精品解析：北京理工大学附属中学2025-2026学年高二上学期期中考试 化学试题

2025-2026学年第一学期高二年级期中化学试卷 考试时间：90分钟 相对原子质量：H 1 Li 7 N 14 O 16 Cl 35.5 Cu 64 一、选择题(共51分) 1. 下列电池工作时，在正极放电的是 A．锌锰电池 B．氢燃料电池 C．铅蓄电池 D．镍镉电池 A. A B. B C. C D. D 2. 下列与金属腐蚀有关的说法中，正确的是 A. 钢铁在潮湿空气中生锈属于析氢腐蚀 B. 金属腐蚀的本质是金属原子失去电子被还原的过程 C. 用牺牲阳极法保护船舶的外壳，钢铁做正极 D. 铝具有很强的抗腐蚀能力，是因为其不易与氧气发生反应 3. 2022北京冬奥会采用氢气作为火炬燃料，选择氢能汽车作为赛事交通服务用车，充分体现了绿色奥运的理念。已知 下列说法不正确的是 A. B. 的过程中，， C. 2mol和1mol的总能量大于2mol的总能量 D. 化学反应的，只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关 4. 一定温度下的密闭容器中，发生可逆反应，下列情况不能说明该反应达到平衡状态的是 A. 的浓度不再改变 B. 浓度商等于化学平衡常数 C. 单位时间内生成，同时生成 D. 容器的总压强不再变化 5. 甲烷燃料电池的工作原理如图，下列说法正确的是 A. a极为正极 B. 从a极经溶液流向b极 C. 工作一段时间后，b极附近的pH会减小 D. a极的电极反应为 6. 工业合成氨的反应为：，在时，，，下列叙述正确的是 A. 该反应在时不能正向自发进行 B. 低温利于自发，没有必要在高温条件下反应 C. 升高温度、增大压强有利于化学平衡向生成氨的方向移动 D. 将从混合气中分离出去有利于化学平衡向生成氨的方向移动 7. C和在生产、生活、科技中是重要的燃料。 ① ② 下列推断正确的是 A. 的燃烧热为 B. C. D. 欲分解2mol，至少需要提供的热量 8. 铁片镀铜实验中（装置如下图所示），为提高电镀效果，电镀前铁片需依次用NaOH溶液、稀盐酸和水洗涤。下列说法不正确的是 A. 稀盐酸的主要作用是除去铁锈 B. a接电源正极，b接电源负极 C. 电镀过程中c(Cu2+)基本保持不变 D. 阴极发生反应：Cu2+＋2e– = Cu 9. 用铂电极电解下列物质的溶液，当耗电量相同时，阴极和阳极上同时都有气体产生，且溶液的pH下降的是（ ） A. H2SO4 B. CuSO4 C. HCl D. KCl 10. NaCl固体溶解过程及NaCl溶液导电的示意图如下。下列说法正确的是 A. 图①中，a离子为Na+，b离子为Cl− B. 通电后，NaCl发生电离 C. 图②表示通电后，离子定向移动，推测X为电源正极 D. 金属导电是物理变化，电解质溶液导电也是物理变化 11. 下列叙述中，不能用勒夏特列原理解释的是 A. 黄绿色的氯水光照后颜色变浅 B. 高压有利于的合成 C. 红棕色的，加压后颜色先变深后变浅 D. 由、、组成的平衡体系加压后颜色变深 12. 在密闭的容器中进行如下的反应：H2(g)＋I2(g)2HI(g)，在温度T1和T2时，产物的量与时间的关系如下图所示，符合图像的正确的判断是 A. T1＞T2，△H＞0 B. T1＞T2，△H＜0 C. T1＜T2，△H＞0 D. T1＜T2，△H＜0 13. 某温度下，恒容密闭容器内发生反应：H2(g)+I2 (g) 2HI(g) △H<0， 该温度下，K=43，某时刻，测得容器内 H2、I2、HI的浓度依次为0.01 mol/L、0.01 mol/L、0.02 mol/L。一段时间后，下列情况与事实相符的是 A. 混合气体颜色变深 B. 混合气体密度变大 C. 容器内压强变小 D. 氢气的体积分数变小 14. 在体积均为 1.0 L 的恒容密闭容器中加入足量的相同的炭粉，再分别加入 0.1 mol CO2 和 0.2 mol CO2，在不同温度下反应 CO2(g)＋C(s)⇌2CO(g)达到平衡，平衡时 CO2 的物质的量浓度 c(CO2) 随温度的变化如图(图中 I、II、III 点均处于曲线上)，下列说法不正确的是 A. 反应 CO2(g)＋C(s)⇌2CO(g)的 ΔS>0，ΔH>0 B. 体系中 c(CO)关系 ：c(CO，状态 II)>2c(CO，状态 III) C. CO2 的转化率 a：a (状态 II) ＜ a(状态 III) D. 反应速率 v：v(状态 I) ＜ v(状态 III) 15. Li可与S8发生系列反应：S8+2Li=Li2S8，3Li2S8+Li=4Li2S6，2Li2S6+2Li=3Li2S4，Li2S4+2Li=2Li2S2，Li2S2+2Li=2Li2S。科学家据此设计某锂硫电池，示意图如图。放电时，炭/硫复合电极处生成Li2Sx(x=1、2、4、6或8)。下列说法正确的是 A. 该电池中的电解质溶液可以用水溶液 B. 放电时，电子由炭/硫复合电极经用电器流向Li电极 C. 放电时，生成的S(x≠1)若穿过聚合物隔膜到达Li电极表面，不会与Li直接发生反应 D. 放电时，当0.01molS8全部转化为Li2S2时，理论上消耗0.56gLi 16. 时，向容积为的密闭容器中充入一定量的和，发生如下反应：。反应过程中测得的部分数据见表： 0 10 20 30 0.10 0.04 0.02 0.20 0.04 下列说法中，不正确的是 A. 反应在前内的平均速都为 B. 时，该反应的平衡常数数值为 C. 保持其他条件不变，升高温度，平衡时，则反应的 D. 时，若起始时向容器中充入，达到平衡时的转化率大于 17. 某小组同学设计如下实验能证实为可逆反应。 实验装置 实验序号 实验操作和现象 注：a、b均为石墨电极 ① ⅰ、闭合，指针向右偏转 ⅱ、待指针归零，向型管左管中加入KI溶液，…… ② ⅰ、闭合，指针向右偏转 ⅱ、待指针归零，向型管左管中滴加溶液，指针向左偏转 下列说法不正确的是 A. 仅凭实验①的ⅰ，并不能证明和发生了反应 B. 电流表指针归零，说明上述可逆反应达到了化学平衡状态 C. ①中加入KI溶液后，上述平衡向正反应方向移动，电流表指针向左偏转 D. ②中加入溶液后，导致还原性：，上述反应向逆反应方向移动 二、填空题(共49分) 18. 电解是海水资源综合利用的重要手段。 （1）电解饱和食盐水的原理如图所示。 ①电解饱和食盐水的化学方程式是______。 ②电极a接电源的______(填“正”或“负”)极。 ③离子交换膜主要允许______(填离子符号)通过。 （2）海水中有丰富的锂资源，我国科学家研发出利用太阳能从海水中提取金属锂的技术，提取原理如图所示： ①金属锂在电极______(填“A”或“B”)上生成。 ②阳极产生两种气体单质，写出阳极的电极反应______。 19. 合成氨对人类的生存和发展有着重要意义，1909年哈伯在实验室中首次利用氮气与氢气反应合成氨，实现了人工固氮： （1）请结合下列数据分析，工业上选用氮气与氢气反应固氮，而没有选用氮气和氧气反应固氮的原因是______。 序号 化学反应 的数值 ① ② （2）上述②反应，化学平衡常数表达式为______。 （3）合成氨生产流程示意图如下。 ①流程中，有利于提高平衡时氨的产率的措施是______。(答出2条) ②“干燥净化”中，有一步操作是用铜氨液除去原料气中的，其反应为： 对吸收后的铜氨废液______，使被吸收的释放出来并收集、吸收液循环使用。 A．增压加热 B．增压降温 C．减压加热 D．减压降温 （4）实验室研究是工业生产的基石。下图中的实验数据是在其它条件不变时，不同温度(200℃、400℃、600℃)、压强下，平衡混合物中的物质的量分数的变化情况。 ①曲线a对应的温度是______。 ②M、N、Q点平衡常数的大小关系是______。 （5）下图表示500℃、60.0MPa条件下，原料气投料比与平衡时体积分数的关系。根据图中点数据计算的平衡体积分数______。 20. 天然气是一种清洁能源，但其中大多含有、等酸性气体和水泡，会腐蚀管道设备。 （1）碳钢材质管道发生电化学腐蚀，负极放电的物质是______。 （2）我国科学家设计了一种协同转化装置，实现对天然气中和的高效去除，装置如下图所示。其中电极分别为石墨烯(石墨烯包裹的)和石墨烯。 ①ZnO@石墨烯是______极(填“阳”或“阴”)。 ②石墨烯电极区发生反应为：ⅰ、；ⅱ、______。 ③协同转化总反应的化学方程式为______，在其中所起的作用是______。 ④工作时，ZnO@石墨烯电极区的基本保持不变，结合化学用语解释原因______。 21. 某小组探究含元素的化合物间的转化，进行如下实验。 资料： ⅰ、含Cr元素的常见粒子：(橙色)、(黄色)、(溶于水，蓝紫色不稳定)、(绿色)、(蓝灰色，难溶于水，可溶于强酸、强碱)、(亮绿色)。 ⅱ、在碱性环境中比在酸性环境中分解速率快。 iii、在碱性环境中，不能氧化+3价铬元素。 实验操作及现象如下： 装置 步骤 操作 现象 2mL溶液 Ⅰ 先滴入稀硫酸至，再滴入5滴5%溶液，振荡 溶液橙色加深。滴入溶液后迅速变为蓝紫色，有气泡生成。稍后，无明显气泡时，溶液由蓝紫色完全变为绿色 Ⅱ 继续缓慢滴入10滴NaOH溶液，边滴，边振荡 又有气泡生成，溶液最终变为黄色 （1）已知(橙色)(黄色)。从化学平衡移动原理可知，滴入稀硫酸后，______，导致平衡逆向移动，增大，溶液橙色加深。 （2）Ⅰ中，溶液由橙色变为绿色的总反应的离子方程式是______。 （3）Ⅱ中，继续滴入NaOH溶液后，又有气泡生成的原因是______。 （4）Ⅱ中，继续滴入NaOH溶液后，预测有沉淀生成，但实验时未观察到。提出假设：在碱性环境中+3价铬元素被氧化。 ①甲同学设计实验证明假设成立：取少量Ⅰ中的绿色溶液，在滴入NaOH溶液前增加一步操作：______。然后滴入NaOH溶液，有蓝灰色沉淀生成，继续滴入溶液，沉淀溶解，溶液变为亮绿色。 ②乙同学进一步研究碱性环境对+3价铬元素的还原性或的氧化性的影响，设计如图实验。 右侧烧杯的溶液中，氧化剂是______。 开始时灵敏电流计指针不偏转，分别继续进行如下实验。 ⅰ、向左侧烧杯中滴入NaOH溶液，出现蓝灰色沉淀，继续缓慢滴入NaOH溶液，灵敏电流计指针向右偏转(电子从左向右运动)，此时左侧的电极反应式为______。 ⅱ、向右侧烧杯中滴入NaOH溶液，有微小气泡生成，灵敏电流计指针向左偏转，左侧无明显变化。此时原电池中的总反应的化学方程式为______。 ③由上述实验可知：碱性环境对______产生了影响。 A．+3价铬元素的还原性 B．的氧化性 C．+3价铬元素的还原性和的氧化性 D．不能确定 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年第一学期高二年级期中化学试卷 考试时间：90分钟 相对原子质量：H 1 Li 7 N 14 O 16 Cl 35.5 Cu 64 一、选择题(共51分) 1. 下列电池工作时，在正极放电的是 A．锌锰电池 B．氢燃料电池 C．铅蓄电池 D．镍镉电池 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．锌锰干电池中电极反应式，负极反应为，正极反应为，A不符合题意； B．酸性氢氧燃料电池的负极反应式为：，正极反应式为：；碱性氢氧燃料电池的负极反应式为：、正极反应式为：，B符合题意； C．铅蓄电池放电时负极电极反应为：，正极电极反应为：，C不符合题意； D．镍镉电池放电正极反应为：，负极反应为：，D不符合题意； 故选B。 2. 下列与金属腐蚀有关的说法中，正确的是 A. 钢铁在潮湿空气中生锈属于析氢腐蚀 B. 金属腐蚀的本质是金属原子失去电子被还原的过程 C. 用牺牲阳极法保护船舶的外壳，钢铁做正极 D. 铝具有很强的抗腐蚀能力，是因为其不易与氧气发生反应 【答案】C 【解析】 【详解】A．钢铁在潮湿空气中生锈主要是吸氧腐蚀，析氢腐蚀需酸性环境，A错误； B．金属腐蚀的本质是金属原子失去电子被氧化，而非被还原，B错误； C．牺牲阳极法中，活泼金属作负极，钢铁作为正极被保护，C正确； D．铝的抗腐蚀性源于其表面形成致密氧化膜，而非不易反应，D错误； 故答案为C。 3. 2022北京冬奥会采用氢气作为火炬燃料，选择氢能汽车作为赛事交通服务用车，充分体现了绿色奥运的理念。已知 下列说法不正确的是 A. B. 的过程中，， C. 2mol和1mol的总能量大于2mol的总能量 D. 化学反应的，只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关 【答案】A 【解析】 【详解】A．由题干图示信息可知，2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH1 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH2，生成气体水时放出的热量比生成液态水时少，故0＞ΔH1＞ΔH2，A错误； B． H2O(l)= H2O(g)为气体分子数增大的吸热过程，则ΔH＞0，ΔS＞0，B正确； C．氢气与氧气的反应为放热反应，则2mol和1mol的总能量大于2mol的总能量，C正确； D．根据盖斯定律可知，化学反应的ΔH，只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关，D正确； 故答案为：A。 4. 一定温度下的密闭容器中，发生可逆反应，下列情况不能说明该反应达到平衡状态的是 A. 的浓度不再改变 B. 浓度商等于化学平衡常数 C. 单位时间内生成，同时生成 D. 容器的总压强不再变化 【答案】D 【解析】 【详解】A．的浓度不再改变，说明反应达到平衡状态，A不符合题意； B．浓度商等于化学平衡常数平衡不再移动，达到平衡状态，B不符合题意； C．单位时间内生成，同时生成说明正逆反应速率相等，达到平衡，C不符合题意； D．反应为气体分子数不变的反应，总压强为定值，压强不变不能说明达到平衡，D符合题意； 故选D。 5. 甲烷燃料电池的工作原理如图，下列说法正确的是 A. a极为正极 B. 从a极经溶液流向b极 C. 工作一段时间后，b极附近的pH会减小 D. a极的电极反应为 【答案】B 【解析】 【分析】甲烷燃料电池中通入CH4的a电极为负极，通入空气的b电极为正极。 【详解】A．根据分析，通入CH4的a极为负极，A项错误； B．原电池工作时，阳离子从负极经溶液流向正极，则阳离子K+从a极（负极）经溶液流向b极（正极），B项正确； C．工作时，b电极的电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，生成OH-，b极附近溶液的碱性增强，pH会增大，C项错误； D．a极为负极，在KOH溶液中，CH4发生失电子的氧化反应、被氧化成，电极反应为CH4-8e-+10OH-=+7H2O，D项错误； 答案选B。 6. 工业合成氨的反应为：，在时，，，下列叙述正确的是 A. 该反应在时不能正向自发进行 B. 低温利于自发，没有必要在高温条件下反应 C. 升高温度、增大压强有利于化学平衡向生成氨的方向移动 D. 将从混合气中分离出去有利于化学平衡向生成氨的方向移动 【答案】D 【解析】 【详解】A．计算ΔG=ΔH−TΔS=−92.2 kJ/mol – 298 K × ()≈−33.14 kJ/mol＜0，反应在298 K时能自发进行，A错误； B．低温虽有利于自发，但工业需高温提高反应速率，B错误； C．该反应为放热反应，气体分子数减少，升高温度使平衡逆向移动，增大压强使平衡正向移动，C错误； D．分离NH3减少生成物浓度，平衡正向移动，D正确； 故答案选D。 7. C和在生产、生活、科技中是重要的燃料。 ① ② 下列推断正确的是 A. 的燃烧热为 B. C. D. 欲分解2mol，至少需要提供的热量 【答案】C 【解析】 【详解】A．燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成指定的稳定物质时C为生成CO2放出的热量，故的燃烧热不为，A错误； B．H2在氧气中燃烧是一个放热反应， ，B错误； C．已知① ，结合B项分析可知反应②，(反应①-反应②)即可得到反应，根据盖斯定律可知，，C正确； D．由B项分析可知，，则 ，且H2O(l)转化为H2O(g)需要吸收能量，故欲分解2mol，至少需要提供480kJ的热量，D错误； 故答案为：C。 8. 铁片镀铜实验中（装置如下图所示），为提高电镀效果，电镀前铁片需依次用NaOH溶液、稀盐酸和水洗涤。下列说法不正确的是 A. 稀盐酸的主要作用是除去铁锈 B. a接电源正极，b接电源负极 C. 电镀过程中c(Cu2+)基本保持不变 D. 阴极发生反应：Cu2+＋2e– = Cu 【答案】B 【解析】 【分析】电镀时，铜片作阳极，即b接电源正极，电极反应为Cu-2e-=Cu2+，铁片作阴极，即a与电源负极相连，电极反应为Cu2++2e-=Cu。 【详解】A、电镀前，用NaOH溶液除去铁片上的油渍，用稀盐酸除去铁锈，A正确； B、电镀时，a接电源负极，b接电源正极，B错误； C、根据两个电极反应，可以推出电镀过程中c(Cu2+)基本保持不变，C正确； D、阴极的电极反应为Cu2++2e-=Cu，D正确； 故选B。 【点睛】电镀时，镀件做阴极，与电源负极相连，镀层金属作阳极，与电源正极相连，电解质溶液含有镀层金属的离子。 9. 用铂电极电解下列物质的溶液，当耗电量相同时，阴极和阳极上同时都有气体产生，且溶液的pH下降的是（ ） A. H2SO4 B. CuSO4 C. HCl D. KCl 【答案】A 【解析】 【详解】A．用铂电极电解硫酸，相当于电解水，阴极和阳极上同时都有气体产生，硫酸浓度增大，溶液pH降低，故A正确； B．用铂电极电解硫酸铜溶液，生成铜、氧气和硫酸，反应生成酸，溶液pH降低，但阴极无气体产生，故B错误； C．用铂电极电解HCl溶液，生成氢气、氯气，阴极和阳极上同时都有气体产生，但消耗HCl，则溶液pH升高，故C错误； D．用铂电极电解氯化钾溶液，生成氢氧化钾和氢气、氯气，反应生成碱，溶液pH值升高，故D错误； 故选A。 10. NaCl固体溶解过程及NaCl溶液导电的示意图如下。下列说法正确的是 A. 图①中，a离子为Na+，b离子为Cl− B. 通电后，NaCl发生电离 C. 图②表示通电后，离子定向移动，推测X为电源正极 D. 金属导电是物理变化，电解质溶液导电也是物理变化 【答案】C 【解析】 【详解】A．水分子中O原子显负电性，会吸引钠离子，且钠离子的半径小于氯离子，所以b离子为Na+，c离子为Cl−，A错误； B．通电后，NaCl发生电解，电离不需要通电，B错误； C．通电后为电解池，水和氯离子显负电，向阳极移动，所以X为电源正极，C正确； D．电解质溶液导电的过程即电解过程，有新物质生成，为化学变化，D错误； 综上所述答案为C。 11. 下列叙述中，不能用勒夏特列原理解释的是 A. 黄绿色的氯水光照后颜色变浅 B. 高压有利于的合成 C. 红棕色的，加压后颜色先变深后变浅 D. 由、、组成的平衡体系加压后颜色变深 【答案】D 【解析】 【详解】A．氯水中存在如下平衡：Cl2+H2OHCl+HClO，光照时，氯水中的次氯酸遇光分解生成氯化氢和氧气，使得次氯酸浓度减小，平衡向正反应方向移动，氯气的浓度减小，溶液颜色变浅，则黄绿色的氯水光照后颜色变浅可用勒夏特列原理解释，A不符合题意； B．合成氨反应为气体体积减小的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，氨气的产率增大，则高压有利于氨气的合成可用勒夏特列原理解释，B不符合题意； C．红棕色的二氧化氮中存在如下平衡：2NO2(g) N2O4(g) ，增大压强，平衡向正反应方向移动，所以加压后气体颜色先变深后变浅，但比压缩前深，所以加压后颜色先变深后变浅可用勒夏特列原理解释，C不符合题意； D．混合气体中存在如下平衡：H2+I22HI，该反应是气体体积不变的反应，增大压强，平衡不移动，则加压后颜色变深不能用勒夏特列原理解释，D符合题意； 故选D。 12. 在密闭的容器中进行如下的反应：H2(g)＋I2(g)2HI(g)，在温度T1和T2时，产物的量与时间的关系如下图所示，符合图像的正确的判断是 A. T1＞T2，△H＞0 B. T1＞T2，△H＜0 C. T1＜T2，△H＞0 D. T1＜T2，△H＜0 【答案】D 【解析】 【分析】“先拐先平，数值大”：在含量—时间曲线中，先出现拐点的则先达到平衡，说明该曲线表示的温度较高或者压强较大。 【详解】根据“先拐先平，数值大”的原则，由图像可知，T2温度下先出现拐点，反应速率更快，先达到平衡，所以T1< T2；在温度更低的条件下碘化氢的产量更高，说明正反应是放热反应，△H＜0，故D项正确； 故答案选D。 13. 某温度下，恒容密闭容器内发生反应：H2(g)+I2 (g) 2HI(g) △H<0， 该温度下，K=43，某时刻，测得容器内 H2、I2、HI的浓度依次为0.01 mol/L、0.01 mol/L、0.02 mol/L。一段时间后，下列情况与事实相符的是 A. 混合气体颜色变深 B. 混合气体密度变大 C. 容器内压强变小 D. 氢气的体积分数变小 【答案】D 【解析】 【分析】某时刻，测定容器内的浓度依次为0.01 mol/L、0.01 mol/L、0.02 mol/L，此时，平衡正向移动； 【详解】A． 由上述分析可知，平衡正向移动，体积不变，碘单质的浓度减小，混合气体颜色变浅，A项错误； B．反应前后都是气体，根据题意和质量守恒，气体的质量，体积始终不变，则密度不变，B项错误； C．恒温恒容时，反应前后气体的物质的量不变，因此压强始终不变，C项错误； D．由上述分析可知，平衡正向移动，氢气的物质的量减小，反应前后气体的物质的量不变，则氢气的体积分数变小，D项正确； 答案选D。 14. 在体积均为 1.0 L 的恒容密闭容器中加入足量的相同的炭粉，再分别加入 0.1 mol CO2 和 0.2 mol CO2，在不同温度下反应 CO2(g)＋C(s)⇌2CO(g)达到平衡，平衡时 CO2 的物质的量浓度 c(CO2) 随温度的变化如图(图中 I、II、III 点均处于曲线上)，下列说法不正确的是 A. 反应 CO2(g)＋C(s)⇌2CO(g)的 ΔS>0，ΔH>0 B. 体系中 c(CO)关系 ：c(CO，状态 II)>2c(CO，状态 III) C. CO2 的转化率 a：a (状态 II) ＜ a(状态 III) D. 反应速率 v：v(状态 I) ＜ v(状态 III) 【答案】B 【解析】 【详解】A．从方程式可看出，该反应正向进行气体物质系数增大，ΔS＞0；由图可知，升高温度，c(CO2)减小，平衡正向移动，正反应为吸热反应，ΔH>0，A正确； B．状态Ⅱ和状态Ⅲ的温度、体积相同，状态Ⅱ起始加入CO2的物质的量是状态Ⅲ的2倍，状态Ⅱ相当于在状态Ⅲ达平衡后将体积缩小一半，压强增大，平衡逆向移动，c(CO，状态Ⅱ)<2c(CO，状态Ⅲ)，B错误； C．状态Ⅱ和状态Ⅲ的温度、体积相同，平衡时CO2 的物质的量浓度 c(CO2，状态 II)> c(CO2，状态 III)，则CO2 的转化率 a：a (状态 II) ＜ a(状态 III)，C正确； D．温度：T(状态Ⅰ)<T(状态Ⅲ)，故逆反应速率：逆(状态Ⅰ)<逆(状态Ⅲ)，D正确； 答案选B。 15. Li可与S8发生系列反应：S8+2Li=Li2S8，3Li2S8+Li=4Li2S6，2Li2S6+2Li=3Li2S4，Li2S4+2Li=2Li2S2，Li2S2+2Li=2Li2S。科学家据此设计某锂硫电池，示意图如图。放电时，炭/硫复合电极处生成Li2Sx(x=1、2、4、6或8)。下列说法正确的是 A. 该电池中的电解质溶液可以用水溶液 B. 放电时，电子由炭/硫复合电极经用电器流向Li电极 C. 放电时，生成的S(x≠1)若穿过聚合物隔膜到达Li电极表面，不会与Li直接发生反应 D. 放电时，当0.01molS8全部转化为Li2S2时，理论上消耗0.56gLi 【答案】D 【解析】 【分析】在原电池中，Li较活泼，所以Li电极为负极，电极方程式为Li-e-=Li+，炭/硫复合电极是正极，发生还原反应，电子从原电池的负极流向正极，根据电极反应式结合电子转移进行计算即可。 【详解】A．Li是活泼金属可以和水反应生成氢气，该电池中的电解质溶液不可以用水溶液，故A错误； B．由分析可知，炭/硫复合电极为正极，Li电极为负极，原电池中电子由负极移向正极，故B错误； C．由题干信息可知，生成的当x=2、4、6或8时，若穿过聚合物隔膜到达Li电极表面，可以直接与Li发生反应，故C错误； D．放电时，当0.01molS8全部转化为Li2S2时，由总电极方程式S8+8Li=4Li2S2可知消耗0.08molLi，质量为0.08mol×7g/mol=0.56g，故D正确； 故选D。 16. 时，向容积为的密闭容器中充入一定量的和，发生如下反应：。反应过程中测得的部分数据见表： 0 10 20 30 0.10 0.04 0.02 0.20 0.04 下列说法中，不正确的是 A. 反应在前内的平均速都为 B. 时，该反应的平衡常数数值为 C. 保持其他条件不变，升高温度，平衡时，则反应的 D. 时，若起始时向容器中充入，达到平衡时的转化率大于 【答案】D 【解析】 【详解】A．反应在前10 min内，，故A正确； B．由题中表格可得三段式： ，30min时CO的浓度与20min时的浓度相同，即20min时已达到平衡状态，K=，故B正确； C．由B中三段式可知，原平衡时c(CH3OH)=0.08，保持其他条件不变，升高温度，平衡时c(CH3OH)=0.06，反应逆向移动，则反应的，故C正确； D．400℃时，当容积为1L的密闭容器中充入0.10molCO和0.20molH2，发生：反应，达到平衡时，CO的转化率为80%；根据等效平衡，若开始加0.1mol的CH3OH时，达到平衡时CH3OH的转化率为20%；相同温度下，若起始时向容器中充入0.15molCH3OH，相当于增加了CH3OH，达到平衡时CH3OH的转化率小于20%，故D错误； 故选：D。 17. 某小组同学设计如下实验能证实为可逆反应。 实验装置 实验序号 实验操作和现象 注：a、b均为石墨电极 ① ⅰ、闭合，指针向右偏转 ⅱ、待指针归零，向型管左管中加入KI溶液，…… ② ⅰ、闭合，指针向右偏转 ⅱ、待指针归零，向型管左管中滴加溶液，指针向左偏转 下列说法不正确的是 A. 仅凭实验①的ⅰ，并不能证明和发生了反应 B. 电流表指针归零，说明上述可逆反应达到了化学平衡状态 C. ①中加入KI溶液后，上述平衡向正反应方向移动，电流表指针向左偏转 D. ②中加入溶液后，导致还原性：，上述反应向逆反应方向移动 【答案】C 【解析】 【详解】A．仅凭实验①的ⅰ，只能证明有电子转移，可能其他氧化还原干扰，并不能证明和发生了反应，故A正确； B．电流表指针归零，无电子转移，无电流，说明上述可逆反应达到了化学平衡状态，故B正确； C．①中加入KI溶液后，碘离子浓度增加，上述平衡向正反应方向移动，此时a发生氧化反应，a为负极，b为正极，电流表指针向右偏转，故C错误； D．②中加入溶液后，生成碘化银沉淀，降低了碘离子浓度，亚铁离子浓度增加，导致还原性：，上述平衡向逆反应方向移动，故D正确； 故选C。 二、填空题(共49分) 18. 电解是海水资源综合利用的重要手段。 （1）电解饱和食盐水的原理如图所示。 ①电解饱和食盐水的化学方程式是______。 ②电极a接电源的______(填“正”或“负”)极。 ③离子交换膜主要允许______(填离子符号)通过。 （2）海水中有丰富的锂资源，我国科学家研发出利用太阳能从海水中提取金属锂的技术，提取原理如图所示： ①金属锂在电极______(填“A”或“B”)上生成。 ②阳极产生两种气体单质，写出阳极的电极反应______。 【答案】（1） ①. ②. 正 ③. (或、) （2） ①. ②. 、 【解析】 【小问1详解】 ①电解饱和食盐水生成氢气、氯气和氢氧化钠，化学方程式是； ②电极a生成氯气，为阳极，连接电源的正极； ③为防止氯气和氢氧根反应，离子交换膜是阳离子交换膜，主要允许阳离子，即Na＋(或、)通过； 【小问2详解】 ①根据电子流向，电极A为阴极，发生还原反应，金属锂在电极A上生成； ②海水中含有氯离子，阳极产生两种气体单质应为氯气和氧气，阳极的电极反应为、。 19. 合成氨对人类的生存和发展有着重要意义，1909年哈伯在实验室中首次利用氮气与氢气反应合成氨，实现了人工固氮： （1）请结合下列数据分析，工业上选用氮气与氢气反应固氮，而没有选用氮气和氧气反应固氮的原因是______。 序号 化学反应 的数值 ① ② （2）上述②反应，化学平衡常数表达式为______。 （3）合成氨生产流程示意图如下。 ①流程中，有利于提高平衡时氨的产率的措施是______。(答出2条) ②“干燥净化”中，有一步操作是用铜氨液除去原料气中的，其反应为： 对吸收后的铜氨废液______，使被吸收的释放出来并收集、吸收液循环使用。 A．增压加热 B．增压降温 C．减压加热 D．减压降温 （4）实验室研究是工业生产的基石。下图中的实验数据是在其它条件不变时，不同温度(200℃、400℃、600℃)、压强下，平衡混合物中的物质的量分数的变化情况。 ①曲线a对应的温度是______。 ②M、N、Q点平衡常数的大小关系是______。 （5）下图表示500℃、60.0MPa条件下，原料气投料比与平衡时体积分数的关系。根据图中点数据计算的平衡体积分数______。 【答案】（1）氮气与氢气反应的限度(或化学平衡常数)远大于氮气与氧气反应的限度 （2） （3） ①. 加压、分离出液氨、原料循环使用 ②. C （4） ①. 200℃ ②. （5）8% 【解析】 【小问1详解】 化学平衡常数越大，表明反应进行的程度越大，反应物的转化率越高。对比氮气与氢气反应、氮气和氧气反应的平衡常数数值，，即氮气与氢气反应的限度远大于氮气与氧气反应的限度，所以工业上选用氮气与氢气反应固氮。 【小问2详解】 ②反应，化学平衡常数表达式为。 【小问3详解】 ①合成氨气反应为：，根据勒夏特列原理，流程中采取加压、分离出液氨、原料循环使用等措施提高平衡时氨的产率。 ②根据反应，使被吸收的释放出来并收集、吸收液循环使用，应使平衡逆向移动，结合勒夏特列原理，可以采取减压加热的方法，故选C。 【小问4详解】 ①合成氨反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，氨气的物质的量分数降低，所以曲线a对应的温度是200℃。 ②合成氨反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小，由图可知温度的大小关系为：，则平衡常数的大小关系为：。 【小问5详解】 M点时，，设氮气反应了，据此列出三段式：，平衡时氨气的体积分数为，可列式：，解得，则的平衡体积分数是。 20. 天然气是一种清洁能源，但其中大多含有、等酸性气体和水泡，会腐蚀管道设备。 （1）碳钢材质管道发生电化学腐蚀，负极放电的物质是______。 （2）我国科学家设计了一种协同转化装置，实现对天然气中和的高效去除，装置如下图所示。其中电极分别为石墨烯(石墨烯包裹的)和石墨烯。 ①ZnO@石墨烯是______极(填“阳”或“阴”)。 ②石墨烯电极区发生反应为：ⅰ、；ⅱ、______。 ③协同转化总反应的化学方程式为______，在其中所起的作用是______。 ④工作时，ZnO@石墨烯电极区的基本保持不变，结合化学用语解释原因______。 【答案】（1）Fe （2） ①. 阴 ②. ③. ④. 催化作用 ⑤. 石墨烯为阴极，电极反应为，当阴极反应消耗时，外电路通过电子，阳极区有通过质子交换膜进入阴极区，阴极区几乎不变 【解析】 【小问1详解】 碳钢的主要成分是 Fe，电化学腐蚀中，金属单质在负极发生氧化反应（失电子），杂质（如碳）为正极，因此负极放电的物质是Fe。 【小问2详解】 ①ZnO@石墨烯电极上CO2得到电子生成CO，因此该电极为阴极。 ②石墨烯电极区ⅱ：H2S被氧化为S，Fe元素化合价降低1，S元素化合价升高2，因此该反应为。 ③根据图示可知，左侧CO2生成CO，右侧H2S生成S、H+，H+通过质子交换膜移向左侧生成H2O，因此总反应为。在反应中先作反应物，后作生成物，因此属于催化剂。 ④石墨烯为阴极，电极反应为，当阴极反应消耗时，外电路通过电子，阳极区有通过质子交换膜进入阴极区，阴极区几乎不变。 21. 某小组探究含元素的化合物间的转化，进行如下实验。 资料： ⅰ、含Cr元素的常见粒子：(橙色)、(黄色)、(溶于水，蓝紫色不稳定)、(绿色)、(蓝灰色，难溶于水，可溶于强酸、强碱)、(亮绿色)。 ⅱ、在碱性环境中比在酸性环境中分解速率快。 iii、在碱性环境中，不能氧化+3价铬元素。 实验操作及现象如下： 装置 步骤 操作 现象 2mL溶液 Ⅰ 先滴入稀硫酸至，再滴入5滴5%溶液，振荡 溶液橙色加深。滴入溶液后迅速变为蓝紫色，有气泡生成。稍后，无明显气泡时，溶液由蓝紫色完全变为绿色 Ⅱ 继续缓慢滴入10滴NaOH溶液，边滴，边振荡 又有气泡生成，溶液最终变为黄色 （1）已知(橙色)(黄色)。从化学平衡移动原理可知，滴入稀硫酸后，______，导致平衡逆向移动，增大，溶液橙色加深。 （2）Ⅰ中，溶液由橙色变为绿色的总反应的离子方程式是______。 （3）Ⅱ中，继续滴入NaOH溶液后，又有气泡生成的原因是______。 （4）Ⅱ中，继续滴入NaOH溶液后，预测有沉淀生成，但实验时未观察到。提出假设：在碱性环境中+3价铬元素被氧化。 ①甲同学设计实验证明假设成立：取少量Ⅰ中的绿色溶液，在滴入NaOH溶液前增加一步操作：______。然后滴入NaOH溶液，有蓝灰色沉淀生成，继续滴入溶液，沉淀溶解，溶液变为亮绿色。 ②乙同学进一步研究碱性环境对+3价铬元素的还原性或的氧化性的影响，设计如图实验。 右侧烧杯的溶液中，氧化剂是______。 开始时灵敏电流计指针不偏转，分别继续进行如下实验。 ⅰ、向左侧烧杯中滴入NaOH溶液，出现蓝灰色沉淀，继续缓慢滴入NaOH溶液，灵敏电流计指针向右偏转(电子从左向右运动)，此时左侧的电极反应式为______。 ⅱ、向右侧烧杯中滴入NaOH溶液，有微小气泡生成，灵敏电流计指针向左偏转，左侧无明显变化。此时原电池中的总反应的化学方程式为______。 ③由上述实验可知：碱性环境对______产生了影响。 A．+3价铬元素的还原性 B．的氧化性 C．+3价铬元素的还原性和的氧化性 D．不能确定 【答案】（1）增大 （2） （3）在碱性环境中比在酸性环境中分解速率快 （4） ①. 将试管放入沸水浴中加热，至无气泡，冷却 ②. ③. ④. ⑤. A 【解析】 【分析】该实验的实验目的是探究溶液酸碱性对含铬元素化合物间转化的影响，通过实验可知，酸性条件下重铬酸根离子的氧化性强于过氧化氢，碱性条件下过氧化氢的氧化性强于铬酸根离子。 【小问1详解】 向重铬酸钾溶液中滴入稀硫酸后溶液橙色加深是因为加入滴入稀硫酸，溶液中氢离子浓度增大，平衡向逆反应方向移动，重铬酸根离子浓度增大，使得溶液橙色加深； 【小问2详解】 实验I中溶液由橙色变为绿色发生的总反应为酸性条件下重铬酸根离子与过氧化氢溶液反应生成铬离子、氧气和水，反应的离子方程式为：； 【小问3详解】 由题给信息可知，实验Ⅱ中，继续滴入氢氧化钠溶液后，又有气泡生成是因为过氧化氢在碱性环境中比在酸性环境中分解速率快，过氧化氢分解生成氧气和水所致； 【小问4详解】 ①由题意可知，实验Ⅱ中滴入氢氧化钠溶液未观察到氢氧化铬沉淀生成，则甲同学的实验目的是排出溶液中氧气的干扰，验证碱性条件下+3价铬元素的存在形式，具体操作为：取少量I中的绿色溶液于试管中，将试管放入沸水浴中加热，至无气泡，冷却；然后滴入氢氧化钠溶液，溶液中铬离子与氢氧化钠溶液反应得到蓝灰色氢氧化铬沉淀，继续滴入氢氧化钠溶液，氢氧化铬与氢氧化钠溶液反应得到含有四羟基合铬离子的亮绿色溶液； ②由题意可知，乙同学设计的原电池的目的是探究+3价铬元素的还原性或过氧化氢的氧化性的影响，由图可知，左侧为硫酸铬酸性溶液，则右侧为过氧化氢溶液，过氧化氢是反应的氧化剂； i.由实验现象可知，向左侧烧杯中滴入氢氧化钠溶液时，左侧电极为负极，碱性条件下氢氧化铬在负极失去电子发生氧化反应生成铬酸根离子和水，电极反应式为：； ii.由实验现象可知，向右侧烧杯中滴入氢氧化钠溶液时，左侧电极为正极，酸性条件下溶液中的氧气在正极得到电子发生还原反应生成水，右侧电极为负极，碱性条件下过氧化氢在负极失去电子发生氧化反应生成氧气和水，则此时原电池中的总反应为过氧化氢分解生成氧气和水，反应的方程式为：； ③由实验现象可知，碱性环境对溶液中+3价铬元素的还原性影响较大，对溶液中过氧化氢的氧化性影响较小，故选A。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $