精品解析：山东省实验中学2025-2026学年高二上学期期中化学试题

山东省实验中学2025~2026学年第一学期期中 高二化学试题 注意事项： 1.答题前，考生先将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，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。回答非选择题时，用0.5mm黑色签字笔将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3.试卷共10页，考试时间90分钟。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 K 39 S 32 Cl 35.5 Ag 108 Cu 64 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. 化学反应中的物质变化和能量转化是人类研究的重大课题。下列说法错误的是 A. 工业上将煤气化可以提高能源利用率 B. 常温下可自发氧化为，则该反应 C. 清洗铁锅后及时擦干，能减缓铁锅因发生化学腐蚀而生锈 D. “奋斗者”号载人潜水器使用的锂离子电池是二次电池 2. 下列实验设计能达到预期目的的是 A制取 B．测定中和反应的反应热 C．恒压滴液漏斗可减小测定体积的实验误差 D．其他条件一定，反应物浓度越大，反应速率越快 A. A B. B C. C D. D 3. 化学能与电能的相互转化在生产生活中应用广泛。下列说法错误的是 A. 装置甲工作一段时间后，阳极产物与阴极产物的物质的量之比为 B. 装置乙可以实现铁上镀光亮的铜镜(已知：能微弱电离出铜离子) C. 装置丙若银电极增重 ，理论上有0.35 mol电子通过外电路 D. 装置丁中钢闸门应与外接电源正极相连 4. 在碳中和愿景下，全球范围内可再生能源不断开发。一种新研发的电池系统是通过二氧化碳溶于水触发电化学反应，其工作原理如图所示(钠超离子导体只允许通过)。下列说法正确的是 A. 电子通过钠超离子导体由a极移动到b极 B. 工作一段时间b极附近可能有白色固体析出 C. 电池工作时每消耗标准状况下，a极质量减少 D. 该电池中的有机电解液可选用乙醇 5. 利用如下装置模拟工业上电渗析法实现海水淡化，左侧装置为浓差电池。浓差电池是一种利用电解质溶液浓度差产生电势差而形成的电池，理论上当电解质溶液的浓度相等时停止放电。下列说法错误的是 A. 膜1为阳离子交换膜、膜2为阴离子交换膜 B. 乙室的Ag电极电势高于甲室 C. 石墨1电极的反应为 D. 当乙室Ag电极的质量增加21.6 g时，理论上NaCl溶液减少11.7 g NaCl 6. 向一恒容密闭容器中加入 和一定量的，发生反应：。的平衡转化率在不同投料比下随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是 A. B. 温度对该反应的正反应速率影响更显著 C. 点a、b、c对应的平衡常数： D. 当混合气体的平均摩尔质量不再变化时，说明反应已达到平衡状态 7. 从下列实验事实所引出的相应结论正确的是 选项 实验事实 结论 A 密闭容器中发生反应，压缩容器体积达到新平衡后，容器压强不变 平衡未发生移动 B 室温下，饱和MOH溶液的导电能力比饱和NaOH溶液弱 MOH为弱碱 C 两份新制氯水，分别滴加，溶液和淀粉KI溶液，前者生成白色沉淀，后者溶液变蓝色 氯气与水的反应存在限度 D 溴水中存在平衡：，当加入固体后，溶液颜色变浅 生成物浓度降低，平衡正向移动 A. A B. B C. C D. D 8. 下列叙述与图不对应的是 甲 乙 丙 丁 A. 由图甲可知，可逆反应，为气体， B. 图乙中时刻可表示使用催化剂对反应速率的影响 C. 图丙表示室温下pH相同的溶液和HClO溶液稀释的pH变化曲线 D. 图丁为反应： 中C的百分含量随时间变化的曲线 9. 以羰基化合物为载体运用化学平衡分离、提纯某纳米级活性铁粉，反应原理为 ，装置如下： 下列说法错误的是 A. 高温不利于反应自发进行 B. 根据实验装置和原理推测 C. ，反应已达到化学平衡 D. 工作时，区域和区域发生反应的平衡常数互为倒数关系 10. 氨基甲酸铵发生分解的化学方程式为NH2COONH4(s) 2NH3(g)+CO2(g)。利用如下装置测定不同温度下该反应以分压表示的化学平衡常数Kp。 步骤I：关闭K3，打开K1和K2，开启真空泵抽气至测压仪数值稳定后关闭K1； 步骤II：关闭K2，缓慢开启K3至U形管两边液面相平并保持不变，读取压强数值。 记录25 ℃、30 ℃下压强分别为12.0 kPa、17.1 kPa．下列说法错误的是。 A. 氨基甲酸铵分解反应的ΔH＞0 B. 该反应25 ℃时的化学平衡常数Kp=2.56×1011 Pa3 C. 步骤I中测压仪数值未稳定即关闭K1，Kp测量值偏小 D. 步骤II中读数时U形管左侧液面偏高，Kp测量值偏大 二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有1-2个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错得0分。 11. 羟基自由基(•OH)是自然界中氧化性仅次于氟的氧化剂。我国科学家设计了一种能将苯酚(C6H5OH)氧化为CO2和H2O的原电池-电解池组合装置如图所示。下列说法正确的是 A. 装置工作时，电流由b极经Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ室流向a极 B. 装置工作时，a极附近溶液的pH减小 C. 相同条件下，c、d两极产生的气体体积比为7：3 D. 装置工作时，每转移28mol e-两室共消耗1mol苯酚 12. 室温下，某溶液初始时仅溶有A和B且浓度相等，同时发生以下两个反应：①，②；反应①的速率可表示为，反应②的速率可表示为(为速率常数)。反应体系中组分A、Z的浓度随时间变化情况如图，下列说法正确的是 A. 0～300S时间段内，Y的平均反应速率为 B. 反应开始后，体系中Y和Z的浓度之比不断变化 C. 如果反应能进行到底，反应结束时60%的A转化为Z D. 反应②的活化能比反应①的活化能大 13. 已知化合物A与在一定条件下反应生成化合物B与，其反应历程如图所示，其中TS表示过渡态，I表示中间体。下列说法中正确的是 A. 物质稳定性：中间体中间体 B. 该历程决速步骤的能垒(活化能) C. 使用更高效的催化剂可降低反应所需的活化能，改变反应的限度 D. 升高温度，正反应速率增加，逆反应速率减小，有利于该反应正向进行 14. 利用与电化学催化还原制备HCOOH的反应机理(M为催化剂)和不同催化剂(Bi、BiIn或In)下的相对能量变化如图所示(*表示吸附态)。下列说法错误的是 A. 存在2个副反应 B. 总反应为CO2+H2HCOOH C. 使用BiIn作催化剂更优 D. 降低温度有利于提高CO2制甲酸的平衡转化率 15. 下表是在相同温度下三种酸的一些数据，下列判断正确的是 酸 HX HY HZ 浓度/() 0.12 0.2 0.9 0.9 0.9 电离度 0.25 0.2 0.1 0.3 0.5 电离常数 A. 在相同温度下，电离常数： B. 在相同温度下，从HX的数据可以说明：弱电解质溶液浓度越小，电离度越大，且 C. 室温时，若在HZ溶液中加少量盐酸，则的值不变 D. 表格中三种浓度的HX溶液，从左至右逐渐增大 三、非选择题：本题共5小题，共60分。 16. 探究原电池和电解池原理，对生产生活具有重要的意义。 I、利用电化学方法可以将有效地转化为 ，装置如图所示。 （1）在该装置中，a极为_______极，若以铅酸蓄电池为直流电源，则铅酸蓄电池中极的电极反应式为_______。 （2）装置工作时，阴极除有生成外，还可能生成副产物，降低电解效率。 已知：。 ①副产物可能是_______(写出一种即可)。 ②标准状况下，当阳极生成氧气的体积为时，测得整个阴极区内的，电解效率为_______(忽略电解前后溶液的体积变化)。 II、VB2-空气电池是目前储电能力最高的电池。以VB2-空气电池为电源，用惰性电极电解硫酸铜溶液如图所示。 （3）该电池工作时的反应为4VB2＋11O2=4B2O3＋2V2O5。其中负极发生的电极反应为_______。 （4）电解一段时间后，B池中溶液的pH将_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。 （5）当外电路中通过0.04 mol电子时，B装置内共收集到0.448 L气体(标准状况)，若B装置内的液体体积为200 mL(电解前后溶液体积不变)，则电解前CuSO4溶液的物质的量浓度为_______mol·L-1。 17. 已知：NaNO2+NH4Cl=NaCl+N2↑+2H2O的速率方程为进行如下实验：向锥形瓶中加入一定体积的2.0mol/LNaNO2溶液、2.0mol/LNH4Cl溶液、1.0mol/L醋酸溶液和水，充分搅拌，保持体系温度为20℃，用秒表测量收集1mLN2所需的时间，实验数据如下表： 已知20℃下气体的摩尔体积为24L/mol。 实验 体积/mL 时间/s NaNO2溶液 NH4Cl溶液 醋酸溶液 水 1 4.0 4.0 8.0 332 2 6.0 4.0 4.0 6.0 148 3 4.0 4.0 4.0 83 4 12.0 2.0 4.0 5 6.0 4.0 0 10.0 （1）___________，___________。 （2）速率方程中___________。 （3）实验4中___________。用表示的平均反应速率为___________。(列出计算式即可) （4）实验5的反应速率___________实验2的反应速率(填“大于”“小于”或“等于”)，理由是___________。 18. 已知298 K时，几种物质的电离平衡常数(K)如下表。 化学式 HClO 电离常数 （1）25℃时，若向液中加入少量的，则溶液中将___________(填“增大”“减小”或“不变”)。 （2）溶液和溶液反应的离子方程式为___________。 （3）①下，纯水中，将的苛性钠溶液 与的稀硫酸 混合(设混合后溶液的体积为原两溶液体积之和)，所得混合溶液的，则___________。 ②25℃时， 溶液与 溶液等体积混合，反应后溶液恰显中性，用含的代数式表示的电离平衡常数___________。 （4）① 溶液加水稀释过程中，下列数据变大的是___________(填标号)。 a． b． c． d． e． ②若将的两溶液分别加水稀释，pH变化如图所示。图中三点对应溶液的导电能力由强到弱的顺序是___________。 19. 研究氮氧化物的处理对建设美丽中国具有重要意义。 （1）目前汽车尾气系统中均安装了催化转化器。在催化转化器中，汽车尾气中的CO和NO在催化剂的作用下发生反应生成和。 已知： 则反应的为___________。 （2）的反应历程如图(图中所有物质均为气态)。 该反应的快速步骤是反应___________(填对应序号)。总反应的中间产物的化学式为___________、___________。 （3）T℃，将等物质的量的NO和CO充入容积为2 L的恒容密闭容器中，若温度和体积不变，反应过程中NO的物质的量随时间变化如图所示。该反应的化学平衡常数___________；平衡时若保持温度不变，再向容器中充入CO、各0.2 mol，则平衡将___________(填“向左”、“向右”或“不”)移动。 （4）某研究小组探究催化剂Ⅰ、Ⅱ对CO、NO转化的影响。将CO和NO以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应，相同时间内测量逸出气体中的含量，从而确定尾气脱氮率(即NO的转化率)，结果如图所示。 温度高于250℃时，图中曲线Ⅰ脱氮率随温度升高而降低的原因是___________。 20. 我国力争于2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和。研发二氧化碳的碳捕集和碳利用技术是科学研究的热点问题。实现碳达峰、碳中和目标的有效方式之一是加氢生产甲醇，反应体系中发生如下反应： i． ii． iii． （1）反应i、ii、iii在不同温度下对应的平衡常数如图所示，时，反应i的平衡常数，则时，反应iii的平衡常数___________。 （2）在催化剂作用下，往容积为起始压强为的刚性容器中通入和，发生反应i、ii、iii，不同温度下的平衡转化率和甲醇的选择性(甲醇的选择性)如图所示，甲醇的选择性随温度的升高而降低的原因可能是___________；下反应ii的平衡常数___________(保留小数点后3位)。 （3）在表面可以实现加氢合成甲醇： ，下列说法正确的是___________(填标号)。 A. 能提高的平衡转化率 B. 反应过程中，发生了还原反应 C. 会使的数值减小 D. 提高了活化分子百分数 （4）利用光电催化原理，由和也可制备，装置如左图所示，不同催化剂下生成的法拉第效率与电极电势的关系如右图所示(已知法拉第效率是指实际生成物和理论生成物的百分比)。 ①为了保证生成甲醇的法拉第效率在较高水平，最合适的电势及最佳催化剂是___________。 ②写出光电催化装置图中右侧的电极反应式：___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 山东省实验中学2025~2026学年第一学期期中 高二化学试题 注意事项： 1.答题前，考生先将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，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。回答非选择题时，用0.5mm黑色签字笔将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3.试卷共10页，考试时间90分钟。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 K 39 S 32 Cl 35.5 Ag 108 Cu 64 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. 化学反应中的物质变化和能量转化是人类研究的重大课题。下列说法错误的是 A. 工业上将煤气化可以提高能源利用率 B. 常温下可自发氧化为，则该反应 C. 清洗铁锅后及时擦干，能减缓铁锅因发生化学腐蚀而生锈 D. “奋斗者”号载人潜水器使用的锂离子电池是二次电池 【答案】C 【解析】 【详解】A．工业上将煤气化转化为气体燃料，燃烧更充分，提高能源利用率，A正确； B．Fe(OH)2氧化为Fe(OH)3的反应在常温下自发（ΔG<0），反应中O2被消耗导致熵减（ΔS<0），因此ΔH必须<0才能使ΔG<0，B正确； C．铁锅生锈主要是电化学腐蚀，及时擦干主要减缓电化学腐蚀，而非化学腐蚀，故C错误； D．锂离子电池可充电重复使用，属于二次电池，D正确； 故答案选C。 2. 下列实验设计能达到预期目的的是 A制取 B．测定中和反应的反应热 C．恒压滴液漏斗可减小测定体积的实验误差 D．其他条件一定，反应物浓度越大，反应速率越快 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．二氧化碳在饱和食盐水中溶解度较小，向饱和食盐水中先通氨气使溶液呈碱性，再通入二氧化碳，二氧化碳应该从长管进，氨气要防止倒 吸，从短管进，A错误； B．测定中和反应的反应热需用玻璃搅拌器使反应充分进行，装置中缺少该仪器，会导致温度测量不准确，B错误； C．恒压滴液漏斗可使漏斗内液体顺利滴下，且保持反应体系压强恒定，避免因滴液导致锥形瓶内压强变化，从而减小测定H2体积的实验误差，C正确；  D．实验中H2C2O4量不足，KMnO4过量，反应后溶液仍呈紫红色，无法通过褪色时间判断速率，D错误； 故选C。 3. 化学能与电能的相互转化在生产生活中应用广泛。下列说法错误的是 A. 装置甲工作一段时间后，阳极产物与阴极产物的物质的量之比为 B. 装置乙可以实现铁上镀光亮的铜镜(已知：能微弱电离出铜离子) C. 装置丙若银电极增重 ，理论上有0.35 mol电子通过外电路 D. 装置丁中钢闸门应与外接电源正极相连 【答案】D 【解析】 【详解】A．装置甲为电解熔融氯化钠，阳极反应为：2Cl--2e-=Cl2↑，阴极反应为：2Na++2e−=2Na，阳极产物与阴极产物的物质的量之比为1:2，A正确； B．电镀要求待镀金属（铁）作阴极，镀层金属（铜）作阳极，且电解质含铜离子，B正确； C．装置为原电池，银电极为正极，电极反应式为Ag++e-=Ag，增重37.8 g Ag，物质的量为 =0.35 mol，每1 mol Ag⁺还原需1 mol e⁻，故转移电子0.35 mol，C正确； D．外加电流阴极保护法中，被保护金属（钢闸门）需与外接电源负极相连作阴极，防止失电子被腐蚀，辅助电极作阳极，D错误； 故选D。 4. 在碳中和愿景下，全球范围内可再生能源不断开发。一种新研发的电池系统是通过二氧化碳溶于水触发电化学反应，其工作原理如图所示(钠超离子导体只允许通过)。下列说法正确的是 A. 电子通过钠超离子导体由a极移动到b极 B. 工作一段时间b极附近可能有白色固体析出 C. 电池工作时每消耗标准状况下，a极质量减少 D. 该电池中的有机电解液可选用乙醇 【答案】B 【解析】 【分析】由电池工作原理示意图可知反应中Na被氧化为钠离子，为原电池的负极，则a电极反应式为Na-e-=Na+，b为正极，b电极反应式为，原电池工作时，阳离子向正极移动，电解液中钠离子和碳酸氢根离子达到饱和时，以NaHCO3晶体析出，据此分析解题。 【详解】A．电子不会进入电解质溶液中，即电子不会在钠超离子导体中移动，而是通过用电器经a极移动到b极，故A错误； B．b为正极，发生还原反应，电极b上的电极反应为，同时a电极生成的Na+经钠超离子导体移动到b电极，当电解液中钠离子和碳酸氢根离子达到饱和时，b极区可能发生反应，即工作一段时间b极附近可能有白色固体析出，故B正确； C．每消耗标准状况下，即消耗0.1molCO2，由电极反应可知，转移0.1mol电子，则消耗金属钠0.1mol，a极质量减小2.3g，故C错误； D．钠和乙醇能发生置换反应，该电池中的有机电解液不可选用乙醇，故D错误； 故选B。 5. 利用如下装置模拟工业上电渗析法实现海水淡化，左侧装置为浓差电池。浓差电池是一种利用电解质溶液浓度差产生电势差而形成的电池，理论上当电解质溶液的浓度相等时停止放电。下列说法错误的是 A. 膜1为阳离子交换膜、膜2为阴离子交换膜 B. 乙室的Ag电极电势高于甲室 C. 石墨1电极的反应为 D. 当乙室Ag电极的质量增加21.6 g时，理论上NaCl溶液减少11.7 g NaCl 【答案】A 【解析】 【分析】该装置左侧为浓差原电池，右侧为电解池，实现海水淡化装置，甲室Ag电极发生Ag-e-=Ag+，该电极为负极，乙室的Ag电极发生Ag++e-=Ag，该电极为正极，故石墨1电极为阳极，石墨2电极为阴极，NaCl溶液中阳离子Na+移向阴极室，膜2为阳离子交换膜，阴离子Cl-移向阳极室，膜1为阴离子交换膜，从而模拟实现海水淡化； 【详解】A．NaCl溶液中阳离子Na+移向阴极室，膜2为阳离子交换膜，阴离子Cl-移向阳极室，膜1为阴离子交换膜，A错误； B．由上述分析可知，乙室的Ag电极为正极，故电势高于甲室，B正确； C．石墨1电极为阳极，电极反应为，C正确； D．乙室的Ag电极发生Ag++e-=Ag，增加21.6g为生成的Ag的质量，物质的量为，转移电子0.2mol，理论上NaCl溶液移向阳极室的Cl-为0.2mol，移向阴极室的Na+为0.2mol，故质量减少0.2mol35.5g/mol+0.2mol23g/mol=11.7g，D正确； 答案选A。 6. 向一恒容密闭容器中加入 和一定量的，发生反应：。的平衡转化率在不同投料比下随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是 A. B. 温度对该反应的正反应速率影响更显著 C. 点a、b、c对应的平衡常数： D. 当混合气体的平均摩尔质量不再变化时，说明反应已达到平衡状态 【答案】B 【解析】 【分析】由图可知，当投料比一定时，升高温度，的平衡转化率减小，故该反应为放热反应； 【详解】A．分析可知，该反应为放热反应，当温度一定时，投料比越大，的平衡转化率越小，所以，故A正确； B．升高温度，平衡逆向移动，故温度对该反应逆反应速率影响更显著，故B错误； C．点a、b温度相同，，升高温度，平衡逆向移动，K值减小，c点温度低于a、b点，故，故C正确； D．正反应气体分子数增加，反应前后气体总质量不变，当混合气体的平均摩尔质量不再变化时，混合气体的总物质的量不变，说明反应已达到平衡状态，故D正确； 故选B。 7. 从下列实验事实所引出的相应结论正确的是 选项 实验事实 结论 A 密闭容器中发生反应，压缩容器体积达到新平衡后，容器压强不变 平衡未发生移动 B 室温下，饱和MOH溶液的导电能力比饱和NaOH溶液弱 MOH为弱碱 C 两份新制氯水，分别滴加，溶液和淀粉KI溶液，前者生成白色沉淀，后者溶液变蓝色 氯气与水的反应存在限度 D 溴水中存在平衡：，当加入固体后，溶液颜色变浅 生成物浓度降低，平衡正向移动 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．温度不变则平衡常数不变，而K=c(CO2)，CO2的浓度仅由温度决定，压缩容器体积上述平衡逆向移动，但CO2浓度不变，即压强恢复原值，但平衡发生了移动，A错误； B．导电能力强弱与电解质溶液中离子浓度和离子所带的电荷有关，即导电能力弱可能是因为MOH溶解度低而非弱碱，如Ca(OH)2虽为强碱但溶解度小，B错误； C．淀粉KI变蓝可能由HClO氧化I-引起，无法直接证明Cl2存在，因此不能验证反应存在限度，C错误； D．加入AgNO3后，Br-浓度降低，平衡正向移动，Br2被消耗导致颜色变浅，结论正确，D正确； 故答案为：D。 8. 下列叙述与图不对应的是 甲 乙 丙 丁 A. 由图甲可知，可逆反应，为气体， B. 图乙中时刻可表示使用催化剂对反应速率的影响 C. 图丙表示室温下pH相同的溶液和HClO溶液稀释的pH变化曲线 D. 图丁为反应： 中C的百分含量随时间变化的曲线 【答案】A 【解析】 【详解】A．由图，相同温度时，增大压强，含量增大，则平衡逆向移动，正反应为气体分子数增大的反应，则为气体；相同压强，增大温度，含量减小，则平衡正向移动，正反应为吸热反应，焓变大于0，A错误； B．加入催化剂，正逆反应速率同等程度增大，平衡不移动，与图象符合，B正确； C．醋酸、HClO均为弱酸，但酸性CH3COOH比次氯酸强，pH相同的CH3COOH溶液和HClO溶液，则CH3COOH的浓度比HClO小，稀释相同倍数后，醋酸电离平衡正向移动程度比HClO弱，醋酸溶液中氢离子浓度小于次氯酸，即pH为CH3COOH溶液大于HClO，与图象符合，C正确； D．根据‘先拐先平数值大’可知，。该反应为放热反应，升高温度()，平衡逆向移动，C的百分含量减小；该反应为气体体积减小的反应，增大压强()，平衡正向移动，C的百分含量增大。图像与叙述相符，D正确； 故选A。 9. 以羰基化合物为载体运用化学平衡分离、提纯某纳米级活性铁粉，反应原理为 ，装置如下： 下列说法错误的是 A. 高温不利于反应自发进行 B. 根据实验装置和原理推测 C. ，反应已达到化学平衡 D. 工作时，区域和区域发生反应的平衡常数互为倒数关系 【答案】D 【解析】 【详解】A．该反应<0，熵变小于0，根据，高温不利于反应自发进行，A正确； B．该反应的目的是运用化学平衡分离、提纯某纳米级活性铁粉，由实验装置可见，纯铁粉残留在右端，因为该反应<0，为放热反应，所以右端T2温度高，当挥发到右端较高温度区域，该反应平衡向逆反应方向进行，分解，生成铁粉，所以，B正确； C．由反应，根据化学计量数之间的关系，，所以当时，反应已达到化学平衡，C正确； D．T1区域发生，平衡常数为K1，T2区域发生，平衡常数为K2，两者温度不同，则平衡常数不是互为倒数关系，D错误； 故答案选D。 10. 氨基甲酸铵发生分解的化学方程式为NH2COONH4(s) 2NH3(g)+CO2(g)。利用如下装置测定不同温度下该反应以分压表示的化学平衡常数Kp。 步骤I：关闭K3，打开K1和K2，开启真空泵抽气至测压仪数值稳定后关闭K1； 步骤II：关闭K2，缓慢开启K3至U形管两边液面相平并保持不变，读取压强数值。 记录25 ℃、30 ℃下压强分别为12.0 kPa、17.1 kPa．下列说法错误的是。 A. 氨基甲酸铵分解反应的ΔH＞0 B. 该反应25 ℃时的化学平衡常数Kp=2.56×1011 Pa3 C. 步骤I中测压仪数值未稳定即关闭K1，Kp测量值偏小 D. 步骤II中读数时U形管左侧液面偏高，Kp测量值偏大 【答案】C 【解析】 【详解】A．设氨基甲酸铵发生分解达到平衡时压强为P kPa，则该反应的平衡常数可表示为：，由题干所给数据：25 ℃、30 ℃下压强P分别为12.0 kPa、17.1 kPa，即P(30 ℃) > P(25 ℃)，可推得Kp(30 ℃) > Kp(25 ℃)，即温度升高，Kp变大，所以氨基甲酸铵发生分解的反应为吸热反应，即ΔH＞0，A项正确； B．25 ℃平衡时，p(NH3)=12.0 kPa×=8 kPa，p(CO2)=12.0 kPa×=4 kPa，Kp=(8000 Pa)2×4000 Pa=2.56×1011 Pa3，B项正确； C．步骤Ⅰ中测压仪数值未稳定即关闭K1，说明未抽成真空状态，装置留有空气，最终测压仪所测压强偏大，Kp测量值偏大，C项错误； D．步骤Ⅱ中读数时U形管左侧液面偏高，说明U形管右侧压强较大，即所测压强偏大，Kp测量值偏大，D项正确； 故选C。 二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有1-2个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错得0分。 11. 羟基自由基(•OH)是自然界中氧化性仅次于氟的氧化剂。我国科学家设计了一种能将苯酚(C6H5OH)氧化为CO2和H2O的原电池-电解池组合装置如图所示。下列说法正确的是 A. 装置工作时，电流由b极经Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ室流向a极 B. 装置工作时，a极附近溶液的pH减小 C. 相同条件下，c、d两极产生的气体体积比为7：3 D. 装置工作时，每转移28mol e-两室共消耗1mol苯酚 【答案】AC 【解析】 【分析】由图可知，左侧为原电池，a极+6价铬转化为+3价铬发生还原反应，为正极，则b为负极；右侧为电解池，c为阴极、d为阳极，据此分析； 【详解】A．由分析可知，左侧原电池a为正极，b为负极，在原电池内部电流由负极流向正极即电流由b极经Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ室流向a极，故A正确； B．电极a发生，a电极附近OH-浓度增大，溶液pH增大，故B错误； C．d极电极反应为，羟基自由基(·OH)进一步氧化苯酚，，c极电极反应为，每转移1 mol e-，生成H2的物质的量是0.5 mol，d极生成的物质的量是，相同条件下气体的体积比等于气体的物质的量的比。则c、d两极产生气体的体积比为，故C正确； D．苯酚被氧化发生氧化反应生成二氧化碳和水，根据得失电子守恒可知C6H5OH~28e-，故系统工作时，每转移28mole-时，d极、b极各消耗1mol 苯酚，共消耗2mol苯酚，故D错误； 故答案为：AC。 12. 室温下，某溶液初始时仅溶有A和B且浓度相等，同时发生以下两个反应：①，②；反应①的速率可表示为，反应②的速率可表示为(为速率常数)。反应体系中组分A、Z的浓度随时间变化情况如图，下列说法正确的是 A. 0～300S时间段内，Y的平均反应速率为 B. 反应开始后，体系中Y和Z的浓度之比不断变化 C. 如果反应能进行到底，反应结束时60%的A转化为Z D. 反应②的活化能比反应①的活化能大 【答案】AC 【解析】 【分析】根据图像，300s时A的浓度为0.3mol/L、Z的浓度为0.12mol/L；可知300s内A的浓度降低0.2mol/L、Z的浓度增加0.12mol/L。根据，可知通过反应②A的浓度降低0.12mol/L、通过反应①A的浓度降低0.08mol/L。 【详解】A．0～300S时间段内，通过反应①A的浓度降低0.08mol/L ，则Y的浓度增大0.08mol/L，Y的平均反应速率为 ，故A正确； B．为速率常数，反应①②的速率比为为常数，反应开始后，体系中Y和Z的浓度之比不变，故B错误； C．0～300S时间段内，通过反应②A的浓度降低0.12mol/L、通过反应①A的浓度降低0.08mol/L，反应①②的速率比为常数，如果反应能进行到底，反应结束时的A转化为Z，故C正确； D．0～300S时间段内，通过反应②A的浓度降低0.12mol/L、通过反应①A的浓度降低0.08mol/L，可知反应②的速率大于反应①，则活化能反应②比反应①的小，故D错误； 选AC。 13. 已知化合物A与在一定条件下反应生成化合物B与，其反应历程如图所示，其中TS表示过渡态，I表示中间体。下列说法中正确的是 A. 物质稳定性：中间体中间体 B. 该历程决速步骤的能垒(活化能) C. 使用更高效的催化剂可降低反应所需的活化能，改变反应的限度 D. 升高温度，正反应速率增加，逆反应速率减小，有利于该反应正向进行 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据物质能量越低越稳定的原则，由图中相对能量数据可知中间体的能量低于中间体的能量，则物质稳定性：中间体中间体，A错误； B．根据反应历程图可知步骤③的活化能最大，为决速步，根据数据可计算出该决速步的能垒(活化能)为：，B正确； C．更高效的催化剂只能降低反应所需的活化能，加快反应速率，不影响平衡移动，不改变反应的限度，C错误； D．升高温度，正反应和逆反应速率都增加，D错误； 故答案为：B。 14. 利用与电化学催化还原制备HCOOH的反应机理(M为催化剂)和不同催化剂(Bi、BiIn或In)下的相对能量变化如图所示(*表示吸附态)。下列说法错误的是 A. 存在2个副反应 B. 总反应为CO2+H2HCOOH C. 使用BiIn作催化剂更优 D. 降低温度有利于提高CO2制甲酸的平衡转化率 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知，存在、两个副反应， A项正确； B．根据反应机理图可知，总反应为CO2+H2HCOOH，B项正确； C．用BiIn作催化剂时，决速步的活化能最小，反应速率最快，催化效果最优，C项正确； D．由进程图可知，该反应为吸热反应，温度降低，平衡逆向移动，CO2的平衡转化率降低，不利于生成HCOOH，D项错误； 答案选D。 15. 下表是在相同温度下三种酸的一些数据，下列判断正确的是 酸 HX HY HZ 浓度/() 0.12 0.2 0.9 0.9 0.9 电离度 0.25 0.2 0.1 0.3 0.5 电离常数 A. 在相同温度下，电离常数： B. 在相同温度下，从HX的数据可以说明：弱电解质溶液浓度越小，电离度越大，且 C. 室温时，若在HZ溶液中加少量盐酸，则的值不变 D. 表格中三种浓度的HX溶液，从左至右逐渐增大 【答案】AD 【解析】 【详解】A．在相同温度下，相同浓度的电解质溶液，电离度越大，电离常数越大，时，电离度HX＜HY＜HZ，所以电离常数：K1<K4<K5，故A正确； B．在相同温度下，弱电解质溶液的浓度越小，电离度越大，但电离常数不变，所以K1=K2=K3，故B错误； C．室温时，若在HZ溶液中加少量盐酸，则HZ溶液中c(H+)增大，HZ的电离平衡逆向移动，c(Z-)减小，所以的值增大，故C错误； D．表格中三种浓度的HX溶液中，从左至右c(HX)逐渐增大，虽然电离度不断减小，但电离产生的离子浓度不断增大，所以从左至右c(X-)逐渐增大，故D正确； 故选AD。 三、非选择题：本题共5小题，共60分。 16. 探究原电池和电解池原理，对生产生活具有重要的意义。 I、利用电化学方法可以将有效地转化为 ，装置如图所示。 （1）在该装置中，a极为_______极，若以铅酸蓄电池为直流电源，则铅酸蓄电池中极的电极反应式为_______。 （2）装置工作时，阴极除有生成外，还可能生成副产物，降低电解效率。 已知：。 ①副产物可能是_______(写出一种即可)。 ②标准状况下，当阳极生成氧气的体积为时，测得整个阴极区内的，电解效率为_______(忽略电解前后溶液的体积变化)。 II、VB2-空气电池是目前储电能力最高的电池。以VB2-空气电池为电源，用惰性电极电解硫酸铜溶液如图所示。 （3）该电池工作时的反应为4VB2＋11O2=4B2O3＋2V2O5。其中负极发生的电极反应为_______。 （4）电解一段时间后，B池中溶液的pH将_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。 （5）当外电路中通过0.04 mol电子时，B装置内共收集到0.448 L气体(标准状况)，若B装置内的液体体积为200 mL(电解前后溶液体积不变)，则电解前CuSO4溶液的物质的量浓度为_______mol·L-1。 【答案】（1） ①. 正 ②. （2） ①. CO(或) ②. 0.75(或75%) （3）2VB2+22OH--22e-=V2O5+2B2O3+11H2O （4）减小 （5）0.05 【解析】 【小问1详解】 根据图示可知：在右边Pt电极上CO2得到电子被还原为HCOO-，所以该电极为阴极，则电源b电极为负极，电源的a电极为正极，在正极a上，PbO2得到电子被还原为PbSO4，该电极的电极反应式为：； 【小问2详解】 ①该装置在工作时，阴极Pt电极上，除了CO2得到电子被还原为HCOO-，还有可能CO2得到电子被还原为CO气体；还可能是溶液中的H2O电离产生的H+得到电子被还原为H2，故阴极的副产物可能是CO(或H2)； ②电解时，在阳极上发生反应：2H2O-4e-=O2↑+2H+。标准状况下，当阳极生成氧气的体积为224 mL时，其物质的量为n(O2)=0.01 mol，则反应过程中电子转移的物质的量n(e-)=0.04 mol，测得整个阴极区内的c(HCOO-)=0.015mol/L，n(HCOO-)=0.015mol/L×1 L=0.015 mol，得到电子的物质的量是n(e-)=0.015 mol×2=0.03 mol，由于同一闭合回路中电子转移的数目相等，则电解效率为η==0.75(或75%)； 【小问3详解】 装置A中电极a通入空气，为电池正极，碱性条件下，电极反应式为，则电极为电池负极，根据总反应和正极反应，可得负极电极反应式为； 【小问4详解】 装置B为电解池，电极b(惰性电极)为阳极，电极反应式为；电极c电极反应式为，可知该电解池是放氧生酸，氢离子浓度增大，故pH降低； 【小问5详解】 当外电路中通过0.04 mol电子时，若只生成氧气，根据，生成气体0.01mol，标况下体积为<0.448L，所以还有氢气生成，标况下体积为0.224L，物质的量为，根据，消耗电子0.02mol，根据电子守恒，发生反应消耗电子为0.04mol-0.02mol=0.02mol，则铜离子的物质的量为0.01mol，电解前溶液的物质的量浓度是。 17. 已知：NaNO2+NH4Cl=NaCl+N2↑+2H2O的速率方程为进行如下实验：向锥形瓶中加入一定体积的2.0mol/LNaNO2溶液、2.0mol/LNH4Cl溶液、1.0mol/L醋酸溶液和水，充分搅拌，保持体系温度为20℃，用秒表测量收集1mLN2所需的时间，实验数据如下表： 已知20℃下气体的摩尔体积为24L/mol。 实验 体积/mL 时间/s NaNO2溶液 NH4Cl溶液 醋酸溶液 水 1 4.0 4.0 8.0 332 2 6.0 4.0 4.0 6.0 148 3 4.0 4.0 4.0 83 4 12.0 2.0 4.0 5 6.0 4.0 0 10.0 （1）___________，___________。 （2）速率方程中___________。 （3）实验4中___________。用表示的平均反应速率为___________。(列出计算式即可) （4）实验5的反应速率___________实验2的反应速率(填“大于”“小于”或“等于”)，理由是___________。 【答案】（1） ①. 4.0 ②. 8.0 （2）2 （3） ①. 74 ②. （4） ①. 小于 ②. 实验2中加入醋酸溶液，氢离子浓度大于实验5，根据速率方程，氢离子浓度越大速率越大 【解析】 【分析】本题探究反应速率的影响因素，根据单一变量法，每组溶液的总体积要相等，根据实验4、5可知总体积为20mL，则V1=4.0，V2=8.0，V3=2.0，据此分析。 【小问1详解】 根据实验2、5可知，溶液的总体积为20.0mL，则V1=20.0-4.0-4.0-8.0=4.0，则V2=20.0-4.0-4.0-4.0=8.0，故答案为：4.0；8.0； 【小问2详解】 由表中实验1、3数据可知，其他物质的浓度相同时，NaNO2溶液的浓度增大1倍时，实验3、1中收集1.0mLN2所需时间比值为=，即实验3的反应速率为实验1的4倍，速率方程：，则m=2，故答案为：2； 【小问3详解】 实验4中NaNO2溶液浓度是实验2的2倍，根据速率方程为v=k•c2(NaNO2)•c(NH4Cl)•c(H+)，可知实验4的反应速率是实验2的2倍，反应时间是148s的一半，则t4=74，已知20℃下气体的摩尔体积为24L/mol，产生1mLN2物质的量为，由NaNO2+NH4Cl=NaCl+N2↑+2H2O可知消耗Δc(NH4Cl)=，用NH4Cl表示的平均反应速率为==，故答案为：74；； 【小问4详解】 已知：NaNO2+NH4Cl=NaCl+N2↑+2H2O的速率方程为=k•c2(NaNO2)•c(NH4Cl)•c(H+)，实验2中加入醋酸溶液，氢离子浓度大于实验5，根据速率方程，氢离子浓度越大速率越大，所以实验5的反应速率小于实验2的反应速率，故答案为：小于；实验2中加入醋酸溶液，氢离子浓度大于实验5，根据速率方程，氢离子浓度越大速率越大。 18. 已知298 K时，几种物质的电离平衡常数(K)如下表。 化学式 HClO 电离常数 （1）25℃时，若向液中加入少量的，则溶液中将___________(填“增大”“减小”或“不变”)。 （2）溶液和溶液反应的离子方程式为___________。 （3）①下，纯水中，将的苛性钠溶液 与的稀硫酸 混合(设混合后溶液的体积为原两溶液体积之和)，所得混合溶液的，则___________。 ②25℃时， 溶液与 溶液等体积混合，反应后溶液恰显中性，用含的代数式表示的电离平衡常数___________。 （4）① 溶液加水稀释过程中，下列数据变大的是___________(填标号)。 a． b． c． d． e． ②若将的两溶液分别加水稀释，pH变化如图所示。图中三点对应溶液的导电能力由强到弱的顺序是___________。 【答案】（1）增大 （2） （3） ①. 9:11 ②. （4） ①. bd ②. b>a>c 【解析】 【小问1详解】 25℃时，在H2SO3溶液中，当向H2SO3溶液中加入少量的I2，两者发生氧化还原反应，产生H+使c(H+)增大，温度不变，所以不变，则增大； 【小问2详解】 根据电离平衡常数可知，酸性，因此溶液和溶液反应的离子方程式为； 【小问3详解】 ①下，纯水中，则此时的，将 的苛性钠溶液与 的稀硫酸混合，所得混合溶液的，所以混合溶液，则得到，因此，故； ②25℃时， 溶液与 溶液等体积混合，反应后溶液恰显中性，根据电荷守恒，因溶液显中性，所以，，剩余的的浓度为，则的电离平衡常数； 【小问4详解】 ①醋酸的电离平衡为， 溶液加水稀释过程中，平衡向右移动，电离程度增大，和的数量增多，的数量会减少，但、和会减小，所以下列选项中数据会变大的是： a．随稀释的进行，减小，a错误； b．在稀释过程中，减小，根据，得到，因此增大，b正确； c．，温度不变，不变，c错误； d． 在稀释过程中，酸性减弱，减小，由于温度不变，不变，所以增大，得到增大，d正确； e．，温度不变，不变，e错误； 故答案选bd； ②若将的两溶液分别加水稀释，由于二者均为一元酸，pH越小溶液中离子浓度越大，导电能力越强，则图中a、b、c三点对应溶液的导电能力由强到弱的顺序为b>a>c。 19. 研究氮氧化物的处理对建设美丽中国具有重要意义。 （1）目前汽车尾气系统中均安装了催化转化器。在催化转化器中，汽车尾气中的CO和NO在催化剂的作用下发生反应生成和。 已知： 则反应的为___________。 （2）的反应历程如图(图中所有物质均为气态)。 该反应的快速步骤是反应___________(填对应序号)。总反应的中间产物的化学式为___________、___________。 （3）T℃，将等物质的量的NO和CO充入容积为2 L的恒容密闭容器中，若温度和体积不变，反应过程中NO的物质的量随时间变化如图所示。该反应的化学平衡常数___________；平衡时若保持温度不变，再向容器中充入CO、各0.2 mol，则平衡将___________(填“向左”、“向右”或“不”)移动。 （4）某研究小组探究催化剂Ⅰ、Ⅱ对CO、NO转化的影响。将CO和NO以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应，相同时间内测量逸出气体中的含量，从而确定尾气脱氮率(即NO的转化率)，结果如图所示。 温度高于250℃时，图中曲线Ⅰ脱氮率随温度升高而降低的原因是___________。 【答案】（1）-746.5 （2） ①. ② ②. N2O2 ③. N2O （3） ①. 5 ②. 不 （4）温度高于时，随温度升高，催化剂I的活性降低，反应速率减慢 【解析】 【小问1详解】 ① ② ③ 根据盖斯定律②×2-①-③得=-746.5。 【小问2详解】 活化能越小，反应速率越快，则该反应的快速步骤是反应②。根据图示，CO、NO是反应物，CO2、N2是生成物，总反应的中间产物的化学式为N2O2、N2O。 【小问3详解】 ，将等物质的量的和充入容积为2L的恒容密闭容器中，温度和体积不变，根据图示，10~15min反应达到平衡状态，列出三段式有： 该反应的化学平衡常数K=；平衡时若保持温度不变，再向容器中充入CO、CO2各0.2mol，则c(CO)=0.2mol/L，c(CO2)=0.2mol/L，Q=，Q=K，则平衡不移动。 【小问4详解】 温度高于时，随温度升高，催化剂I的活性降低，反应速率减慢，所以曲线I脱氮率随温度升高而降低。 20. 我国力争于2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和。研发二氧化碳的碳捕集和碳利用技术是科学研究的热点问题。实现碳达峰、碳中和目标的有效方式之一是加氢生产甲醇，反应体系中发生如下反应： i． ii． iii． （1）反应i、ii、iii在不同温度下对应的平衡常数如图所示，时，反应i的平衡常数，则时，反应iii的平衡常数___________。 （2）在催化剂作用下，往容积为起始压强为的刚性容器中通入和，发生反应i、ii、iii，不同温度下的平衡转化率和甲醇的选择性(甲醇的选择性)如图所示，甲醇的选择性随温度的升高而降低的原因可能是___________；下反应ii的平衡常数___________(保留小数点后3位)。 （3）在表面可以实现加氢合成甲醇： ，下列说法正确的是___________(填标号)。 A. 能提高的平衡转化率 B. 反应过程中，发生了还原反应 C. 会使的数值减小 D. 提高了活化分子百分数 （4）利用光电催化原理，由和也可制备，装置如左图所示，不同催化剂下生成的法拉第效率与电极电势的关系如右图所示(已知法拉第效率是指实际生成物和理论生成物的百分比)。 ①为了保证生成甲醇的法拉第效率在较高水平，最合适的电势及最佳催化剂是___________。 ②写出光电催化装置图中右侧的电极反应式：___________。 【答案】（1）6.561×10-5 （2） ①. 反应ⅲ为放热反应，温度升高，平衡向逆反应方向移动，不利于甲醇的生成 ②. 0.018 （3）BD （4） ①. —1.0V、Cu6(S) ②. CO2+6e—+6H+=CH3OH+H2O 【解析】 【小问1详解】 由图可知，220℃时，反应ⅰ和反应ⅱ的平衡常数相等，都为8.1×10-3，由盖斯定律可知，反应ⅰ+反应ⅱ=反应ⅲ，则反应ⅲ的平衡常数K=8.1×10-3×8.1×10-3=6.561×10-5，故答案为：6.561×10-5； 【小问2详解】 由盖斯定律可知，反应ⅰ+反应ⅱ=反应ⅲ，则反应∆H3=(—90.77kJ/mol)+(+41.21kJ/mol)=—49.56 kJ/mol，升高温度，反应ⅲ的平衡向逆反应方向移动，甲醇的选择性降低，所以甲醇的选择性随温度的升高而降低；由图可知，T℃时，二氧化碳的平衡转化率为25%，甲醇的选择性为45%，平衡时二氧化碳、甲醇的物质的量为1mol×(1—25%)=0.75mol、1mol×25%×45%=0.1125mol，由碳原子个数守恒可知，一氧化碳的物质的量为1mol—0.75mol—0.1125mol=0.1375mol，由方程式可知，反应生成水的物质的量与反应消耗二氧化碳的物质的量相等，则水的物质的量为1mol×25%=0.25mol，由氢原子个数守恒可知，氢气的物质的量为3mol-0.1125mol×2-0.25mol=2.525mol，反应ii的平衡常数Kp=≈0.018，故答案为：反应ⅲ为放热反应，温度升高，平衡向逆反应方向移动，不利于甲醇的生成；0.018； 【小问3详解】 A．是反应的催化剂，催化剂能加快反应速率，但化学平衡不移动，二氧化碳的转化率不变，故错误； B．由方程式可知，反应中碳元素的化合价降低被还原，二氧化碳是反应的氧化剂，发生还原反应，故正确； C．是反应的催化剂，催化剂不能改变反应的焓变，故错误； D．是反应的催化剂，催化剂能降低反应的活化能，提高活化分子的百分数，故正确； 故选BD； 【小问4详解】 ①由图可知，催化剂为Cu6(S)、电极电势为—1.0V时，生成甲醇的法拉第效率最高，所以为了保证生成甲醇的法拉第效率在较高水平，最合适的电势及最佳催化剂是—1.0V、Cu6(S)，故答案为：—1.0V、Cu6(S)； ②右侧电极酸性条件下二氧化碳得到电子发生还原反应生成甲醇和水，电极反应式为CO2+6e—+6H+=CH3OH+H2O，故答案为：CO2+6e—+6H+=CH3OH+H2O。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $