精品解析：河南省郑州市第一中学2025-2026学年高二上学期期中考试化学试题

2025~2026学年上学期期中考试 27届高二(化学)试题 说明：1.本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)，满分100分。 2.考试时间：75分钟。 3.将第I卷的答案代表字母填(涂)在答题卡上。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Cl-35.5 Fe-56 第I卷 (选择题，共42分) 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，只有一个选项是符合题目要求的。 1. 对于可逆反应，在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示的反应速率最快的是 A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【分析】根据化学计量系数之比等于各物质速率之比，将各物质的速率均转化为用同一物质(如Y)表示的反应速率，然后进行比较。 【详解】A．X固体，浓度无变化，不能用于表示化学反应速率； B．，可作为参照； C．，根据反应式，，速率小于B项； D．，根据反应式，，速率最小； 综上，当时反应速率最快，故答案选B。 2. 下列说法或表示方法中正确的是 A. 在一定温度和压强下，将0.5molN2和1.5molH2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)，放出热量，则其热化学方程式为 B. 时，H2的摩尔燃烧焓为，则表示氢气摩尔燃烧焓的热化学方程式为： C. 已知红磷比白磷稳定 ； ；则 D. 港珠澳大桥的设计使用寿命达120年，施工中对桥体钢构件可采用多种防腐蚀方法，若采用外加电流阴极保护法需直接在钢构件上安装锌块 【答案】C 【解析】 【详解】A．热化学方程式的应表示完全反应的焓变，但合成氨是可逆反应，实际未完全反应，19.3 kJ仅为部分反应的放热量，未体现完全反应，A错误； B．燃烧焓要求生成稳定氧化物，氢气燃烧的稳定产物应为，而非，B错误； C．红磷比白磷稳定，说明红磷能量更低，燃烧相同产物时，白磷（高能量）放热更多，则，C正确； D．外加电流阴极保护法需连接电源，钢构件作为阴极，阳极用惰性材料，安装锌块属于牺牲阳极法，D错误； 故答案选C。 3. 下列变化不能用勒夏特列原理解释的是 A. 红棕色的NO2气体加压后颜色变深 B. 用饱和碳酸氢钠溶液除去二氧化碳气体中的少量HCl气体 C. 合成氨工业使用高压以提高氨的产量 D. ，工业上将钾蒸气从反应混合体系中分离出来，以制备金属钾 【答案】A 【解析】 【详解】A．加压后，的平衡向气体体积减小的方向移动，但气体颜色加深是由于体积缩小导致二氧化氮浓度增大，而非平衡移动的主导结果，不能用勒夏特列原理解释，A符合题意； B．饱和溶液中浓度高，抑制溶解，符合勒夏特列原理，B不符合题意； C．合成氨（）使用高压促使平衡向体积减小的方向移动，提高产量，符合勒夏特列原理，C不符合题意； D．分离K蒸气（产物）使平衡右移，符合勒夏特列原理，D不符合题意； 故答案选A。 4. 某化学兴趣小组自制的盐水彩灯装置如图所示，下列电池组合正确且能使彩灯亮起来的是 选项 电极a(正极) 电极b(负极) X A Al Mg 乙醇 B Zn Pt 稀硫酸 C Cu Fe 硫酸铜溶液 D 金刚石 Zn 稀硫酸 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．X为乙醇，乙醇是非电解质，无法导电，不能形成原电池，A错误； B．Zn比Pt活泼，应作负极，Pt为正极，B错误； C．Fe比Cu活泼，Fe作负极（b），Cu作正极（a），X为硫酸铜溶液，负极Fe失电子，正极Cu2+得电子，发生自发氧化还原反应，形成原电池产生电流，C正确； D．金刚石不导电，无法作为电极形成闭合回路，D错误； 故选C。 5. 已知合成氨反应的速率方程为，其中为速率常数，与浓度无关。工业合成氨的流程如图所示，下列说法错误的是 A. 该反应为放热反应，使用热交换器可实现热量的有效利用 B. 合成氨的过程将氨从体系中分离，可提高反应速率 C. 将氨气液化分离后的原料气循环使用，可提高经济效益 D. 控制反应温度远高于室温，是为了加快反应速率和提高平衡转化率 【答案】D 【解析】 【分析】工业上合成氨气时，先将N2、H2干燥净化，再进行压缩，由于催化剂在一定温度下的活性大，所以反应需加热到一定温度，此时可利用反应产物进行热交换，既节省能量又能降低生成物的温度，有利于氨的分离。 【详解】A．合成氨反应为放热反应，使用热交换器可预热原料气，实现热量的有效利用，A正确； B．合成氨的过程将氨从体系中分离，使混合气体中c(NH3)减小，由速率方程可得出，v增大，从而提高反应速率，B正确； C．将氨气液化分离后的原料气循环使用，可提高原料利用率，减少浪费，从而提高经济效益，C正确； D．合成氨反应为放热反应，控制反应温度远高于室温，是为了加快反应速率，提升催化剂的活性，但不利于提高原料气的平衡转化率，D错误； 故选D。 6. 目前，常利用催化技术将汽车尾气中NO和CO转化为CO2和N2。为研究不同条件下对该化学反应的影响。某课题组按下表数据进行了实验探究。实验中使用了等质量的同种催化剂，测得CO的浓度随时间的变化如图所示。下列说法不正确的是 编号 T/℃ c(NO)/(mol·L-1) c(CO)/(mol·L-1) 催化剂的比表面积/(m2·g-1) Ⅰ 280 6.50×10-3 4.00×10-3 80.0 Ⅱ x 4.00×10-3 120.0 Ⅲ 360 6.50×10-3 y 80.0 A. x=280 ；y=4.00×10-3 B. 实验Ⅰ达到平衡时，NO的浓度为4.50×10-3 mol·L-1 C. 由实验Ⅰ、Ⅱ可知，增大催化剂的比表面积，该化学反应的反应速率增大 D. 该反应的反应热ΔH<0 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据表中数据可知，实验Ⅰ、Ⅱ为探究催化剂的比表面积不同对化学反应的影响；则温度相同，即x=280；实验Ⅰ、Ⅲ应该为探究不同温度对反应的影响，则c(CO)应相同，即y=4.00×10-3，A正确； B．NO和CO转化为CO2和N2，反应方程式为，，所以平衡时，NO的浓度为，B错误；    C．实验Ⅰ、Ⅱ催化剂比表面不同，结合坐标图可知，增大催化剂的比表面积，化学反应速率增大，C正确； D．对比反应Ⅰ和Ⅲ，温度升高，平衡时CO浓度降低，平衡逆向移动，说明正反应放热，焓变小于0，D正确； 答案选B。 7. 为探究化学平衡移动的影响因素，学习小组设计方案进行实验并观察到相关现象。下列方案设计、现象和结论都正确的是 选项 影响因素 方案设计 现象 结论 A 浓度 向1mL0.1mol/LK2Cr2O7溶液中加入5滴6mol/LNaOH溶液 黄色溶液变橙色 减小H+浓度，平衡向生成的方向移动 B 温度 将封装有NO2和N2O4混合气体的烧瓶浸泡在热水中 气体颜色变深 升高温度，平衡向吸热反应方向移动 C 压强 恒温下，向密闭玻璃注射器中充入100mLHI气体，分解达到平衡后压缩注射器活塞 混合气体颜色加深 增大压强，平衡向正反应方向移动 D 催化剂 向5%的H2O2溶液中加入少量MnO2固体 气泡明显增加 使用合适的催化剂，平衡向正反应方向移动 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．K2Cr2O7溶液中存在平衡：，加入NaOH中和H+，平衡应右移生成更多的，溶液应由橙色变黄色，现象错误，A不符合题意； B．升温使2NO2(红棕)N2O4(无色) ΔH<0的平衡逆向移动，NO2浓度增大，颜色变深，结论正确，B符合题意； C．2HIH2+I2反应前后气体分子数相等，增大压强平衡不移动，I2的浓度增大，混合气体颜色加深，结论错误，C不符合题意； D．MnO2催化H2O2分解加快反应速率，但平衡不移动，结论错误，D不符合题意； 故选B。 8. 一种铜催化铝硫二次电池的工作原理如图所示，放电时的电池反应为。下列说法错误的是 A. 放电时，作正极，发生还原反应 B. 放电时，负极反应式为： C. 充电时，每生成，有通过阳离子交换膜 D. 充电时，阳极质量增加，阴极质量减少 【答案】D 【解析】 【分析】由图示结合电池放电总反应可知，该电池放电时，Al为负极，电极反应式为，Cu/CuxS为正极，电极反应式为；充电时，Al为阴极，电极反应式为，Cu/CuxS为阳极，电极反应式为。 【详解】A．由分析可知，放电时，作正极，发生得电子的还原反应，A正确； B．由分析可知，放电时，负极反应式为：，B正确； C．充电时，阳极的反应为：，每生成，转移，故有通过阳离子交换膜，C正确； D．充电时，由电极反应式可知，阴极生成Al，阳极由Cu转化为CuxS，两电极的质量均增加，D错误； 故选D。 9. 下列各实验装置、目的或结论全都正确的是 实验装置 甲 乙 丙 丁 A. 甲可验证镁片与稀盐酸反应放热 B. 乙可验证FeCl3对的分解反应有催化作用 C. 将丙中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量变多 D. 由丁可推断出：反应为吸热反应 【答案】A 【解析】 【详解】A．氢氧化钙的溶解度随温度升高而减小，饱和石灰水溶液由澄清变为浑浊，表明溶液温度升高，由甲可验证镁片与稀盐酸反应放热，A符合题意； B．乙装置中，不仅加入了FeCl3溶液，还升高了温度，则不可验证FeCl3对的分解反应有催化作用，B不符合题意； C．将丙中的铝片更换为等质量的铝粉后，参加反应的铝质量相同，释放出的热量相等，C不符合题意； D．丁中，热水中圆底烧瓶内气体颜色变深，冰水中圆底烧瓶内气体颜色变浅，表明加热平衡逆向移动，可推断出：反应为放热反应，D不符合题意； 故选A 10. 25℃时，水的电离达到平衡： ，下列叙述正确的是 A. 向水中加入少量固体硫酸氢钠，增大，Kw不变 B. 向水中加入稀氨水，平衡逆向移动，降低 C. 向水中加入少量固体钠，平衡逆向移动，降低 D. 将水加热，增大，减小 【答案】A 【解析】 【详解】A．向水中加入硫酸氢钠固体，硫酸氢钠完全电离产生H+，使c(H+)增大，由于温度未变，Kw不变，A正确； B．加入稀氨水（弱碱），增加OH-浓度，抑制水的电离，平衡逆向移动，但c(OH-)应增大而非降低，B错误； C．钠与水反应时，钠与水电离产生的H+反应，使c(H+)降低，导致水的电离平衡正向移动，而非逆向，C错误； D．加热促进水的电离，H+和OH-浓度均增大，Kw增大，D错误； 故选A。 11. 对以表示的不同反应，其速率和平衡图像可能出现如下图像，下列判断正确的是 A. 图1中，该反应正反应为吸热反应 B. 图2中，该反应 C. 图3中，该反应在点2的平衡常数小于点4的平衡常数 D. 图4中，a曲线可以增大压强或加催化剂 【答案】D 【解析】 【详解】A．图1中，曲线先达平衡，则，平衡时的C%更低，说明升温（）C%减小平衡逆向移动，结合升高温度，平衡向吸热反应方向移动，可知逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，A错误； B．图2中，压强增大时C%增大，说明增大压强平衡正向移动，结合增大压强平衡向气体体积减小方向移动，可知正反应方向为气体体积减小的方向，即m+n>p，B错误； C．图3中，升温B的转化率降低，平衡逆移，结合升高温度，平衡向吸热反应方向移动，可知逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，K随温度升高减小；点2温度低于点4，点2的K更大，C错误； D．图4中，a比b先达平衡（速率快）且平衡时B%相同，说明平衡未移动，加催化剂或反应前后气体分子数相等的可逆反应增大压强，均能加快速率且不移动平衡，故a曲线可以是增大压强或加催化剂，D正确； 故选D。 12. 向密闭容器中加入一定量，某温度下发生反应：，保持温度不变，改变容器体积，容器内最终与容器容积的关系如图所示。下列说法正确的是 A. 从，平衡逆向移动 B. 若X处压缩体积，重新达平衡后，则增大 C. 若Z处继续加入一定量后，则不变 D. 容积为5L时，的平衡分解率为 【答案】D 【解析】 【详解】A．X点，，Y点，，Z点，，的物质的量分别为、、，，，，可知X到Y平衡正移，Y之后完全分解，不能按可逆反应的平衡规则来描述，A错误； B．X处反应达到平衡状态，压缩体积，重新达平衡后，温度不变，平衡常数不变，浓度等于平衡常数，所以浓度不变，B错误； C．由A分析可知，Z处不存在固体，加入后，反应会正向进行，浓度会发生改变，C错误； D．Y点之后加入的已经完全分解，Y点的为40mol，则总量为，X点产生，故分解率为，D正确； 故选D。 13. 一种基于氯碱工艺的新型电解池(如图)，可用于湿法冶铁的研究。电解过程中，下列说法不正确的是 A. 左侧电极电势低于右侧电极电势 B. 阳极反应： C. 理论上每消耗1 molFe2O3，阳极室溶液减少约213g D. 阴极区溶液中OH-浓度逐渐升高 【答案】C 【解析】 【分析】基于氯碱工艺的新型电解池，可用于湿法冶铁，结合装置，左侧电极上，Fe2O3在碱性条件下得到电子被还原为Fe，电极反应：Fe2O3+6e-+3H2O=2Fe+6OH-，左侧电极为阴极，则右侧电极为阳极，阳极氯离子失去电子被氧化为氯气，电极反应：； 【详解】A．结合分析可知，左侧电极为阴极、右侧电极为阳极，则左侧电极电势低于右侧电极电势，A正确； B．右侧为电解池的阳极，氯离子放电生成氯气，阳极反应：，B正确； C．理论上每消耗1molFe2O3，转移6mol电子，生成3mol氯气，同时有6molNa+由阳极移向阴极，阳极室溶液减少质量为3mol×71g/mol+6mol×23g/mol=351g，C错误； D．左侧电极为阴极，发生还原反应，Fe2O3在碱性条件下转化为Fe，电极反应：Fe2O3+6e-+3H2O=2Fe+6OH-，阴极区溶液中OH-浓度逐渐升高，D正确； 故选C。 14. 温度为T时，向恒容密闭容器中充入，发生反应： 。内保持容器温度不变，时改变一种条件，整个过程中、、的物质的量随时间的变化如下图所示。下列说法不正确的是 A. 的平均速率 B. 时改变的条件是分离出一定量的 C. 温度为T，起始时向该容器中充入、和，反应达到平衡前，v(正)>v(逆) D. 起始时向该容器中充入和，保持温度为T，反应达平衡时放出的热量大于 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知，0～4min的平均速率，故A项不符合题意； B．由图可知，时改变的条件能使PCl3(g)、Cl2(g)的物质的量增大，PCl5(g)的物质的量减少，平衡正向移动，该反应是吸热反应，故可升温或减小压强，使平衡右移；若分离出一定量的，反应物浓度减少，平衡逆移，不符合图像，B选项错误，故B项符合题意； C．温度为T时，根据4min后的平衡状态，可算出此温度下的平衡常数K=，温度为T，起始时向该容器中充入、和，此时的浓度熵Qc=，比K值小，反应正向进行，v(正)>v(逆)，故C项不符合题意； D．反应热与反应的量有关。由题意知，温度为T时，向恒容密闭容器中充入，转化率为80%；若起始时向该容器中充入和，相当于充入，恒温恒容条件下等效平衡，不考虑平衡移动，则热量为，相比题给条件下，相当于恒容条件下，增大压强，转化率大于80%，则起始时向该容器中充入和，保持温度为T，反应达平衡时放出的热量大于，故D项不符合题意； 故答案选B。 第II卷 (非选择题，共58分) 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 某实验小组设计用100 mL0.50mol/L的盐酸与100 mL0.55mol/L的NaOH溶液进行中和反应反应热的测定，实验装置如图所示。 （1）①实验时玻璃搅拌器的使用方法是___________；不能用铜质搅拌器代替玻璃搅拌器的理由是___________。 ②实验中所用NaOH稍过量的原因是___________。 ③若将盐酸浓度改为1.0mol/L，NaOH溶液浓度改为1.1mol/L，测得的温度差___________(填“更大”“更小”或“相同”，下同)，测得的中和反应反应热___________ （2）该实验小组做了三次实验，每次取盐酸和NaOH溶液各100mL，并记录原始数据： 实验序号 起始温度t1/℃ 终止温度t2/℃ 温差(t2-t1)/℃ 盐酸 NaOH溶液 平均值 1 25.1 24.9 28.1 2 25.1 25.1 28.3 3 25.1 25.1 28.1 已知中和后混合液c=4.2 kJ/(kg·℃)，盐酸NaOH溶液的密度均近似为1.00g/cm3，则该中和热___________kJ/mol(保留到小数点后1位)。 （3）资料显示，中和热数值为57.3kJ/mol，根据计算结果，分析上述实验产生偏差的原因可能是___________。 a．实验装置保温、隔热效果差 b．分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中 c．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定盐酸的温度 d．量取盐酸体积时仰视读数 （4）进行中和反应反应热的测定时，保持其他条件相同，使用下列酸碱组合：①稀硫酸、溶液；②醋酸溶液、氨水；③稀硫酸、NaOH溶液。理论上测得的中和反应反应热由大到小的顺序为___________(填标号)。 【答案】（1） ①. 上下移动 ②. 铜为热的良导体，会有热量散失，造成实验误差 ③. 保证盐酸完全反应 ④. 更大 ⑤. 相同 （2）-52.1 （3）abc （4） 【解析】 【分析】用的盐酸与的NaOH溶液中和热测定装置中进行中和热的测定：用一个量筒量取盐酸，打开杯盖，倒入量热计的内筒，盖上杯盖，插入温度计，测量并记录盐酸的温度，用水把温度计上的酸冲洗干净，擦干备用；用另一个量筒量取NaOH溶液，用温度计测量并记录NaOH溶液的温度，取两温度平均值为；打开杯盖，将量筒中的NaOH溶液迅速倒入量热计的内筒，立即盖上杯盖，插入温度计，用搅拌器匀速搅拌，并准确读取混合溶液的 ，并记录为；重复实验操作，记录每次的实验数据,取其平均值作为计算依据，最后根据测量计算反应的中和热，据此分析解答。 【小问1详解】 ①根据中和热测定装置的结构，玻璃搅拌器的使用方法是上下移动；铜为热的良导体，会有热量散失，造成实验误差，因此不能铜质搅拌器代替玻璃搅拌器，故答案为：上下移动；铜为热的良导体，会有热量散失，造成实验误差； ②因盐酸有一定的挥发性，为保证盐酸完全反应，故需要过量的NaOH溶液将HCl完全反应，故答案为：保证盐酸完全反应； ③盐酸和NaOH溶液浓度加倍后，反应的物质的量加倍，放出的热量也加倍，因此温度差更大；中和反应的反应热是生成1mol放出的热量，与反应物用量无关，因此相同，故答案为：更大；相同； 【小问2详解】 根据题目和表格中数据有：，3次平均温差为：，溶液质量为：200 g，根据，故答案为：-52.1； 【小问3详解】 通常情况下，中和热数值为，现测定的数据为，则产生偏差的原因可能是： a．实验装置保温、隔热效果差，导致中和后热量散失，使减小，计算出的中和热数值也就偏小，a符合题意； b．分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中，在打开盖板时导致热量散失，使减小，计算出的中和热数值也就偏小，b符合题意； c．用温度计测定溶液起始温度后直接测定盐酸的温度，会让残留NaOH溶液提前与盐酸反应提高反应前盐酸的起始温度，间接减小了，使计算出的中和热数值也就偏小，c符合题意； d．量取盐酸体积时仰视读数，会使酸的实际体积增多，反应放出的热量增多，使增大，计算出的中和热数值偏大，d不符合题意； 故答案为：abc； 【小问4详解】 ①稀硫酸 +溶液：除中和反应（）放热外，还会发生的沉淀反应（放热），总放热更多，更小（数值更负）; ②醋酸溶液 + 氨水：醋酸、氨水均为弱电解质，电离过程吸热，导致中和反应的总放热减少，更大; ③稀硫酸 + NaOH溶液：强酸与强碱的中和反应，仅发生的放热反应，放热介于①和②之间； 因此，由大到小的顺序为：，故答案为：。 16. 研究碳、氮、硫的氧化物，对建设环境友好型社会具有重要作用。 （1）研究SO2在水溶液中的歧化反应，对硫酸工业尾气的处理有重要的指导意义。已知SO2在的催化下可与水发生反应生成某种强酸和某种单质，某实验小组设计如下实验探究影响该反应速率的因素。 实验序号 反应温度 KI溶液 稀H2SO4 H2O SO2饱和溶液 V/mL V/mL V/mL Ⅰ 25°C 0 0.4 0 0.2 18 mL Ⅱ 25°C 2 0.4 0 0.2 0 18 mL Ⅲ 25°C 0 0.4 1 0.2 1 18 mL Ⅳ 50°C 2 0.4 0 0.2 0 18 mL ①利用实验I和Ⅱ证可催化SO2与水发生歧化反应，值应为___________。 ②验证温度对反应速率的影响，应选择实验___________(填实验序号)。 （2）一定温度下的恒容容器中，反应的部分实验数据如表： 反应时间/min 0 10 20 30 40 50 60 70 80 0.10 0.09 0.08 0.07 0.06 0.05 a 0.03 0.02 ①根据表格中的数据推测a=___________。 ②不同温度下，N2O的分解半衰期随起始压强的变化关系如下图所示(图中半衰期指任一浓度N2O消耗一半时所需的相应时间)，则T1___________T2(填“＞”“＝”或“＜”)，当温度为T1、起始压强为p0，反应至t1min时，体系压强p=___________(用p0表示)。 （3）一定条件下，CH4分解形成碳的反应历程如图所示，其中决定反应速率的化学反应方程式为___________。 （4）我国科研人员研究了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程，该历程如下图所示。下列说法不正确的是___________。 A. 该历程中有极性共价键的断裂和非极性共价键的形成 B. 该历程中催化剂首先吸附CH4分子 C. 总反应属于化合反应 D. 该反应为非氧化还原反应 【答案】（1） ①. 2 ②. Ⅱ、Ⅳ （2） ①. 0.04 ②. > ③. 1.25 （3） （4）D 【解析】 【小问1详解】 ①为了保证实验Ⅰ和实验Ⅱ中的浓度相同，混合溶液的体积应保持相等，故需要在实验Ⅰ中加入2 mL水； ②根据单一变量原则，其他影响速率的因素应保持一致，因此应选择实验Ⅱ和实验Ⅳ； 【小问2详解】 ①根据表格中的数据，每隔10 min，减少0.01 mol/L，推测a =0.04； ②温度越高反应越快，半衰期越短，由图可知，压强一定时，时半衰期小于，则； ③其他条件相同时，压强之比等于物质的量之比，由反应式可知：当温度为、起始压强为，反应至时，设为，衰减一半时，气体总量为2.5 mol，根据气体的物质的量之比等于压强之比，则有：，解得； 【小问3详解】 活化能最大的一步反应的反应速率最慢，是决定反应速率的步骤，根据反应历程图分析，最后一步活化能最大，其化学反应方程式为：或； 【小问4详解】 A．根据反应过程中化学键的变化，和中极性键断裂，在生成的过程中有非极性共价键的形成，A正确； B．.根据图示反应历程，催化剂首先吸附的是分子，故B正确； C．根据图示反应历程，和反应生成，属于两种物质生成一种物质的反应，属合化合反应的定义，C正确； D．根据反应前后元素化合价变化，碳元素化合价发生变化，属于氧化还原反应，故D错误； 故选D。 17. 运用电化学知识回答下列问题 （1）高铁酸钠(Na2FeO4)易溶于水，是一种新型多功能水处理剂。从环境保护的角度看，制备Na2FeO4较好的方法为电解法，其装置如图1所示。 ①电解过程中阳极的电极反应式为___________。 ②图1装置中的电源采用NaBH4(硼元素的化合价为+3)和H2O2作原料的燃料电池，电池工作原理如图2所示。工作过程中Na+由___________极区移向___________极区(填“a”或“b”)。 （2）利用电化学原理，将NO2、O2和熔融KNO3制成燃料电池，模拟工业电解法来处理含的废水。如下图所示，电解过程中溶液发生反应：。 ①甲池工作时，NO2转变成绿色硝化剂Y，Y是N2O5，可循环使用。石墨I附近发生的电极反应式为___________。 ②甲池工作时，在相同条件下，消耗的NO2和O2的体积比为___________。 ③电池中Fe(I)棒上发生的电极反应为___________。 ④若溶液中减少了0.02mol，则电路中至少转移了___________mol电子。 （3）电催化法制备甲醇如图所示。若忽略电解液体积的变化，电解过程中阴极室溶液的基本不变，结合电极反应解释原因___________。 【答案】（1） ①. ②. a ③. b （2） ①. ②. 4：1 ③. ④. 0.24 （3）阴极发生，每转移6 mol电子，必定有6 mol通过质子交换膜进入阴极室，发生反应，所以电解过程中阴极室溶液的基本不变 【解析】 【小问1详解】 ①电解时阳极Fe失电子被氧化为，结合电解质溶液为碱性可得阳极电极反应式为：； ②由图中物质变化可知，电极a中失电子转化为，因此a为负极，b为正极，电解质溶液中的阳离子()应由负极(a极)移向正极(b极)，故答案为：a；b； 【小问2详解】 ①根据图示知甲池为燃料电池，电池工作时，石墨Ⅰ附近转变成，发生氧化反应，电极反应式为：； ②电池工作时，电解质中阴离子移向负极，即甲池内的离子向石墨Ⅰ极移动；根据两极的电极反应式、，利用电子守恒分析在相同条件下，消耗的和的体积比为4：1，故答案为：4：1； ③乙池为电解池，Fe(Ⅰ)棒为电解池的阳极，发生的电极反应为：； ④根据反应：知若溶液中减少了0.02 mol，则参加反应的为0.12 mol，根据电极反应：知电路中至少转移了0.24 mol 电子，故答案为：0.24； 【小问3详解】 阴极发生，每转移6 mol电子，必定有6 mol通过质子交换膜进入阴极室，发生反应，所以电解过程中阴极室溶液的基本不变。 18. 利用CO2和H2为原料合成CH3OH的主要反应如下。 I． II． 回答下列问题： （1）已知反应III的平衡常数，写出反应III的热化学方程式___________。 （2）一定条件下，向恒压密闭容器中以一定流速通入CO2和H2混合气体，CO2平衡转化率和CH3OH选择性随温度、投料比的变化曲线如图所示。 ①表示CH3OH选择性的曲线是___________(填“L1”或“L2”)，CO2平衡转化率随温度升高发生如图变化的原因是___________。 ②生成CH3OH的最佳条件是___________(填标号)。 a． b． c． d． （3）向某刚性绝热密闭容器中充入1molCO2(g)和2molH2(g)同时发生反应Ⅰ和Ⅱ，下列能说明反应达到平衡的是___________。 A. 容器内混合气体的密度不再改变 B. 反应的平衡常数不再改变 C. 两种反应物转化率的比值不再改变 D. （4）一定温度下，向压强恒为pMPa的密闭容器中通入1molCO2(g)和3molH2(g)，充分反应后，测得CO2(g)平衡转化率为a，CH3OH选择性为b，该温度下反应II的平衡常数Kp=___________。 （5）向压强恒为3.0MPa的密闭容器中通入反应混合气[]，在1 mol NiGa催化作用下只发生反应I，测得甲醇时空收率(表示单位物质的量催化剂表面CH3OH的平均生成速率)随温度的变化曲线如图所示。 ①CH3OH时空收率随温度升高先增大后减小的原因是___________。 ②223℃时，H2(g)的平均反应速率v(H2)=___________mol/h。 【答案】（1） （2） ①. ②. 随温度升高，反应Ⅱ正向进行的程度大于反应Ⅰ逆向进行的程度 ③. c （3）BC （4） （5） ①. 随温度升高，反应速率加快，甲醇时空收率上升；继续升高温度催化剂活性降低或平衡逆向移动，甲醇时空收率降低 ②. 0.6 【解析】 【小问1详解】 已知反应Ⅲ的平衡常数，由盖斯定律可知反应Ⅲ=反应Ⅰ-反应Ⅱ，因此，则反应Ⅲ的热化学方程式为：； 【小问2详解】 ①反应Ⅰ是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，的转化率减小，选择性减小，则表示选择性的曲线是，代表平衡转化率随温度变化的曲线，反应Ⅱ是吸热反应，升高温度，反应Ⅱ正向移动的程度大于反应Ⅰ逆向移动的程度，平衡转化率随温度的升高而增大，故答案为：；随温度升高，反应Ⅱ正向进行的程度大于反应Ⅰ逆向进行的程度； ②由图可知，时，选择性较大，同时的转化率也较大，故答案选c； 【小问3详解】 A．容器为恒容，混合气体总质量始终不变（反应前后均为气体），密度始终不变，不能说明平衡，A不符合题意； B．该反应在绝热容器中进行，反应过程中体系温度是变化的。当反应达到平衡时，体系温度恒定，此时依赖于温度的平衡常数也恒定。因此，平衡常数不再改变可以作为达到平衡的标志，B符合题意； C．反应Ⅰ、II的反应物均为和，但消耗比例不同；未平衡时，两种反应物的转化率比值会变化，当比值不再改变时，说明反应达到平衡，C符合题意； D．，此式仅对应反应Ⅰ，未考虑反应II，不能作为总平衡的标志，D不符合题意； 故答案选BC； 【小问4详解】 根据已知条件列出“三段式”， 充分反应后，测得平衡转化率为，选择性为，解得x=ab mol，y=(a-ab) mol，平衡时，，，，，，该温度下反应Ⅱ的平衡常数 ，故答案为：； 【小问5详解】 ①时空收率随温度升高先增大后减小的原因是：温度较低时，反应速率较慢，反应未达到平衡，升高温度，反应速率加快，时空收率增大，当温度较高，反应速率较快，反应达到平衡，升高温度，平衡逆向移动，的转化率减小，时空收率减小，故答案为：随温度升高，反应速率加快，甲醇时空收率上升；继续升高温度催化剂活性降低或平衡逆向移动，甲醇时空收率降低； ②223°C时，时空收率为，的平均反应速率为，故答案为：0.6。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025~2026学年上学期期中考试 27届高二(化学)试题 说明：1.本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)，满分100分。 2.考试时间：75分钟。 3.将第I卷的答案代表字母填(涂)在答题卡上。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Cl-35.5 Fe-56 第I卷 (选择题，共42分) 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，只有一个选项是符合题目要求的。 1. 对于可逆反应，在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示的反应速率最快的是 A. B. C. D. 2. 下列说法或表示方法中正确的是 A. 在一定温度和压强下，将0.5molN2和1.5molH2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)，放出热量，则其热化学方程式为 B. 时，H2的摩尔燃烧焓为，则表示氢气摩尔燃烧焓的热化学方程式为： C. 已知红磷比白磷稳定。 ； ；则 D. 港珠澳大桥的设计使用寿命达120年，施工中对桥体钢构件可采用多种防腐蚀方法，若采用外加电流阴极保护法需直接在钢构件上安装锌块 3. 下列变化不能用勒夏特列原理解释的是 A. 红棕色的NO2气体加压后颜色变深 B. 用饱和碳酸氢钠溶液除去二氧化碳气体中的少量HCl气体 C. 合成氨工业使用高压以提高氨的产量 D. ，工业上将钾蒸气从反应混合体系中分离出来，以制备金属钾 4. 某化学兴趣小组自制的盐水彩灯装置如图所示，下列电池组合正确且能使彩灯亮起来的是 选项 电极a(正极) 电极b(负极) X A Al Mg 乙醇 B Zn Pt 稀硫酸 C Cu Fe 硫酸铜溶液 D 金刚石 Zn 稀硫酸 A. A B. B C. C D. D 5. 已知合成氨反应的速率方程为，其中为速率常数，与浓度无关。工业合成氨的流程如图所示，下列说法错误的是 A. 该反应为放热反应，使用热交换器可实现热量的有效利用 B. 合成氨的过程将氨从体系中分离，可提高反应速率 C. 将氨气液化分离后的原料气循环使用，可提高经济效益 D. 控制反应温度远高于室温，为了加快反应速率和提高平衡转化率 6. 目前，常利用催化技术将汽车尾气中NO和CO转化为CO2和N2。为研究不同条件下对该化学反应的影响。某课题组按下表数据进行了实验探究。实验中使用了等质量的同种催化剂，测得CO的浓度随时间的变化如图所示。下列说法不正确的是 编号 T/℃ c(NO)/(mol·L-1) c(CO)/(mol·L-1) 催化剂的比表面积/(m2·g-1) Ⅰ 280 6.50×10-3 4.00×10-3 80.0 Ⅱ x 4.00×10-3 120.0 Ⅲ 360 6.50×10-3 y 80.0 A. x=280 ；y=4.00×10-3 B. 实验Ⅰ达到平衡时，NO的浓度为4.50×10-3 mol·L-1 C. 由实验Ⅰ、Ⅱ可知，增大催化剂的比表面积，该化学反应的反应速率增大 D. 该反应的反应热ΔH<0 7. 为探究化学平衡移动的影响因素，学习小组设计方案进行实验并观察到相关现象。下列方案设计、现象和结论都正确的是 选项 影响因素 方案设计 现象 结论 A 浓度 向1mL0.1mol/LK2Cr2O7溶液中加入5滴6mol/LNaOH溶液 黄色溶液变橙色 减小H+浓度，平衡向生成的方向移动 B 温度 将封装有NO2和N2O4混合气体的烧瓶浸泡在热水中 气体颜色变深 升高温度，平衡向吸热反应方向移动 C 压强 恒温下，向密闭玻璃注射器中充入100mLHI气体，分解达到平衡后压缩注射器活塞 混合气体颜色加深 增大压强，平衡向正反应方向移动 D 催化剂 向5%的H2O2溶液中加入少量MnO2固体 气泡明显增加 使用合适的催化剂，平衡向正反应方向移动 A. A B. B C. C D. D 8. 一种铜催化铝硫二次电池工作原理如图所示，放电时的电池反应为。下列说法错误的是 A. 放电时，作正极，发生还原反应 B. 放电时，负极反应式为： C. 充电时，每生成，有通过阳离子交换膜 D. 充电时，阳极质量增加，阴极质量减少 9. 下列各实验装置、目的或结论全都正确的是 实验装置 甲 乙 丙 丁 A. 甲可验证镁片与稀盐酸反应放热 B. 乙可验证FeCl3对的分解反应有催化作用 C. 将丙中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量变多 D. 由丁可推断出：反应为吸热反应 10. 25℃时，水的电离达到平衡： ，下列叙述正确的是 A. 向水中加入少量固体硫酸氢钠，增大，Kw不变 B. 向水中加入稀氨水，平衡逆向移动，降低 C. 向水中加入少量固体钠，平衡逆向移动，降低 D. 将水加热，增大，减小 11. 对以表示的不同反应，其速率和平衡图像可能出现如下图像，下列判断正确的是 A. 图1中，该反应正反应为吸热反应 B. 图2中，该反应 C. 图3中，该反应在点2的平衡常数小于点4的平衡常数 D. 图4中，a曲线可以增大压强或加催化剂 12. 向密闭容器中加入一定量，某温度下发生反应：，保持温度不变，改变容器体积，容器内最终与容器容积的关系如图所示。下列说法正确的是 A. 从，平衡逆向移动 B. 若X处压缩体积，重新达平衡后，则增大 C. 若Z处继续加入一定量后，则不变 D. 容积为5L时，的平衡分解率为 13. 一种基于氯碱工艺的新型电解池(如图)，可用于湿法冶铁的研究。电解过程中，下列说法不正确的是 A. 左侧电极电势低于右侧电极电势 B. 阳极反应： C. 理论上每消耗1 molFe2O3，阳极室溶液减少约213g D. 阴极区溶液中OH-浓度逐渐升高 14. 温度为T时，向恒容密闭容器中充入，发生反应： 。内保持容器温度不变，时改变一种条件，整个过程中、、的物质的量随时间的变化如下图所示。下列说法不正确的是 A. 的平均速率 B. 时改变的条件是分离出一定量的 C. 温度为T，起始时向该容器中充入、和，反应达到平衡前，v(正)>v(逆) D. 起始时向该容器中充入和，保持温度为T，反应达平衡时放出的热量大于 第II卷 (非选择题，共58分) 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 某实验小组设计用100 mL0.50mol/L的盐酸与100 mL0.55mol/L的NaOH溶液进行中和反应反应热的测定，实验装置如图所示。 （1）①实验时玻璃搅拌器的使用方法是___________；不能用铜质搅拌器代替玻璃搅拌器的理由是___________。 ②实验中所用NaOH稍过量的原因是___________。 ③若将盐酸浓度改为1.0mol/L，NaOH溶液浓度改为1.1mol/L，测得的温度差___________(填“更大”“更小”或“相同”，下同)，测得的中和反应反应热___________ （2）该实验小组做了三次实验，每次取盐酸和NaOH溶液各100mL，并记录原始数据： 实验序号 起始温度t1/℃ 终止温度t2/℃ 温差(t2-t1)/℃ 盐酸 NaOH溶液 平均值 1 25.1 24.9 28.1 2 25.1 25.1 28.3 3 25.1 25.1 28.1 已知中和后混合液c=4.2 kJ/(kg·℃)，盐酸NaOH溶液的密度均近似为1.00g/cm3，则该中和热___________kJ/mol(保留到小数点后1位)。 （3）资料显示，中和热数值为57.3kJ/mol，根据计算结果，分析上述实验产生偏差的原因可能是___________。 a．实验装置保温、隔热效果差 b．分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中 c．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定盐酸的温度 d．量取盐酸体积时仰视读数 （4）进行中和反应反应热的测定时，保持其他条件相同，使用下列酸碱组合：①稀硫酸、溶液；②醋酸溶液、氨水；③稀硫酸、NaOH溶液。理论上测得的中和反应反应热由大到小的顺序为___________(填标号)。 16. 研究碳、氮、硫的氧化物，对建设环境友好型社会具有重要作用。 （1）研究SO2在水溶液中的歧化反应，对硫酸工业尾气的处理有重要的指导意义。已知SO2在的催化下可与水发生反应生成某种强酸和某种单质，某实验小组设计如下实验探究影响该反应速率的因素。 实验序号 反应温度 KI溶液 稀H2SO4 H2O SO2饱和溶液 V/mL V/mL V/mL Ⅰ 25°C 0 0.4 0 0.2 18 mL Ⅱ 25°C 2 0.4 0 0.2 0 18 mL Ⅲ 25°C 0 0.4 1 0.2 1 18 mL Ⅳ 50°C 2 0.4 0 0.2 0 18 mL ①利用实验I和Ⅱ证可催化SO2与水发生歧化反应，值应为___________。 ②验证温度对反应速率影响，应选择实验___________(填实验序号)。 （2）一定温度下的恒容容器中，反应的部分实验数据如表： 反应时间/min 0 10 20 30 40 50 60 70 80 0.10 0.09 0.08 0.07 0.06 0.05 a 0.03 0.02 ①根据表格中的数据推测a=___________。 ②不同温度下，N2O的分解半衰期随起始压强的变化关系如下图所示(图中半衰期指任一浓度N2O消耗一半时所需的相应时间)，则T1___________T2(填“＞”“＝”或“＜”)，当温度为T1、起始压强为p0，反应至t1min时，体系压强p=___________(用p0表示)。 （3）一定条件下，CH4分解形成碳的反应历程如图所示，其中决定反应速率的化学反应方程式为___________。 （4）我国科研人员研究了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程，该历程如下图所示。下列说法不正确的是___________。 A. 该历程中有极性共价键的断裂和非极性共价键的形成 B 该历程中催化剂首先吸附CH4分子 C. 总反应属于化合反应 D. 该反应为非氧化还原反应 17. 运用电化学知识回答下列问题 （1）高铁酸钠(Na2FeO4)易溶于水，是一种新型多功能水处理剂。从环境保护的角度看，制备Na2FeO4较好的方法为电解法，其装置如图1所示。 ①电解过程中阳极的电极反应式为___________。 ②图1装置中的电源采用NaBH4(硼元素的化合价为+3)和H2O2作原料的燃料电池，电池工作原理如图2所示。工作过程中Na+由___________极区移向___________极区(填“a”或“b”)。 （2）利用电化学原理，将NO2、O2和熔融KNO3制成燃料电池，模拟工业电解法来处理含的废水。如下图所示，电解过程中溶液发生反应：。 ①甲池工作时，NO2转变成绿色硝化剂Y，Y是N2O5，可循环使用。石墨I附近发生的电极反应式为___________。 ②甲池工作时，在相同条件下，消耗的NO2和O2的体积比为___________。 ③电池中Fe(I)棒上发生的电极反应为___________。 ④若溶液中减少了0.02mol，则电路中至少转移了___________mol电子。 （3）电催化法制备甲醇如图所示。若忽略电解液体积的变化，电解过程中阴极室溶液的基本不变，结合电极反应解释原因___________。 18. 利用CO2和H2为原料合成CH3OH的主要反应如下。 I． II． 回答下列问题： （1）已知反应III的平衡常数，写出反应III的热化学方程式___________。 （2）一定条件下，向恒压密闭容器中以一定流速通入CO2和H2混合气体，CO2平衡转化率和CH3OH选择性随温度、投料比的变化曲线如图所示。 ①表示CH3OH选择性的曲线是___________(填“L1”或“L2”)，CO2平衡转化率随温度升高发生如图变化的原因是___________。 ②生成CH3OH的最佳条件是___________(填标号)。 a． b． c． d． （3）向某刚性绝热密闭容器中充入1molCO2(g)和2molH2(g)同时发生反应Ⅰ和Ⅱ，下列能说明反应达到平衡的是___________。 A. 容器内混合气体的密度不再改变 B. 反应的平衡常数不再改变 C. 两种反应物转化率的比值不再改变 D. （4）一定温度下，向压强恒为pMPa的密闭容器中通入1molCO2(g)和3molH2(g)，充分反应后，测得CO2(g)平衡转化率为a，CH3OH选择性为b，该温度下反应II的平衡常数Kp=___________。 （5）向压强恒为3.0MPa的密闭容器中通入反应混合气[]，在1 mol NiGa催化作用下只发生反应I，测得甲醇时空收率(表示单位物质的量催化剂表面CH3OH的平均生成速率)随温度的变化曲线如图所示。 ①CH3OH时空收率随温度升高先增大后减小的原因是___________。 ②223℃时，H2(g)的平均反应速率v(H2)=___________mol/h。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $