精品解析：福建省三明第一中学2025-2026学年高二上学期11月期中化学试题

三明一中2025~2026学年上学期半期考 高二化学科试卷 (考试时间：90分钟 满分：100分) 可能用到的相对原子质量：H：1 Li：7 C：12 N：14 O：16 Ag：108 一、选择题(每小题所给的四个选项中，只有一项符合题目要求，共14小题，共44分) 1. 化学与生活密切相关。下列说法错误的是 A. 电解精炼铜的过程中，阳极减少的质量一定等于阴极增加的质量 B. 可乐瓶盖打开后看到有大量气泡逸出，可以用平衡移动原理来解释 C. 夏天食物易变质，是因为温度升高，提高了活化分子百分数。 D. 电热水器用镁棒防止内胆腐蚀，原理是牺牲阳极保护法 2. 已知反应4X(g)+2Y (g)Z(g)+4W(g)，在不同条件下的化学反应速率如下，其中反应速率最快的是 A. (X)=1.2 mol·L-1·min-1 B. (Y)=0.6 mol·L-1·min-1 C. (Z)=0.4 mol·L-1·min-1 D. (W)=0.08 mol·L-1·s-1 3. 下列有关热化学方程式的叙述正确的是 A. 表示中和反应反应热的离子方程式为： B 已知，，则 C. ，则的摩尔燃烧焓为-1366kJ·mol-1 D. 已知，则比稳定 4. 2019年诺贝尔化学奖授予了对锂离子电池方面的研究作出贡献的约翰·B·古迪纳夫(John B.Goodenough)等三位科学家。已知可充电镍酸锂离子电池的工作原理如图所示，其总反应为：。下列说法不正确的是 A. 放电时，A电极为作原电池负极 B. 放电时，B电极反应式 C. 充电时，A电极反应式为 D. 充电时，当电路中通过电子的电量时，A、B两极质量变化差为 5. 某温度时，在2L恒容密闭容器中X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示，直至平衡状态，下列说法错误的是 A. 0～2min，Z的反应速率为 B. 平衡转化率 C. 若反应能自发进行，则反应的焓变 D. 反应过程中混合气体密度逐渐减小 6. 采用如图所示装置和操作，无法达到目的的是 A．能构成原电池 B．在Al上镀银 ，则d为银 C．模拟生铁的电化学腐蚀 D．探究温度对反应：2NO2N2O4(ΔH<0)平衡的影响 A. A B. B C. C D. D 7. 已知：Al能溶解在NaOH溶液中，而Mg不能，下列电极反应式书写正确的是 A. 用铜电极电解Na2SO4溶液的阳极反应式： 2H2O - 4e-= 4H++ O2↑ B. 铅蓄电池充电时的阳极反应式： Pb2++ 2H2O - 2e-= 4H++ PbO2 C. 惰性电极电解MgCl2溶液的阴极反应式：2H2O + 2e-=2OH-+H2↑ D. Mg、Al插入NaOH溶液构成的原电池中，负极反应式：Al-3e-+4OH-= [Al(OH)4]- 8. 将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空恒容容器中(固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)。判断该分解反应已经达到化学平衡的是 ①2v(NH3)＝v(CO2)②密闭容器中总压强不变③密闭容器中混合气体的密度不变④密闭容器中氨气的体积分数不变 A. ①② B. ②③ C. ②④ D. ②③④ 9. 为探究浓差原电池的原理，某同学做如下实验(盐桥中为用琼脂封装的溶液)，电流计指针发生了偏转。下列说法正确的是 A. 盐桥中琼脂封装的溶液可替换为KCl溶液 B. 左侧烧杯中硝酸银溶液浓度将增大 C. 当转移1mol电子时，负极所在的烧杯中溶液增重108g D. 盐桥换成铜丝，电流计指针不偏转 10. 一定温度下，向一密闭容器中充入0.3mol C2H2和足量 BaCO3发生反应：2BaCO3(s) + C2H2(g)=2BaO(s) + 4CO(g) +H2(g) ΔH>0，下列叙述正确的是 A. 若与CO的分压相等，则 B. BaCO3质量不变，不能作为反应达到平衡的依据 C. 其他条件不变，扩大容器体积或升高温度，平衡均正向移动，平衡常数均增大 D. 其他条件不变，平衡后缩小容器体积，C2H2的物质的量减小 11. 将CO2和H2充入密闭容器中发生反应：，在不同催化剂作用下反应相同时间，CH3OH的浓度随温度变化如图所示。下列说法正确的是 A. a、b两点的逆反应速率v(a)逆＜v逆(b) B. 温度下平衡常数K(T3)＞K(T4) C. 催化剂Ⅲ作用下，反应的活化能最小 D. 催化剂活性越好，CH3OH的平衡浓度越大 12. 将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆周中心区(a)已被腐蚀而变暗，在液滴外沿棕色铁锈环(b)，如图所示。下列说法错误的是 A. 铁片腐蚀最严重区域是生锈最多的区域 B. 铁片腐蚀过程最终生成的铁锈为 C. 液滴边缘是正极区，发生的电极反应为： D. 液滴之下氧气含量少，铁片作负极，发生的氧化反应为： 13. 全钒液流电池充电时间短，续航能力强，其充放电原理为VO2++V2++2H+VO2++V3++H2O以此电池为电源，用石墨电极电解Na2SO3溶液，可得到NaOH和H2SO4示意图如下。下列说法错误的是（ ） A. 全钒液流电池放电时，正极的电极反应式为VO2++2H++e-=VO2++H2O B. 图中a电极为阴极，N物质是H2 C. 全钒液流电池充电时，V3+被氧化为VO2+ D. 电解时，b电极的反应式为SO32-+H2O-2e-=SO42-+2H+ 14 二氧化碳加氢制甲烷过程中发生如下反应： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 在1.01×105Pa条件下，按n起始(CO2)：n起始(H2)=1：1投料比进行反应，平衡时CO2、CH4和CO占所有含碳物质的物质的量分数随温度的变化如图所示。下列不正确的是 A. 曲线①对应的物质是CO2 B. 800℃时，反应Ⅱ的化学平衡常数小于1 C. 温度低于300℃，曲线②对应的纵坐标数值可能大于30% D. 500℃时，其他条件一定，增大压强，反应Ⅱ平衡向逆反应方向移动 二、填空题(共4小题，共56分) 15. Ⅰ．实验进行测定化学反应的焓变工作任务巨大，有些化学反应的焓变，可进行理论推算。 （1）研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理有重要意义。1mol NO2(g)和1mol CO(g)反应生成NO(g)和CO2(g)过程中的能量变化如图所示。已知E1=134kJ·mol-1，E2=368kJ·mol-1(E1、E2为反应的活化能)。 若在反应体系中加入合适的催化剂，化学反应速率增大，则E1、ΔH的变化分别是___________、___________(填“增大”、“减小”或“不变”)；该反应放出的热量为___________kJ。 Ⅱ．已知：①：Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)平衡常数K1 ②：Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g)平衡常数为K2。不同温度时K1、K2的值如下表，请根据表中数据，回答下列问题： 温度/K K1 K2 973 1.47 2.38 1173 2.15 1.67 （2）①写出反应①的平衡常数K1的表达式___________，通过表格中的数值推断：反应①是___________(填“吸热”或“放热”)反应。 ②当温度为973K时，反应③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的平衡常数K3=___________(结果保留小数点后2位) ③根据上表数据推断反应③是___________(填“吸热”或“放热”)反应。要使反应③在一定条件下建立的平衡向正反应方向移动，可采取的措施是___________(填写序号)。 A．缩小反应容器容积 B．降低温度 C．使用合适的催化剂 D．设法减少CO2的量 Ⅲ．汽车尾气里含有的NO气体是由于内燃机燃烧的高温引起氮气和氧气反应所致：N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH>0。 （3）现将N2、O2混合充入恒温恒容密闭容器中，下列变化趋势正确的是___________(填字母序号)。 16. 某化学兴趣小组利用草酸与酸性KMnO4溶液反应，探究化学反应速率的影响因素。该化学兴趣小组同学查阅资料，发现一种草酸与酸性KMnO4溶液反应的机理，如下图所示(草酸与酸性KMnO4溶液反应机理图)： （1）请根据机理图写出草酸与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式___________。 （2）草酸与酸性KMnO4溶液的反应，实验数据及现象如下表所示： 实验 编号 c(H2C2O4) /mol·L-1 V(H2C2O4) /L c(KMnO4) /mol·L-1 V(KMnO4) L c(H2SO4) /mol·L-1 V(H2SO4) /L 溶液褪色 时间/min 1 0.2 2 0.0025 4 0.3 1 7.0 2 0.2 2 0.0050 4 0.3 b 5.0 3 0.2 2 0.0100 4 0.3 a 3.5 4 0.2 2 0.0500 4 0.3 1 ①a_______b(填“>、=、<)，该实验室探究_________对化学反应速率的影响。 ②仔细观察数据，实验___________(填“1、2、3或4”)不适合作为化学反应速率影响因素的探究，原因是___________ ③实验3中，用KMnO4的浓度变化表示0-5min内的平均反应速率，()= ___________mol·L-1·min-1(用最简分数表示)。 （3）实验过程观察到溶液褪色速率开始时较慢，一段时间后加快。请结合与酸性溶液反应的机理图。猜测图中与酸性c()溶液反应的催化剂为___________。 （4）其他条件不变，改变KMnO4的物质的量浓度，溶液褪色时间与c(KMnO4)的关系如下图所示。c(KMnO4)大于0.01 mol·L-1时，c(KMnO4)越大，溶液褪色时间越长的原因是___________。 17. I．电解池在日常生活中有着广泛的应用。某科研小组用甲烷-空气燃料电池提供的电能电解处理含的酸性废水，设计如图所示装置(X、Y、Z均为气体)，利用电极反应生成的离子将转化成Cr3+，后续调节溶液的pH值，将Cr3+转化成沉淀。 （1）向___________极移动(填“M”或“N”)，原因是___________。 （2）Fe电极区发生的反应为___________(写离子方程式)。 （3）除去2 mol 理论上需要通入甲烷的物质的量为___________mol。 Ⅱ．四甲基氢氧化铵(CH3)4NOH常用作电子工业清洗剂，以四甲基氯化铵(CH3)4NCl为原料，采用电渗析法合成(CH3)4NOH (M=91g/mol)，工作原理如图(a、b为石墨电极，c、d、e为离子交换膜)。 （4）装置中d为___________交换膜(填“阳离子”或“阴离子”)，b极的电极反应式为___________，NaOH溶液的浓度大小关系：m___________n。(填“>、=、<”) （5）若两极共产生33.6L气体(标准状况下)，则制备(CH3)4NOH的质量___________g。 18. CO2是一种温室气体，对人类的生存环境产生巨大的影响，将CO2作为原料转化为有用化学品，对实现碳中和及生态环境保护有着重要意义。 Ⅰ．工业上以CO2和NH3为原料合成尿素，在合成塔中存在如下转化： （1）在液相合成尿素的热化学方程式为___________。 （2）恒容密闭容器中发生 ，错误的是___________。 A. 反应在任何温度下都能自发进行 B. 增大的浓度，有利于的转化率增大 C. 当混合气体的密度不再发生改变时反应达平衡状态 D. 充入He，压强增大，平衡向正反应方向移动 Ⅱ．由CO2与H2制备甲醇是当今研究的热点之一。 （3）在一定条件下，向0.5L恒容密闭容器中充入x mol 和ymol ，发生反应 ΔH3=-50 kJ·mol-1. ①若x=1、时H2的转化率如图所示，其中a、b、c三点所在的曲线为相同时间内，不同温度下氢气的转化率，则点a___________填(“是”或“否”)为已达平衡的点。T2时，若起始压强为10atm，Kp=___________atm-2(结果保留一位小数)(说明：Kp为压强平衡常数，即气体物质的平衡分压替代物质的量浓度来计算，分压=总压×物质的量分数)。 ②已知速率方程正=k正c(CO2) ·c3(H2) ， 逆=k逆c(CH3 OH) ·c (H2O)，k正、k逆是速率常数，只受温度影响，下图表示速率常数k正、k逆的对数lgk与温度的倒数1/T之间的关系，A、B、D、E分别代表图中a点、c点的速率常数，其中点___________(填A或B或D或E)表示c点的lgk逆。 Ⅲ．研究NOx之间的转化具有重要意义，NO氧化反应 ：2NO (g) +O2(g)2NO2 (g) ，该反应分两步进行，其反应过程能量变化示意图。 第一步：2NO (g)N2O2(g) 第二步：N2O2(g)+ O2(g)2NO2 (g)   （4）决定NO氧化反应速率的步骤是___________(填“第一步”、“第二步”)。 （5）在恒容的密闭容器中充入一定量的NO和O2气体，保持其他条件不变，控制反应温度分别为T3和T4(T4>T3)，测得c(NO)随t(时间)的变化曲线如下图，转化相同量的NO，在温度___________(填“T3”或“T4”)下消耗的时间较长，试结合反应过程能量图(上图)分析其原因___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 三明一中2025~2026学年上学期半期考 高二化学科试卷 (考试时间：90分钟 满分：100分) 可能用到的相对原子质量：H：1 Li：7 C：12 N：14 O：16 Ag：108 一、选择题(每小题所给的四个选项中，只有一项符合题目要求，共14小题，共44分) 1. 化学与生活密切相关。下列说法错误的是 A. 电解精炼铜的过程中，阳极减少的质量一定等于阴极增加的质量 B. 可乐瓶盖打开后看到有大量气泡逸出，可以用平衡移动原理来解释 C. 夏天食物易变质，是因为温度升高，提高了活化分子百分数。 D. 电热水器用镁棒防止内胆腐蚀，原理是牺牲阳极保护法 【答案】A 【解析】 【详解】A．电解精炼铜时，阳极的粗铜及比铜活泼的杂质金属（如锌、铁）都会发生氧化反应而溶解，但由于杂质金属的摩尔质量可能不同，阳极减少的质量不一定等于阴极增加的质量，A错误； B．可乐瓶内存在溶解平衡，开瓶后压强降低，平衡向逸出气体的方向移动，符合勒夏特列原理，可以用平衡移动原理来解释，B正确； C．温度升高使更多分子获得活化能，活化分子百分数提高，反应速率加快，导致食物变质加速，C正确； D．镁的金属活动性强于铁，作为牺牲阳极被腐蚀，保护铁内胆，属于牺牲阳极保护法，D正确； 故选A。 2. 已知反应4X(g)+2Y (g)Z(g)+4W(g)，在不同条件下的化学反应速率如下，其中反应速率最快的是 A. (X)=1.2 mol·L-1·min-1 B. (Y)=0.6 mol·L-1·min-1 C. (Z)=0.4 mol·L-1·min-1 D. (W)=0.08 mol·L-1·s-1 【答案】D 【解析】 【分析】同一化学反应，用不同物质表示反应速率其数值比等于化学计量数之比，即 。 【详解】A．将转化为：； B．将转化为：; C．； D．=，转化为：； 反应速率最快的是(W)=0.08 mol·L-1·s-1，选D。 3. 下列有关热化学方程式的叙述正确的是 A. 表示中和反应反应热的离子方程式为： B. 已知，，则 C. ，则的摩尔燃烧焓为-1366kJ·mol-1 D. 已知，则比稳定 【答案】B 【解析】 【详解】A．中和反应为放热反应，应为负值，正确的表示中和反应反应热的离子方程式为：，A错误； B．燃烧生成比生成消耗更多，放热更多，更小，因此，B正确； C．摩尔燃烧焓要求生成液态水，但方程中为气态，不符合定义，C错误； D．表明的能量低于，能量越低越稳定，因此比稳定，D错误； 故答案选B。 4. 2019年诺贝尔化学奖授予了对锂离子电池方面的研究作出贡献的约翰·B·古迪纳夫(John B.Goodenough)等三位科学家。已知可充电镍酸锂离子电池的工作原理如图所示，其总反应为：。下列说法不正确的是 A. 放电时，A电极为作原电池负极 B. 放电时，B电极反应式为 C. 充电时，A电极反应式为 D. 充电时，当电路中通过电子的电量时，A、B两极质量变化差为 【答案】D 【解析】 【分析】 放电时，是电池， A为作原电池负极， B极为正极；充电时，为电解池，A为阴极， B为阳极。 【详解】A．放电时， A为作原电池负极，其电极反应式为，A正确； B．放电时，B极为正极，发生还原反应，其电极反应式为，B正确； C．充电时，为电解池，A为阴极，其电极反应式为，C项正确； D．充电时，当电路中通过电子的电量时，A电极增加锂离子的质量、B电极减少锂离子的质量，两极质量变化差为，D项错误； 故答案选D。 5. 某温度时，在2L恒容密闭容器中X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示，直至平衡状态，下列说法错误的是 A. 0～2min，Z的反应速率为 B. 平衡转化率 C. 若反应能自发进行，则反应的焓变 D. 反应过程中混合气体的密度逐渐减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据图示，0～2 min，Z的物质的量变化量为0.1 mol，则0～2 min，Z的反应速率为，A正确； B．根据图示，0～2min，X、Y、Z三种气体的物质的量变化量分别为：增加0.2 mol、减少0.3 mol、减少0.1 mol，转化的等于化学计量数之比，则该化学方程式为：，Y、Z的初始物质的量均为1.0 mol，Y、Z的化学计量数之比为3:1，则平衡转化率，B正确； C．该化学方程式为：，反应前后气体分子数减少，ΔS<0，若反应能自发进行，则反应的焓变，C正确； D．恒容容器中，体积V不变，该化学方程式为：，反应前后均为气体，气体总质量m不变，混合气体密度始终不变，D错误； 故选D。 6. 采用如图所示装置和操作，无法达到目的的是 A．能构成原电池 B．在Al上镀银 ，则d为银 C．模拟生铁的电化学腐蚀 D．探究温度对反应：2NO2N2O4(ΔH<0)平衡的影响 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．该装置中可发生氧化还原反应，且形成了闭合回路，构成了原电池，能达到目的，A不符合题意； B．根据电流方向判断a为正极，c为阳极，d为阴极，铝上镀银应让Al作阴极，Ag作阳极，图上的装置无法达到目的，B符合题意； C．干燥的铁粉腐蚀速度慢、食盐水润湿的铁粉会因为发生吸氧腐蚀较快被腐蚀，右侧试管氧气减少压强减小故红墨水液柱右侧高左侧低，能达到实验目的，C不符合题意； D．CaO溶于水放热，提供了高温环境，氯化铵固体和氢氧化钡固体混合是吸热反应提供低温环境，该装置可达到实验目，D不符合题意； 故选B。 7. 已知：Al能溶解在NaOH溶液中，而Mg不能，下列电极反应式书写正确的是 A. 用铜电极电解Na2SO4溶液的阳极反应式： 2H2O - 4e-= 4H++ O2↑ B. 铅蓄电池充电时的阳极反应式： Pb2++ 2H2O - 2e-= 4H++ PbO2 C. 惰性电极电解MgCl2溶液的阴极反应式：2H2O + 2e-=2OH-+H2↑ D. Mg、Al插入NaOH溶液构成的原电池中，负极反应式：Al-3e-+4OH-= [Al(OH)4]- 【答案】D 【解析】 【详解】A．铜作为阳极在电解Na2SO4溶液时会被氧化为Cu2+，电极反应式为：Cu-2e-=Cu2+，A错误； B．铅蓄电池充电时阳极反应应为PbSO4转化为PbO2，电极反应式为：，B错误； C．电解MgCl2溶液时，阴极H2O得到电子生成OH-，OH-和Mg2+结合生成氢氧化镁沉淀，电极反应式为：2H2O+2e-+Mg2+=+H2↑，C错误； D．Mg、Al插入NaOH溶液构成的原电池中，Mg不与氢氧化钠溶液反应，则Al在NaOH溶液中作为负极，反应生成[Al(OH)4]-，负极反应式：Al-3e-+4OH-= [Al(OH)4]-，D正确； 故选D。 8. 将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空恒容容器中(固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)。判断该分解反应已经达到化学平衡的是 ①2v(NH3)＝v(CO2)②密闭容器中总压强不变③密闭容器中混合气体的密度不变④密闭容器中氨气的体积分数不变 A. ①② B. ②③ C. ②④ D. ②③④ 【答案】B 【解析】 【分析】在一定条件下，当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时（但不为0），反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态，称为化学平衡状态，据此判断。 【详解】①未体现正逆的关系，不能说明反应达到平衡状态，①A错误； ②正反应体积增加，压强增大，当密闭容器中总压强不变时，说明反应达到平衡状态，②正确； ③密闭容器中混合气体的密度不变，说明气体质量不变，正逆反应速率相等，说明反应达到平衡状态，③正确； ④只要反应发生，密闭容器中就存在n(NH3)：n(CO2)=2：1，因此从反应开始到平衡，密闭容器中氨气的体积分数一直不变，不能说明反应达到平衡状态，④错误； 答案选B。 9. 为探究浓差原电池的原理，某同学做如下实验(盐桥中为用琼脂封装的溶液)，电流计指针发生了偏转。下列说法正确的是 A. 盐桥中琼脂封装的溶液可替换为KCl溶液 B. 左侧烧杯中硝酸银溶液浓度将增大 C. 当转移1mol电子时，负极所在的烧杯中溶液增重108g D. 盐桥换成铜丝，电流计指针不偏转 【答案】B 【解析】 【分析】右侧烧杯中硝酸银溶液浓度大，银离子氧化性强，则银离子得电子发生还原反应，银片2电极为正极，则银片1电极为负极，据此回答； 【详解】A．银离子能与氯离子反应产生沉淀，则盐桥中琼脂封装的溶液不可替换为KCl溶液，A错误； B． 左侧为负极区，银片1电极为负极，负极反应为：，硝酸根离子向负极移动，则左侧烧杯中硝酸银溶液浓度将增大，B正确； C． 结合选项B，当转移1mol电子时，负极能增加1molAgNO3，所在的烧杯中溶液增重170g，C错误； D．右侧烧杯中硝酸银溶液浓度大，银离子氧化性强，若盐桥换成铜丝，则右侧烧杯内自发进行、右侧烧杯为原电池装置，铜丝作负极、银片2作正极，而左侧烧杯内就变成电解装置，银片1与电源正极相连为阳极，铜丝与电源负极相连为阴极、电解液为硝酸银溶液，左侧烧杯为铜丝上电镀银的装置了，则电流计指针偏转，D错误； 答案选B。 10. 一定温度下，向一密闭容器中充入0.3mol C2H2和足量 BaCO3发生反应：2BaCO3(s) + C2H2(g)=2BaO(s) + 4CO(g) +H2(g) ΔH>0，下列叙述正确的是 A. 若与CO的分压相等，则 B. BaCO3质量不变，不能作为反应达到平衡的依据 C. 其他条件不变，扩大容器体积或升高温度，平衡均正向移动，平衡常数均增大 D. 其他条件不变，平衡后缩小容器体积，C2H2的物质的量减小 【答案】A 【解析】 【详解】A．若与CO的分压相等，则它们的物质的量相等（同温同体积下分压与物质的量成正比）。设消耗x mol ，则生成4x mol CO，剩余为0.3-x。由0.3-x=4x得x=0.06，故，A正确； B．为固体，其质量不变说明反应达到平衡，因此质量不变可作为平衡依据，B错误； C．扩大容器体积（减小压强）使平衡正向移动，但温度不变时平衡常数不变；升高温度使平衡正向移动且增大，C错误； D．缩小体积（增大压强）使平衡逆向移动，的物质的量增加，D错误； 故答案选A。 11. 将CO2和H2充入密闭容器中发生反应：，在不同催化剂作用下反应相同时间，CH3OH的浓度随温度变化如图所示。下列说法正确的是 A. a、b两点逆反应速率v(a)逆＜v逆(b) B. 温度下的平衡常数K(T3)＞K(T4) C. 催化剂Ⅲ作用下，反应的活化能最小 D. 催化剂活性越好，CH3OH的平衡浓度越大 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知c(CH3OH)：a＞b，且温度：a＞b，所以a、b两点的逆反应速率：v(a)逆＞v逆(b)，A错误； B．由图像可知，反应相同时间，温度升高，CH3OH的浓度先增大后减小，说明该反应的正反应为放热反应；对于放热反应，温度升高，化学平衡向吸热的逆反应方向移动，导致其化学平衡常数减小，由于温度：T4＞T3，所以化学平衡常数：K(T3)＞K(T4)，B正确； C．催化剂能降低反应的活化能，根据图示可知：在相同温度下，反应相同时间，使用催化剂I时CH3OH的浓度最大，说明该条件下反应速率最快，即在催化剂I作用下反应的活化能最小，C错误； D．催化剂只能改变反应速率，不能改变平衡状态，所以在相同温度下，催化剂活性越好，反应速率越快，但CH3OH的平衡浓度不变，D错误； 故合理选项是B。 12. 将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆周中心区(a)已被腐蚀而变暗，在液滴外沿棕色铁锈环(b)，如图所示。下列说法错误的是 A. 铁片腐蚀最严重区域是生锈最多的区域 B. 铁片腐蚀过程最终生成的铁锈为 C. 液滴边缘是正极区，发生的电极反应为： D. 液滴之下氧气含量少，铁片作负极，发生的氧化反应为： 【答案】A 【解析】 【分析】在发生原电池反应的过程中，铁片作负极，铁在负极反应生成亚铁离子，液滴边缘是正极区,氧气在正极得到电子变为氢氧根离子，亚铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁、水、氧气反应生成氢氧化铁，氢氧化铁分解变为铁锈。 【详解】A．铁片腐蚀最严重的区域不是生锈最多的区域，而是液滴覆盖的圆周中心区，A错误； B．氢氧化亚铁、水、氧气反应生成氢氧化铁，氢氧化铁分解变为铁锈，铁锈主要成分是，B正确； C．液滴边缘是正极区，氧气得到电子，其发生的电极反应为，C正确； D．液滴之下氧气含量少，铁片作负极，发生的氧化反应为，D正确； 故选A。 13. 全钒液流电池充电时间短，续航能力强，其充放电原理为VO2++V2++2H+VO2++V3++H2O以此电池为电源，用石墨电极电解Na2SO3溶液，可得到NaOH和H2SO4示意图如下。下列说法错误的是（ ） A. 全钒液流电池放电时，正极的电极反应式为VO2++2H++e-=VO2++H2O B. 图中a电极为阴极，N物质是H2 C. 全钒液流电池充电时，V3+被氧化为VO2+ D. 电解时，b电极的反应式为SO32-+H2O-2e-=SO42-+2H+ 【答案】C 【解析】 【分析】由VO2++V2++2H+VO2++V3++H2O，可知，放电时V2+在负极失去电子，VO2+在正极上得到电子，原电池中阳离子向正极移动；充电时阴极发生还原反应，与原电池负极相连，用石墨电极电解Na2SO3溶液，可得到NaOH 和H2SO4，在阳极上是亚硫酸根和氢氧根离子失电子，氢离子浓度增大，硫酸根移向该电极，产生硫酸，在阴极上是氢离子得电子的还原反应，氢氧根离子浓度增加，钠离子移向该电极，会产生氢氧化钠，据此回答。 【详解】A. 放电时，正极发生还原反应，电极反应为：VO2++e-+2H+=VO2++H2O，故A正确； B. 在阴极上是氢离子得电子的还原反应，氢氧根离子浓度增加，钠离子移向该电极，会产生氢氧化钠，a电极为阴极，N物质是H2，故B正确； C. 钒液流电池充电时，V3+被还原为V2+，故C错误； D. 电解时，在阳极上是亚硫酸根和氢氧根离子失电子，氢离子浓度增大，硫酸根移向该电极，产生硫酸，b电极是阳极，该电极的反应式为SO32−+H2O−2e−=SO42−+2H+，故D正确； 题目要求选择错误的，故选C。 14. 二氧化碳加氢制甲烷过程中发生如下反应： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 在1.01×105Pa条件下，按n起始(CO2)：n起始(H2)=1：1投料比进行反应，平衡时CO2、CH4和CO占所有含碳物质的物质的量分数随温度的变化如图所示。下列不正确的是 A. 曲线①对应的物质是CO2 B. 800℃时，反应Ⅱ的化学平衡常数小于1 C. 温度低于300℃，曲线②对应的纵坐标数值可能大于30% D. 500℃时，其他条件一定，增大压强，反应Ⅱ平衡向逆反应方向移动 【答案】C 【解析】 【分析】反应Ⅱ为吸热反应，升高温度，反应Ⅱ平衡正向移动，CO的物质的量增大，则曲线③对应的物质是CO，反应I为放热反应，升高温度，反应I平衡逆向移动，CH4的物质的量减小，由图可知，当温度大于750℃时，曲线②对应的物质的物质的量分数为0，由于CO2不可能完全转化为生成物，故曲线①对应的物质是CO2，曲线②对应的物质是CH4，以此解题。 【详解】A．结合分析可知，曲线①对应的物质是CO2，A正确； B．设n起始(CO2)=n起始(H2)=1mol，830℃时，CH4的物质的量分数为0，所以该温度下只发生反应Ⅱ，此时CO2和CO的物质的量分数相等，则n(CO2)=n(CO)=0.5mol，列三段式： 830℃时，反应II的平衡常数，降低温度，反应Ⅱ平衡逆向移动，K值减小，所以830℃时，平衡常数K小于1，B正确； C．曲线②对应的物质是CH4，由图可知，350℃左右才开始生成CO，说明温度低于300℃时，只发生反应I，设n起始(CO2)=n起始(H2)=1mol，当1molH2完全反应，CH4的物质的量分数最大，消耗0.25molCO2，生成0.25molCH4，剩余0.75molCO2，此时CH4的物质的物质的量分数=，所以温度低于300℃也无法超过30%，C错误； D．500℃时，两个反应同时发生，增大压强，反应I平衡正向移动，CO2和H2的浓度减小，导致反应II平衡逆向移动，D正确； 故选C。 二、填空题(共4小题，共56分) 15. Ⅰ．实验进行测定化学反应的焓变工作任务巨大，有些化学反应的焓变，可进行理论推算。 （1）研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理有重要意义。1mol NO2(g)和1mol CO(g)反应生成NO(g)和CO2(g)过程中的能量变化如图所示。已知E1=134kJ·mol-1，E2=368kJ·mol-1(E1、E2为反应的活化能)。 若在反应体系中加入合适的催化剂，化学反应速率增大，则E1、ΔH的变化分别是___________、___________(填“增大”、“减小”或“不变”)；该反应放出的热量为___________kJ。 Ⅱ．已知：①：Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)平衡常数K1 ②：Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g)平衡常数为K2。不同温度时K1、K2的值如下表，请根据表中数据，回答下列问题： 温度/K K1 K2 973 1.47 2.38 1173 2.15 1.67 （2）①写出反应①的平衡常数K1的表达式___________，通过表格中的数值推断：反应①是___________(填“吸热”或“放热”)反应。 ②当温度为973K时，反应③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的平衡常数K3=___________(结果保留小数点后2位) ③根据上表数据推断反应③是___________(填“吸热”或“放热”)反应。要使反应③在一定条件下建立的平衡向正反应方向移动，可采取的措施是___________(填写序号)。 A．缩小反应容器容积 B．降低温度 C．使用合适的催化剂 D．设法减少CO2的量 Ⅲ．汽车尾气里含有的NO气体是由于内燃机燃烧的高温引起氮气和氧气反应所致：N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH>0。 （3）现将N2、O2混合充入恒温恒容密闭容器中，下列变化趋势正确的是___________(填字母序号)。 【答案】（1） ①. 减小 ②. 不变 ③. 234 （2） ①. ②. 吸热 ③. 1.62 ④. 放热 ⑤. BD （3）AC 【解析】 【小问1详解】 催化剂能降低反应活化能E1，反应焓变只与始态终态有关，加入催化剂不会改变，该反应放出的热量为； 【小问2详解】 ①，随温度升高K1增大，该反应为吸热反应； ②反应③=反应②-反应①，； ③1173 K时，，即随温度升高，K3减小，该反应为放热反应； A．缩小容器容积，反应前后气体物质的量不变，平衡不移动，A不符合题意； B．降低温度，平衡向放热方向移动，B符合题意； C．使用催化剂平衡不移动，C不符合题意； D．减少CO2的量，平衡向正反应方向移动，D符合题意； 故选BD； 【小问3详解】 A．该反应为吸热反应，温度升高，K增大，A正确； B．催化剂不影响平衡移动，平衡时c(NO)应不变；B错误； C．T1＞T2，温度升高，速率加快，先达到平衡，温度升高平衡正向移动，氮气转化率增大，C正确； 故选AC 16. 某化学兴趣小组利用草酸与酸性KMnO4溶液反应，探究化学反应速率的影响因素。该化学兴趣小组同学查阅资料，发现一种草酸与酸性KMnO4溶液反应的机理，如下图所示(草酸与酸性KMnO4溶液反应机理图)： （1）请根据机理图写出草酸与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式___________。 （2）草酸与酸性KMnO4溶液的反应，实验数据及现象如下表所示： 实验 编号 c(H2C2O4) /mol·L-1 V(H2C2O4) /L c(KMnO4) /mol·L-1 V(KMnO4) L c(H2SO4) /mol·L-1 V(H2SO4) /L 溶液褪色 时间/min 1 0.2 2 0.0025 4 0.3 1 7.0 2 0.2 2 0.0050 4 0.3 b 5.0 3 0.2 2 0.0100 4 0.3 a 3.5 4 0.2 2 0.0500 4 0.3 1 ①a_______b(填“>、=、<)，该实验室探究_________对化学反应速率的影响。 ②仔细观察数据，实验___________(填“1、2、3或4”)不适合作为化学反应速率影响因素的探究，原因是___________ ③实验3中，用KMnO4的浓度变化表示0-5min内的平均反应速率，()= ___________mol·L-1·min-1(用最简分数表示)。 （3）实验过程观察到溶液褪色速率开始时较慢，一段时间后加快。请结合与酸性溶液反应的机理图。猜测图中与酸性c()溶液反应的催化剂为___________。 （4）其他条件不变，改变KMnO4的物质的量浓度，溶液褪色时间与c(KMnO4)的关系如下图所示。c(KMnO4)大于0.01 mol·L-1时，c(KMnO4)越大，溶液褪色时间越长的原因是___________。 【答案】（1） （2） ①. = ②. 反应物浓度或c(KMnO4) ③. 4 ④. 草酸不足，溶液始终不会褪色 ⑤. （3） （4）随c()的增大，反应速率的增大不能抵消n()增大带来的影响，总反应时长增加 【解析】 【小问1详解】 草酸被酸性溶液氧化为二氧化碳，高锰酸钾反应的离子方程式被还原为锰离子，离子方程式为：。 【小问2详解】 ①a、b对应实验2、3.两组实验中浓度不同，故按照控制变量的原则，硫酸的浓度和体积就应该两组相同，故a=b=1。该实验室探究反应物浓度或浓度对化学反应速率的影响。 ②按照反应方程式，第4组中、，故第4组中溶液过量，不会完全褪色，故实验4不适合作为化学反应速率影响因素的探究，原因是草酸不足，溶液始终不会褪色。 ③实验3中，， 混合时， 3.5 min反应结束，故。 【小问3详解】 根据反应机理图，要与在第一步反应生成，继续与在第二步反应生成，与在第三步反应生成，最后一步中生成了，故符合催化剂的特点。 【小问4详解】 随c()的增大，反应速率的增大不能抵消n(KMnO4)增大带来的影响，总反应时长增加溶液褪色时间延长。 17. I．电解池在日常生活中有着广泛的应用。某科研小组用甲烷-空气燃料电池提供的电能电解处理含的酸性废水，设计如图所示装置(X、Y、Z均为气体)，利用电极反应生成的离子将转化成Cr3+，后续调节溶液的pH值，将Cr3+转化成沉淀。 （1）向___________极移动(填“M”或“N”)，原因是___________。 （2）Fe电极区发生的反应为___________(写离子方程式)。 （3）除去2 mol 理论上需要通入甲烷的物质的量为___________mol。 Ⅱ．四甲基氢氧化铵(CH3)4NOH常用作电子工业清洗剂，以四甲基氯化铵(CH3)4NCl为原料，采用电渗析法合成(CH3)4NOH (M=91g/mol)，工作原理如图(a、b为石墨电极，c、d、e为离子交换膜)。 （4）装置中d为___________交换膜(填“阳离子”或“阴离子”)，b极的电极反应式为___________，NaOH溶液的浓度大小关系：m___________n。(填“>、=、<”) （5）若两极共产生33.6L气体(标准状况下)，则制备(CH3)4NOH的质量___________g。 【答案】（1） ①. M ②. 还原需要Fe2+，故Fe电极为阳极，N电极为正极，M电极为负极，阴离子向负极移动 （2） （3）3 （4） ①. 阴离子 ②. ③. > （5）182 g 【解析】 【分析】Ⅰ．利用电极反应生成的离子将转化成，则某电极应产生具有还原性的离子，C电极不会生成还原性的离子，所以Fe电极应为阳极，Fe失电子生成进入溶液，将还原；C电极为阴极，M电极为负极，N电极为正极。 Ⅱ．从图中可以看出，电池工作一段时间后，浓度增大，浓度减小，则通过c进入a电极区，通过d进入NaCl溶液中，通过e进入NaCl溶液中，依据阳离子向阴极移动，可确定a电极为阴极，b电极为阳极。 【小问1详解】 由分析可知，还原需要，故Fe电极为阳极，N电极为正极，M电极为负极，阴离子向负极移动，故答案为：M；还原需要，故Fe电极为阳极，N电极为正极，M电极为负极，阴离子向负极移动； 【小问2详解】 Fe电极为阳极，发生氧化反应：，阳极反应产生的被酸性溶液中的氧化为，被还原为，附近溶液中发生的氧化还原反应为：； 【小问3详解】 由题，除去(生成)，依据反应，需要提供，在Fe电极，发生反应，生成需转移；燃料电池M极的电极反应式为，则理论上通入甲烷的物质的量为，故答案为：3； 【小问4详解】 装置中，通过d，则d为阴离子交换膜，b电极为阳极，则b极失电子生成和，依据得失电子守恒、电荷守恒和质量守恒，可得出电极反应式为；b电极所在溶液中，部分失电子导致其浓度减小，透过e移向NaCl溶液中，则NaOH溶液的浓度减小，m＞n，故答案为：阴离子；；＞； 【小问5详解】 若两极产生的、共33.6 L，其物质的量为，电池总反应为，则生成1 mol，线路中转移电子2 mol，溶液中转移的物质的量为2 mol，制备的物质的量为2 mol，质量为，故答案为：182。 18. CO2是一种温室气体，对人类的生存环境产生巨大的影响，将CO2作为原料转化为有用化学品，对实现碳中和及生态环境保护有着重要意义。 Ⅰ．工业上以CO2和NH3为原料合成尿素，在合成塔中存在如下转化： （1）在液相合成尿素的热化学方程式为___________。 （2）恒容密闭容器中发生 ，错误的是___________。 A. 反应在任何温度下都能自发进行 B. 增大的浓度，有利于的转化率增大 C. 当混合气体的密度不再发生改变时反应达平衡状态 D. 充入He，压强增大，平衡向正反应方向移动 Ⅱ．由CO2与H2制备甲醇是当今研究的热点之一。 （3）在一定条件下，向0.5L恒容密闭容器中充入x mol 和ymol ，发生反应 ΔH3=-50 kJ·mol-1. ①若x=1、时H2的转化率如图所示，其中a、b、c三点所在的曲线为相同时间内，不同温度下氢气的转化率，则点a___________填(“是”或“否”)为已达平衡的点。T2时，若起始压强为10atm，Kp=___________atm-2(结果保留一位小数)(说明：Kp为压强平衡常数，即气体物质的平衡分压替代物质的量浓度来计算，分压=总压×物质的量分数)。 ②已知速率方程正=k正c(CO2) ·c3(H2) ， 逆=k逆c(CH3 OH) ·c (H2O)，k正、k逆是速率常数，只受温度影响，下图表示速率常数k正、k逆的对数lgk与温度的倒数1/T之间的关系，A、B、D、E分别代表图中a点、c点的速率常数，其中点___________(填A或B或D或E)表示c点的lgk逆。 Ⅲ．研究NOx之间的转化具有重要意义，NO氧化反应 ：2NO (g) +O2(g)2NO2 (g) ，该反应分两步进行，其反应过程能量变化示意图。 第一步：2NO (g)N2O2(g) 第二步：N2O2(g)+ O2(g)2NO2 (g)   （4）决定NO氧化反应速率的步骤是___________(填“第一步”、“第二步”)。 （5）在恒容的密闭容器中充入一定量的NO和O2气体，保持其他条件不变，控制反应温度分别为T3和T4(T4>T3)，测得c(NO)随t(时间)的变化曲线如下图，转化相同量的NO，在温度___________(填“T3”或“T4”)下消耗的时间较长，试结合反应过程能量图(上图)分析其原因___________。 【答案】（1） （2）AD （3） ①. 否 ②. 2.4 ③. A （4）第二步 （5） ①. ②. 第一步反应是放热反应，温度升高，第一步反应平衡逆移，减小，浓度降低的影响大于温度升高对第二步反应速率的影响，第二步反应速率(决速步)减小，导致转化相同量的NO，在温度较高的下消耗的时间较长 【解析】 【小问1详解】 观察所给二氧化碳与氨气反应合成尿素的转化图示，根据盖斯定律，反应，相加得合成尿素的热化学方程式为。 【小问2详解】 A．该反应为熵减小的放热反应，根据判据，该反应在低温下能自发进行，A错误； B．增大浓度平衡向正反应方向移动，氨气的转化率增大，B正确； C．混合气体的密度等于，容器的体积不变，随着反应的进行，m(g)减小，密度减小，当密度不变时，说明反应达到平衡状态，C正确； D．在恒容密闭容器中充入氦气，压强增大，但反应体系中、、的浓度均不变，平衡不移动，D错误； 答案选AD； 【小问3详解】 ①a、b、c三点所在的曲线为相同时间内，不同温度下氢气的转化率，故低温下反应速率慢，所测的转化率非平衡转化率，则点a未达到平衡； 根据b点列三段式如下： 平衡时各气体的总物质的量为2.4mol，在恒温恒容下，压强之比等于物质的量之比，则，平衡时总压，平衡分压，，，平衡常数。 ②达平衡时，，，该反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向进行，增大量小于，故AE表示，又由于T3>T4，故点A表示c点的。 【小问4详解】 决速步骤是速率最慢的，其活化能最大，故第二步决定NO氧化反应速率。 【小问5详解】 由图可知转化相同量的NO，在温度下消耗的时间较长，因第一步为放热反应，温度升高平衡逆移，减小，减小第二步速率的影响大于温度升高对第二步反应速率的影响。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $