s) ΔH=-4b kJ/mol A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．方程式中未指明各物质的状态，热化学方程式 ΔH=-2a kJ/mol，A错误； B．可逆反应中1 mol SO2无法完全转化，实际ΔH应小于-98.3 kJ/mol，B错误； C．生成BaSO4沉淀会额外放热，ΔH应小于-114.6 kJ/mol，C错误； D．31g白磷（0.25 mol）对应能量差b kJ，则P4(白磷，s)=4P(红磷，s) ΔH=-4b kJ/mol，D正确； 故选D。 6. 锌铜原电池装置如图，下列说法不正确的是 A. 锌电极上发生氧化反应 B. 电子从锌片经电流计流向铜片 C. 铜电极上发生反应： D. 盐桥中向极移动 【答案】D 【解析】 【分析】锌铜原电池中，锌为负极，发生失去电子的氧化反应，电极反应式为Zn-2e-＝Zn2+，铜为正极，发生得到电子的还原反应，电极反应式为Cu2++2e-＝Cu，原电池工作时，电子从负极锌沿导线流向正极铜，内电路中阳离子移向正极Cu，阴离子移向负极Zn，据此判断。 【详解】A．该原电池中，锌为负极，发生失去电子的氧化反应，故A正确； B．该原电池中，Zn为负极、Cu为正极，工作时电子从锌片流向铜片，故B正确； C．铜为正极，发生得到电子的还原反应，电极反应式为，故C正确； D．在盐桥中，阴离子Cl-会向负极区(Zn)移动，故D错误； 故选D。 7. 向密闭容器中充入，发生反应： ，达到平衡状态。该反应经过以下两步基元反应完成： i. ii. 下列分析不正确的是 A. 、 B. C. 恒温时，缩小体积，气体颜色变深，是平衡正向移动导致的 D. 恒容时，升高温度，气体颜色加深，同时电子发生了转移 【答案】C 【解析】 【详解】A．反应i+ ii=题目中反应，故+=，而反应ii.为形成化学键，故为放热反应，<0，故>0，故A正确； B．根据I原子守恒，可得，故B正确； C．该反应是反应前后气体总物质的量不变的反应，缩小体积(加压)，平衡不能移动，而是恒温时，缩小体积，浓度变大，故颜色变深，故C错误； D．此反应吸热，故升高温度，平衡正向移动，颜色变深，且发生了氧化还原反应，故发生了电子的转移，故D正确； 故选C。 8. 我国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，主要过程如图所示。 已知：；；。下列说法不正确的是 A. 过程Ⅱ放出能量 B. 若分解2 mol ，估算出反应吸收482 kJ能量 C. 催化剂能减小水分解反应的焓变 D. 催化剂能降低反应的活化能，增大反应物分子中活化分子的百分数 【答案】C 【解析】 【详解】A．过程Ⅱ中形成键、键，形成化学键会放出能量，A正确； B．水分解的反应为，反应焓变反应物总键能生成物总键能，即分解吸收能量，B正确； C．催化剂仅能改变反应途径，不改变反应的始态和终态，而焓变由反应物和生成物的能量差决定，因此催化剂不能减小水分解反应的焓变，C错误； D．催化剂能降低反应的活化能，使更多普通分子转化为活化分子，增大反应物分子中活化分子的百分数，D正确； 故选C。 9. 在密闭容器中反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH=-746.8kJ/mol达到平衡状态，下列说法不正确的是 A. 恒容时，分离出CO2，Q减小，Q<K，因此平衡正向移动 B. 增大压强使容器容积减小，Q减小，Q<K，因此平衡正向移动 C. 恒容时，加入催化剂可增大反应速率，从而增大一段时间内的反应物转化率 D. 恒容时，降低温度，Q减小，Q<K，因此平衡正向移动 【答案】D 【解析】 【详解】A．分离出会降低其浓度，导致反应商Q减小，Q<K，平衡正向移动，A正确； B．增大压强使容器容积减小，所有组分的浓度同等倍数增大。设浓度均增大为原来的倍（），则新的浓度商。因为，故反应商Q<K，因此平衡正向移动，B正确； C．催化剂加快正逆反应速率，缩短达到平衡的时间，可增大一段时间内的反应物转化率，但不改变平衡转化率，C正确； D．降低温度，瞬间反应物和生成物的浓度不变，Q不变，K因反应放热而增大，此时Q<K，因此平衡正向移动，D错误； 故选D。 10. 某温度下，在密闭容器中充入一定量的，发生下列反应：，，测得各气体浓度与反应时间的关系如图所示。下列反应进程示意图符合题意的是 A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【分析】由图可知，反应初期随着时间的推移X的浓度逐渐减小、Y和Z的浓度逐渐增大，后来随着时间的推移X和Y的浓度逐渐减小、Z的浓度继续逐渐增大，说明X(g)Y(g)的反应速率大于Y(g)Z(g)的反应速率，则反应X(g)Y(g)的活化能小于反应Y(g)Z(g)的活化能。 【详解】A．X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的∆H都小于0，而图像显示Y的能量高于X，即图像显示X(g)Y(g)为吸热反应，A项不符合题意； B．图像显示X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的∆H都小于0，且X(g)Y(g)的活化能小于Y(g)Z(g)的活化能，B项符合题意； C．图像显示X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的∆H都小于0，但图像上X(g)Y(g)的活化能大于Y(g)Z(g)的活化能，C项不符合题意； D．图像显示X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的∆H都大于0，且X(g)Y(g)的活化能大于Y(g)Z(g)的活化能，D项不符合题意； 选B。 11. 天然气和水蒸气重整制H2的反应为：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH>0，每次只改变一种条件(X)，其它条件不变，CH4的平衡转化率φ随X的变化趋势如图所示，下列说法正确的是 A. X为温度时，φ的变化趋势为曲线N B. X为压强时，φ的变化趋势为曲线M C. X为投料比［］时，φ的变化趋势为曲线M D. 某条件下，若CH4(g)、H2O(g)初始浓度均为0.2mol·L-1，φ=25%，则K=3/400 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．X 为温度时，升高温度平衡正向移动，的平衡转化率 φ增大，则φ 的变化趋势为曲线 M，A错误； B．X 为压强时，增大压强平衡逆向移动，的平衡转化率 φ减小，则φ 的变化趋势为曲线 N，B错误； C．X 为投料比时，增大的物质的量，虽然平衡正向移动，但 的平衡转化率 φ减小，则φ 的变化趋势为曲线 N，C错误； D．某条件下，若、初始浓度均为，φ=25%，则平衡时、、、的物质的量浓度分别为、、、，，D正确； 故选D。 【点睛】 12. 一定条件下，在3个容积均为1L的恒容密闭容器中，加入一定量的反应物，发生反应： 。℃时，该反应的平衡常数K=4，反应体系中相关数据见下表： 容器 温度/℃ 起始时物质的量/mol t min时物质的量/mol 甲 1 1 0.8 乙 1 1 0.6 丙 2 2 a 下列说法中，正确的是 A. a=1.6 B. 若，则乙中，t min时消耗的速率等于生成的速率 C. 当容器内压强不变时，反应达到化学平衡状态 D. 当丙中反应达到化学平衡时，的转化率大于50% 【答案】B 【解析】 【分析】将0.8molHI转化成和为0.4mol，列三段式：，，据此分析； 【详解】A．由分析可知，容器甲未达到平衡状态，且，容器丙浓度比容器甲，速率快，故a>1.6，A错误； B．0~tmin内，T1℃时∆n(HI)=0.8mol，T2℃时∆n(HI)=0.6mol；若，升高温度、化学反应速率加快，T2℃时，反应速率更快，但相同时间内T2℃生成的HI少，说明由于该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，即乙中tmin时反应处于平衡状态，则消耗的速率等于生成的速率，B正确； C．容器内气体气体的总质量与容器体积为恒量，故压强不变不能说明达到平衡状态，C错误； D．当丙中反应达到化学平衡时，列三段式：，，的转化率等于50%，D错误； 故选B。 13. 以不同材料修饰的为电极，一定浓度的溶液为电解液，采用电解和催化相结合的循环方式，可实现高效制和，装置如图所示。下列说法错误的是 A. 电极a连接电源负极 B. 加入Y的目的是补充 C. 电解总反应式为 D. 催化阶段反应产物物质的量之比 【答案】B 【解析】 【分析】电极b上Br-发生失电子的氧化反应转化成，电极b为阳极，电极反应为Br- -6e-+3H2O=+6H+；则电极a为阴极，电极a的电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-；电解总反应式为Br-+3H2O+3H2↑；催化循环阶段被还原成Br-循环使用、同时生成O2，实现高效制H2和O2，即Z为O2。 【详解】A．根据分析，电极a为阴极，连接电源负极，A项正确； B．根据分析电解过程中消耗H2O和Br-，而催化阶段被还原成Br-循环使用，故加入Y的目的是补充H2O，维持NaBr溶液为一定浓度，B项错误； C．根据分析电解总反应式为Br-+3H2O+3H2↑，C项正确； D．催化阶段，Br元素的化合价由+5价降至-1价，生成1molBr-得到6mol电子，O元素的化合价由-2价升至0价，生成1molO2失去4mol电子，根据得失电子守恒，反应产物物质的量之比n(O2) ∶n(Br-)=6∶4=3∶2，D项正确； 答案选B。 14. 用电解溶液(图1)后的石墨电极1、2探究氢氧燃料电池，重新取溶液并用图2装置按i→iv顺序依次完成实验。 实验 电极I 电极Ⅱ 电压/V 关系 i 石墨1 石墨2 a ii 石墨1 新石墨 b iii 新石墨 石墨2 c iv 石墨1 石墨2 d 下列分析不正确的是 A. ，说明实验i中形成原电池，反应为 B. ，是因为ii中电极Ⅱ上缺少作为还原剂 C. ，说明iii中电极I上有发生反应 D. ，是因为电极II上吸附的量：iv>iii 【答案】D 【解析】 【分析】按照图1电解溶液，石墨1为阳极，发生反应，石墨1中会吸附少量氧气；石墨2为阴极，发生反应，石墨2中会吸附少量氢气；图2中电极Ⅰ为正极，氧气发生还原反应，电极Ⅱ为负极。 【详解】A．由分析可知，石墨1中会吸附少量氧气，石墨2中会吸附少量氢气，实验i会形成原电池，，反应为2H2+O2=2H2O，A正确； B．因为ii中电极Ⅱ为新石墨，不含有H2，缺少作为还原剂，故导致，B正确； C．图2中，电极Ⅰ发生还原反应，实验iii中新石墨可能含有空气中的少量氧气，c＞0，说明iii中电极I上有发生反应，C正确； D．实验iii与实验iv的主要区别在于电极I不同，实验iv中石墨1电极上吸附氧气的量远大于实验iii中的新石墨电极，使得实验iv电压大于实验iii，由于实验iv在实验iii之后进行，故电极II上吸附氢气的量iv<iii，D错误； 故选D。 第Ⅱ卷(非选择题58分) 本部分共5小题，共58分。 15. 甲醇(CH3OH)是重要的溶剂和替代燃料。 Ⅰ．CO与H2反应可制取甲醇(CH3OH)。 一定温度下，在2L恒容密闭容器中充入1mol CO和2mol H2，发生反应：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。测得CO和CH3OH的物质的量随时间变化如图所示。 （1）1~3min内，以CO表示的平均反应速率___________mol·L-1·min-1。 （2）平衡时H2的转化率为___________。 Ⅱ．CO2与H2反应制取甲醇(CH3OH)。 （3）CO2与H2反应的热化学方程式表示如下： 反应ⅰ：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-58kJ·mol-1 反应ⅱ：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+42kJ·mol-1 写出CO(g)与H2(g)生成CH3OH(g)的热化学方程式___________。 （4）关于反应ⅰ和反应ⅱ的说法正确的是___________。 a．升高温度能使反应ⅰ的速率增大，平衡常数减小 b．增大压强能提高反应ⅱ中CO2的转化率 c．低温、高压有利于CO2催化加氢制取CH3OH （5）某同学研究温度、压强对反应平衡的影响，得到上述反应ⅰ和反应ⅱ中CO2平衡转化率、甲醇选择性与温度、压强的关系如下图： 结合上图，350℃、2MPa时，发生的主要反应是___________(填“反应ⅰ”或“反应ⅱ”)。 【答案】（1）0.0625 （2）75% （3）CO(g)+ 2H2 (g)= CH3OH (g) ΔH=-100 kJ·mol-1 （4）c （5）反应ⅱ 【解析】 【小问1详解】 1~3min内，CO的物质的量由0.5mol降低到0.25mol， ，以CO表示的平均反应速率v=； 【小问2详解】 根据方程式参加反应的CO与H2的物质的量之比为1∶2，根据图像可知达平衡时CO的消耗量为0.75mol，故H2的消耗量为1.5mol，其平衡转化率为：； 【小问3详解】 CO(g)与H2(g)生成CH3OH(g)的化学方程式为：CO(g)+ 2H2 (g)= CH3OH (g) ΔH，可将反应ⅰ-反应ⅱ，故ΔH=ΔH1-ΔH2=-58 kJ·mol-1-42 kJ·mol-1=-100 kJ·mol-1； 【小问4详解】 a．反应ⅰ为放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小，速率增大，a正确； b.增大压强反应ⅱ平衡不移动，故CO2的转化率不变，b错误； c.反应ⅰ为放热反应，低温利于平衡正向移动，高压平衡正向移动，故低温、高压有利于CO2催化加氢制取CH3OH，c正确； 故选c。 【小问5详解】 ，根据图中可知，350℃、2MPa时，CO2的平衡转化率为30%，CH3OH的选择性为0，故主要发生反应ⅱ； 16. 铅酸电池是用途广泛并不断发展的化学电源。 （1）十九世纪。铅酸电池工作原理初步形成并延续至今。 铅酸电池工作原理： ①充电时，阳极发生的电极反应为___________。 ②已知，转移1mol电子所产生的电量为96500库仑，放电时，产生a库仑电量，消耗H2SO4的物质的量为___________mol。 ③铅酸电池储存过程中，存在化学能的缓慢消耗：PbO2电极在H2SO4作用下产生的O2可将Pb电极氧化，O2氧化Pb发生反应的化学方程式为___________。 （2）随着铅酸电池广泛应用，需要回收废旧电池材料，实现资源的再利用，回收过程中主要物质的转化关系如图所示。 ①过程Ⅰ中，Pb和PbO2在Fe2+的催化作用下反应生成PbSO4，Fe2+的催化过程可表示为： ⅰ： ⅱ：…… 写出ⅱ的离子方程式___________。 ②下列实验方案可证实上述催化过程，将方案补充完整。 a．向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液，溶液几乎无色，再加入PbO2溶液变红。 b．___________。 ③结合如图的溶解度曲线将过程Ⅲ的操作补充完整：向PbO粗品中加入___________，充分溶解后，趁热过滤、冷却结晶，过滤、洗涤、干燥，得到高纯PbO固体。 【答案】（1） ①. ②. ③. 2Pb+O2+ 2H2SO4=2PbSO4+2H2O （2） ①. 2Fe3++Pb+= PbSO4+2Fe2+ ②. 取a的溶液，向其中加入过量铅粉，充分反映后，红色褪去 ③. 一定量的35%氢氧化钠溶液，加热至110℃ 【解析】 【分析】流程图中废旧铅酸电池经过处理后得到Pb、PbO2、PbO、PbSO4、石墨等，加入稀硫酸、硫酸亚铁后，+4价铅被还原为硫酸铅，硫酸铅与氢氧化钠溶液发生反应转化为PbO，经分离提纯可得高纯PbO 【小问1详解】 ①根据题目所给方程式，充电时阳极发生的电极反应为：； ②根据放电时的反应，每消耗1molH2SO4，转移1mol电子，产生a库仑电量，转移电子数为mol，故消耗H2SO4的物质的量为mol； ③PbO2电极在H2SO4作用下产生的O2可将Pb电极氧化，则Pb被氧化为+2价，生成PbSO4，发生的反应为：2Pb+O2+2 H2SO4=2PbSO4+2H2O； 【小问2详解】 ①根据流程图可知，Pb和PbO2在Fe2+的催化作用下反应生成PbSO4，第二步骤发生的催化反应又生成亚铁离子，故发生的离子反应为：2Fe3++Pb+= PbSO4+2Fe2+； ②向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液，溶液几乎无色，再加入PbO2溶液变红，则生成了铁离子，即发生了第一步的催化反应，欲发生第二步，需加入Pb做反应物，将铁离子还原为亚铁离子，溶液红色褪去，故其操作为：取a的溶液，向其中加入过量铅粉，充分反映后，红色褪去； ③欲提纯得到高纯PbO固体，根据图像PbO在35%的氢氧化钠溶液中的溶解度较大，且随温度升高，溶解度变大且变化幅度较大，加热至110℃，完全溶解后，进行过滤、冷却结晶可得到高纯PbO固体； 17. 电解锰渣含MnO2、MnCO3、FeCO3、SiO2等，将电解锰渣与电解残液混合制成浆液，能在脱除烟气(含SO2、O2、N2等)中SO2的同时，实现电解锰渣的资源化利用。 （1）上述流程中为增大反应速率采取的措施有___________。 （2）电解锰渣中的MnO2能吸收烟气中的SO2，反应的方程式为___________。 （3）电解锰渣与电解残液混合后，浆液中部分离子浓度(mol·L-1)及pH在脱硫过程中的变化如下。 Mn2+ Fe2+ pH 0min 2.5×10-6 2.3×10-6 6.6×10-4 7.5 180min 1.3×10-4 7.5×10-5 1.7×10-2 1.7 ①用方程式表示脱硫过程溶液pH降低的原因___________。 ②浆液中Mn2+浓度增大的原因如下： ⅰ.MnO2被SO2还原； ⅱ.MnO2被Fe2+还原； ⅲ.___________(用离子方程式表示) ③浆液中Fe2+浓度增大的可能原因是___________。 （4）电解获得MnO2，装置如下图所示。 ①滤液2在电解池___________(填“阳”或“阴”)极放电产生MnO2。 ②净化过程须除去Fe2+，研究发现，滤液2中即使含有少量Fe2+，也会导致MnO2产率大幅降低，分析原因___________。 【答案】（1）研磨、搅拌 （2） （3） ①. 2SO2+O2+2H2O=2H2SO4 ②. ③. 反应Ⅰ：；同时发生反应Ⅱ：MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O，反应速率：反应Ⅰ＞反应Ⅱ； （4） ①. 阳 ②. Fe2+还原MnO2生成Fe3+，Fe3+在阴极放电又生成Fe2+，上述过程不断循环，使MnO2产率大幅降低 【解析】 【分析】电解锰渣含有MnO2、MnCO3、FeCO3、SiO2等，首先进行研磨、搅拌得到浆液，然后通入烟气脱硫，得到含有硫酸锰、硫酸亚铁、硫酸的溶液，除去不反应的二氧化硅滤渣，滤液经过净化，电解硫酸锰溶液得到二氧化锰和氢气、硫酸，电解残液混合制成浆液，浆液通入烟气。 【小问1详解】 研磨、搅拌可以增大反应物的接触面积，从而增大反应速率； 【小问2详解】 MnO2能吸收烟气中的SO2，发生氧化还原反应生成硫酸锰，方程式为； 【小问3详解】 ①脱硫过程中二氧化硫、氧气、水发生氧化还原反应生成了硫酸，硫酸电离产生H+，使溶液中H+浓度增大，因而溶液中pH降低，该反应方程式为：2SO2+O2+2H2O=2H2SO4； ②浆液中Mn2+浓度增大的原因除了ⅰ.MnO2被SO2还原、ⅱ.MnO2被Fe2+还原；电解锰渣中MnCO3和酸性电解残液中氢离子反应生成锰离子、水和二氧化碳，也会使得溶液中锰离子浓度增大，反应为：； ③浆液中Fe2+浓度增大的可能原因是电解锰渣中FeCO3和酸性电解残液中氢离子反应生成亚铁离子，反应Ⅰ：；同时发生反应Ⅱ：MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O，反应速率：反应Ⅰ＞反应Ⅱ； 【小问4详解】 ①滤液2中含有MnSO4，在电解池中，Mn2+在阳极失电子发生氧化反应生成MnO2，所以在电解池阳极放电产生MnO2； ②滤液2中即使含有少量Fe2+，也会导致MnO2产率大幅降低，这是由于：Fe2+还原MnO2生成Fe3+，Fe3+在阴极放电又生成Fe2+，上述过程不断循环，使MnO2产率大幅降低。 18. 某小组实验验证“Ag++Fe2+Fe3++Ag↓”为可逆反应并测定其平衡常数。 （1）实验验证 实验Ⅰ：将0.0100mol·L-1 Ag2SO4溶液与0.0400mol·L-1 FeSO4溶液(pH=1)等体积混合，产生灰黑色沉淀。溶液呈黄色。 实验Ⅱ：向少量Ag粉中加入0.0100mol·L-1 Fe2(SO4)3溶液(pH=1)，固体完全溶解。 ①取Ⅰ中沉淀，加入浓硝酸，证实沉淀为Ag，现象是___________。 ②Ⅱ中溶液选用Fe2(SO4)3，不选用Fe(NO3)3的原因是___________。 综合上述实验，证实“Ag++Fe2+Fe3++Ag↓为可逆反应。 ③小组同学采用下图电化学装置从平衡移动角度进行验证，写出操作及现象___________。 （2）测定平衡常数 实验Ⅲ：一定温度下，待实验Ⅰ中反应达到平衡状态时，取VmL上层清液，用c1 mol·L-1 KSCN标准溶液滴定Ag+，至出现稳定的浅红色时消耗KSCN标准溶液V1 mL。 资料：Ag++SCN-AgSCN↓(白色) K=1012； Fe3++SCN-FeSCN2+(红色) K=102.3； ①滴定过程中Fe3+的作用是___________。 ②测得平衡常数K=___________。 （3）实验反思：不用实验Ⅱ中清液测定K的原因是___________。 【答案】（1） ①. 固体溶解，产生红棕色气体 ②. 酸性条件下，有氧化性 ③. 闭合开关K，Ag电极上固体逐渐溶解，指针向左偏转，一段时间后指针归零，再向左侧烧杯中滴加较浓的Fe2(SO4)3溶液，与之前的现象相同或闭合开关K，Ag电极上有灰黑色固体析出，指针向右偏转，一段时间后指针归零，再向左侧烧杯中滴加较浓的Fe2(SO4)3溶液，Ag电极上固体逐渐减少，指针向左偏转 （2） ①. 指示剂 ②. （3）Ag完全反应，无法确定反应是否达到平衡状态 【解析】 【分析】该实验利用化学反应的进行和原电池原理验证银离子与亚铁离子的反应为可逆反应，应用络合滴定测定了反应的平衡常数，据此分析； 【小问1详解】 ①银能与浓硝酸发生反应，方程式为，故当观察到的现象为灰黑色固体溶解，产生红棕色气体，即可证实灰黑色固体是银； ②由于硝酸根离子在酸性条件下具有强氧化性，能够氧化亚铁离子，从而干扰实验，故Ⅱ中溶液选用，不选用； ③闭合开关K，银电极上固体逐渐溶解，指针偏转，一段时间后指针归零，再向左侧烧杯中加入滴加较浓的硫酸铁溶液，与之前的现象相同，说明该反应为可逆反应；若选用的电解质溶液为硫酸亚铁溶液和硝酸银溶液，闭合开关K，Ag电极上有灰黑色固体析出，指针偏转，一段时间后指针归零，再向左侧烧杯中加入滴加较浓硫酸铁溶液，银电极上固体逐渐减少，指针偏转，说明该反应为可逆反应； 【小问2详解】 ①由化学平衡常数可知，滴定时，铁离子为反应的指示剂，当银离子与硫氰酸根离子完全反应时，再滴入半滴硫氰化钾溶液，溶液会变为浅红色； ②取Ⅰ中所得上层清液V mL，用c1 mol∙L-1 KSCN标准溶液滴定，消耗KSCN标准溶液V1 mL；已知：(白色) ，说明反应几乎进行到底，上层清液中的银离子浓度为，根据三段式进行计算：，则平衡常数； 【小问3详解】 由于实验Ⅱ中银完全溶解，故无法判断体系是否达到平衡状态，因而不用实验Ⅱ中清液测定K。 19. 实验小组用石墨电极电解25%的CuCl2溶液，实验现象如下表。 实验装置 实验现象 通电前：溶液呈绿色，显酸性； 通电后：a极析出红色固体，电极附近的液体变为棕黑色； b极产生有刺激性气味的气体，电极附近的溶液酸性增强。 已知：Cu+Cu2++2Cl-=2CuCl↓(白色)；为无色，为蓝色 （1）a极析出红色固体的反应式___________。 （2）分析电解后b极附近溶液酸性增强的原因。 ①甲同学认为是H2O在阳极放电造成的，通过检验电解产物不存在___________(填化学式)，证实甲同学观点不成立。 ②乙同学认为是Cl-在阳极放电造成的，产生的Cl2与水反应导致溶液显酸性。 设计实验证实乙同学的观点正确___________。 （3）探究棕黑色物质的成分。查阅资料后提出假设： Ⅰ．电解析出铜的速率快，形成黑色的纳米铜； Ⅱ．发生反应：Cu2++Cu++4Cl-+H2O[Cu(Ⅱ)Cu(Ⅰ)Cl4(H2O)]-(棕黑色)。 取棕黑色液体进行以下实验： ①无色溶液放置一段时间后变蓝的原因是___________(用离子方程式表示)。 ②实验证实了棕黑色物质中含有[Cu(Ⅱ)Cu(Ⅰ)Cl4(H2O)]-。应用平衡移动原理分析棕黑色液体加水产生白色沉淀的可能原因___________。 ③丙同学根据“浅红棕色气体”的现象，判断棕黑色物质中含有纳米铜。丙同学的分析是否合理，请说明理由___________。 【答案】（1）Cu2++2e-=Cu （2） ①. O2 ②. 用湿润的淀粉碘化钾试纸靠近电极，若变蓝则产生了氯气 （3） ①. 4+ O2+8=4+4OH-+6H2O ②. 存在平衡：Cu2++Cu++4Cl-+H2O[Cu(Ⅱ)Cu(Ⅰ)Cl4(H2O)]-，加水平衡向逆向移动，发生反应Cu+Cu2++2Cl-=2CuCl↓，产生氯化亚铜白色沉淀 ③. 不合理，棕色物质中含有[Cu(Ⅱ)Cu(Ⅰ)Cl4(H2O)]-，其中+1价的Cu具有还原性，可与浓硝酸反应产生浅红棕色的气体NO2； 【解析】 【分析】电解前，溶液中含有铜离子，发生水解，溶液显酸性，电解过程，阴极的电极反应为：Cu2++2e-=Cu；阳极反应为：2Cl--2e-=Cl2↑；实验第二个过程，棕黑色固体中，加入浓硝酸，产生浅红棕色气体为NO2，故棕黑色固体中含有还原性物质；根据题目可知，白色沉淀为CuCl，与浓氨水反应生成，无色溶液被空气中的氧气氧化，溶液变蓝则生成了； 【小问1详解】 a电极为阴极，发生的电极反应为：Cu2++2e-=Cu； 【小问2详解】 ①b为阳极，甲同学认为是H2O在阳极放电造成的，如果水放电，电极反应为：2H2O-4e-=O2+4H+，通过检验电解产物不存在氧气，证实甲同学观点不成立； ②乙同学认为是Cl-在阳极放电造成的，产生的Cl2可用湿润的淀粉碘化钾试纸检验，若变蓝，则有氯气产生； 【小问3详解】 ①根据题目可知，白色沉淀为CuCl，与浓氨水反应生成，无色溶液放置一段时间被氧气氧化，溶液变蓝，生成了，故发生的离子反应为：4+ O2+8=4+4OH-+6H2O； ②实验证实了棕黑色物质中含有[Cu(Ⅱ)Cu(Ⅰ)Cl4(H2O)]-，存在沉淀溶解平衡，Cu2++Cu++4Cl-+H2O[Cu(Ⅱ)Cu(Ⅰ)Cl4(H2O)]-，加水平衡向逆向移动，发生反应Cu+Cu2++2Cl-=2CuCl↓，产生氯化亚铜白色沉淀； ③棕色物质中含有[Cu(Ⅱ)Cu(Ⅰ)Cl4(H2O)]-，其中+1价的Cu具有还原性，可与浓硝酸反应产生浅红棕色的气体NO2。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $