内容正文:
专题04 化学反应速率与化学平衡 水溶液中的离子反应 电化学
4大题型概览
题型01 化学反应速率与化学平衡
题型02 反应历程/机理
题型03 水溶液中的离子反应
题型04 电化学
化学反应速率与化学平衡
题型01
1.(2026·江苏盐城·一模)DMF是良好的有机溶剂。二氧化碳加氢耦合DMA制DMF的主要反应(忽略其他副反应)为:
反应Ⅰ
反应Ⅱ
3MPa下,将(DMA)的混合气匀速通过装有催化剂的反应管,DMA的转化率、DMF或的选择性随温度变化如图所示。
DMF的选择性。
下列说法不正确的是
A.DMF的平衡选择性随温度升高而增大
B.300℃时,的转化率为3%
C.其他条件不变,在240∼350℃范围,出口处DMF的量随温度升高而不断减小
D.高效合成DMF,需研发低温下DMA转化率高和DMF选择性高的催化剂
2.(2026·江苏苏锡常镇四市·一模)生物质炭经水蒸气气化生产合成气(和)的过程涉及的主要反应如下:
固定单位时间内气流床中生物质炭的投入量,控制,采用为载气,以一定的流速通入水蒸气。反应相同时间,测得出口气体中、、、的体积分数和合成气产率随温度的变化关系如图所示。
已知:合成气产率。
下列说法正确的是
A.反应的
B.曲线X表示CO的体积分数随温度的变化
C.1200℃,反应达到平衡时,
D.其他条件不变,1300℃时,加压有利于提高平衡时合成气产率和的体积分数
3.(2026·江苏南通中学等校九校·一模)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。在0.1 MPa,反应物起始物质的量之比条件下,发生的主要反应如下:
反应Ⅰ
反应Ⅱ
反应Ⅲ
平衡时各物质的物质的量分数随温度的变化如题图所示。下列有关说法正确的是
A.增大平衡时的转化率增大
B.曲线X表示平衡时的物质的量分数随温度的变化
C.830℃时,反应Ⅲ的化学平衡常数为
D.增大压强至1 MPa能提高平衡时的物质的量分数
4.(2026·江苏·一模)和催化重整获得过程中的主要反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
一定条件下,和一定量的反应,若仅考虑上述反应,平衡时转化率及CO选择性随的变化曲线如图所示。
已知:CO选择性
下列说法正确的是
A.其他条件不变,加压有利于增大的平衡转化率
B.当,选择性下降,可能原因是增加水的量导致反应Ⅱ、反应Ⅲ平衡常数变大
C.当,随增加,生成的物质的量减少
D.当,平衡时的物质的量为2.106 mol
5.(2026·江苏南通·一模)以Ti和为原料制备过程中的主要反应:
反应Ⅰ
反应Ⅱ
反应Ⅲ
Pa条件下,3 molTi和2 mol仅发生上述反应达平衡状态时,体系中各物质的物质的量随温度变化的理论计算结果如图所示。下列说法正确的是
A.
B.时,的平衡转化率为97.50%
C.升高温度、延长反应时间均有利于提高的平衡产率
D.在1050-1300℃范围任意温度下达平衡,
6.(2026·江苏镇江·一模)一定条件下,加氢合成涉及的主要反应如下:
反应I:
反应Ⅱ:
在2.0L恒容密闭容器中通入、的混合反应物,发生上述反应,两种含碳产物的选择性[的选择性=]及的平衡转化率随温度的变化曲线如图所示。
下列说法正确的是
A.
B.温度为时,
C.温度为时,平衡体系中
D.曲线丙随温度升高,先减小后增大的原因为在之间,以反应Ⅱ为主;在之间,以反应Ⅰ为主
7.(2026·江苏常州·一模)以钛掺杂沸石为催化剂,由丙烯和为原料生产环氧丙烷()及发生副反应的反应机理如图所示(图中表示含硅物种)。下列说法不正确的是
A.Ⅰ是生产环氧丙烷及副反应的催化剂
B.过程中有极性键的断裂和形成
C.过程中元素的化合价未发生变化
D.由丙烯和生产环氧丙烷的化学方程式:
8.(2026·江苏常州·一模)常温下,HClO和共存的混合溶液体系中主要存在如下反应:
Ⅰ.
Ⅱ.
初始,在浓度均为的HClO和混合溶液中,若仅考虑上述反应,溶液中各含氯微粒的浓度随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A.曲线①表示的微粒为
B.0~2s内,逐渐增大
C.0~2s内,
D.当体系中时,反应Ⅰ达到平衡状态
9.(2026·江苏扬州·一模)CH4部分氧化重整与CH4-H2O-CO2重整联合制合成气(CO、H2),涉及的反应如下
①2CH4(g)+O2(g)=2CO(g)+4H2(g) ∆H1=-71 kJ·mol-1
②CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ∆H2=+206 kJ·mol-1
③CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ∆H3=+247 kJ·mol-1
常压下,将一定比例混合气体[n(CH4):n(CO2):n(空气):n(H2O)=1:0.2:1.92:0.4]匀速通过装有催化剂的反应管中,出口处测算CH4的转化率、CO2的转化率及比值随温度变化的关系如图所示。下列说法不正确的是
A.其他条件不变,增大体系压强会降低CH4的平衡转化率
B.800°C时,若=2、CO2的转化率约为40%,则H2O的转化率约为60%
C.联合制合成气相比单一氧化重整有利于调节产物中比值、提高能源利用率
D.800~840°C,若温度升高反应②转化率增加,其对产物比值影响程度小于反应③
10.(2026·江苏南师附中、海门中学、天一中学、海安高级中学联考·一模)乙醇与水蒸气催化重整制氢过程中的主要反应(忽略其他副反应)为:
①
②
③
在条件下,乙醇的进料速率为;
水醇(水与乙醇)的进料比与生成物气体平衡产量()的关系如图所示。下列说法不正确的是
A.其他条件不变,增大压强,乙醇的平衡转化率降低
B.该条件下,水醇进料比为7时,乙醇的平衡转化率为
C.时,反应③的
D.水醇进料比为10时,温度超过后,升温不利于提高的平衡产量
11.(2026·江苏南京师范大学附属中学·一模)苯乙烯是重要的有机化工原料,工业上用乙苯催化脱氢时发生如下反应:
反应Ⅰ:C6H5C2H5(g)C6H5CH=CH2(g)+H2(g);ΔH>0
反应Ⅱ:C6H5C2H5(g)+H2(g)C6H5CH3(g)+CH4(g);ΔH<0
反应Ⅲ:C6H5C2H5(g)C6H6(g)+C2H4(g);ΔH>0
将1 mol乙苯和6 mol水蒸气置于密闭容器中,保持p=100 kPa,平衡时乙苯的转化率、苯和甲苯的选择性随温度的关系如图所示。苯乙烯、甲苯或苯的选择性=×100%。
下列说法正确的是
A.曲线a代表的是苯的选择性
B.620 ℃达平衡时,容器中H2的物质的量为0.664 mol
C.600~640 ℃时,容器中苯乙烯平衡时的物质的量随温度升高变化不大
D.其他条件不变,620 ℃时起始向容器中只充入1 mol乙苯,平衡时乙苯的转化率大于80%
12.(2026·江苏如皋·一模)利用MgCO3与H2反应生成CH4的路线,主要反应如下:
Ⅰ.MgCO3(s)=MgO(s)+CO2(g) ΔH1=+101kJ·mol-1
Ⅱ.CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) ΔH2=-166kJ·mol-1
Ⅲ.CO2(g)+H2(g)=H2O(g)+CO(g) ΔH3=+41kJ·mol-1
在100kPa下,密闭容器中MgCO3与H2各1mol发生反应。反应物(MgCO3、H2)的平衡转化率和CH4、CO2的选择性随温度变化关系如图。
已知含碳产物选择性=×100%
下列说法正确的是
A.曲线b表示CH4的选择性
B.温度高于400℃,容器中CO的物质的量随温度升高逐渐增多
C.200℃平衡时,若压缩容器体积,达到新平衡时,CO2浓度与原平衡不相同
D.工业上制取CH4宜采取200℃以下的低温
13.(2026·江苏如皋·一模)一种CO2资源化反应为CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g),该反应在一定条件下能自发进行。下列说法正确的是
A.该反应的ΔH>0
B.反应的平衡常数表达式K=
C.其他条件一定,增大压强能提高CH3OH的产率
D.使用合适的催化剂可提高H2的平衡转化率
14.(2026·江苏南京师范大学附属中学·一模)已知FeCl3溶液和KI溶液能发生反应:2Fe3++2I-⇌2Fe2++I2.下列关于该反应的说法错误的是
A.升高温度会加快反应速率
B.增大Fe3+和I-的浓度能加快反应速率
C.当上述可逆反应达到平衡时,溶液中c(Fe3+)与c(Fe2+)相等
D.向反应后的溶液中加入CCl4,充分振荡后静置,取上层溶液滴加KSCN溶液,溶液变成血红色
反应历程/机理
题型02
1.(2026·江苏苏锡常镇四市·一模)Fenton试剂(含和的水溶液)产生的羟基自由基()能有效氧化去除水中的有机污染物,的产生机理如图所示。下列说法不正确的是
A.过程Ⅰ和过程Ⅱ都有非极性共价键断裂
B.过程Ⅱ的反应方程式:
C.过程Ⅰ的活化能小于过程Ⅱ的活化能
D.用代替,也能形成类似Fenton试剂的体系
2.(2026·江苏苏锡常镇四市·一模)催化剂(Ph表示苯基)可实现温和条件下的丙烯加氢:,反应机理如题图所示,图中Rh离子形成的化学键都是配位键。下列说法正确的是
A.反应①中被氧化
B.反应②中,丙烯中碳原子上的孤电子对与Rh离子形成配位键
C.反应③中碳原子的轨道杂化类型由变为
D.催化剂改变了丙烯加氢反应的历程和活化能
3.(2026·江苏苏锡常镇四市·一模)雾霾中硫酸盐形成的可能机理如图所示,下列有关说法正确的是
A.过程Ⅰ、Ⅱ中均有非极性键的断裂与形成
B.过程Ⅲ中、都发生了氧化反应
C.过程Ⅲ中存在反应:
D.是硫酸盐形成的催化剂
4.(2026·江苏苏锡常镇四市·一模)Fe/Ag金属复合材料去除酸性废水中的硝酸盐污染物。可能的反应历程如下:
下列说法正确的是
A.过程Ⅰ中Ag失去
B.过程Ⅱ的反应方程式:
C.过程Ⅲ中每消耗1 mol转移6 mol
D.复合材料中Fe的质量分数越大,去除效果越好
5.(2026·江苏苏锡常镇四市·一模)在催化剂表面转化为的机理如图所示。下列说法不正确的是
A.过程Ⅰ加水有利于吸附在表面
B.过程Ⅱ有键断裂和形成
C.过程Ⅲ中碳元素被氧化
D.该过程的总反应方程式为:
6.(2026·江苏苏锡常镇四市·一模)以钛掺杂沸石为催化剂,由丙烯和为原料生产环氧丙烷()及发生副反应的反应机理如图所示(图中表示含硅物种)。下列说法不正确的是
A.Ⅰ是生产环氧丙烷及副反应的催化剂
B.过程中有极性键的断裂和形成
C.过程中元素的化合价未发生变化
D.由丙烯和生产环氧丙烷的化学方程式:
7.(2026·江苏苏锡常镇四市·一模)甲烷氧化制乙烯的可能过程如图所示,并在步骤①过程中检测到了自由基·CH3和·OCH3。下列说法正确的是
A.步骤①过程中可能有CH3OCH3生成
B.步骤①中CH4转化为C2H6后碳原子轨道的杂化方式发生了变化
C.步骤②中C2H6转化为C2H4后H-C-H键角变小
D.步骤②中每生成1molC2H4转移4mole-
水溶液中的离子反应
题型03
1.(2026·江苏盐城·一模)室温下,用废渣制备的部分实验过程如下:
已知:,,。
下列说法正确的是
A.溶液中:
B.溶液中:
C.生成沉淀的离子方程式:
D.沉淀完全后的滤液中:
2.(2026·江苏苏锡常镇四市·一模)常温下,稀氯水中存在如下反应(不考虑其他反应):
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
在约的氯水中部分含氯微粒的平衡浓度对数值()随溶液pH的变化关系如图所示(溶液体积保持不变)。下列说法不正确的是
A.常温下,HClO的电离平衡常数
B.时,该氯水中水的电离程度比纯水中大
C.该氯水中:
D.在之间,该氯水中随溶液pH增大而减小
3.(2026·江苏南通中学等校九校联考·一模)从炼钢粉尘(主要含、和ZnO)中提取锌的过程如下:
已知:“盐浸”过程ZnO转化并有少量和浸出。下列说法正确的是
A.“氧化”后的滤渣主要成分为
B.“沉锌”后的滤液中
C.溶液中:
D.“氧化”和“沉锌”后的两份滤液中:
4.(2026·江苏·一模)工业上利用氨水吸收和的过程如图所示。下列说法正确的是
已知:常温下,;;
A.的平衡常数
B.溶液中:
C.氨水中通入至的溶液中:
D.吸收的离子方程式为
5.(2026·江苏南通·一模)焦亚硫酸钠有强还原性,可作抗氧化剂。一种制备焦亚硫酸钠的实验流程如图所示。室温下,已知,,,。下列说法正确的是
A.通入与恰好反应生成、的混合溶液中:
B.通入至溶液:
C.反应的平衡常数
D.中可能含有过氧键()
6.(2026·江苏镇江·一模)室温下,通过下列实验探究、溶液的性质。已知:、
实验①:用pH计测量溶液的pH,测得。
实验②:向溶液滴加少量硝酸钡溶液,产生白色沉淀。
实验③:将22.4L(已折算为标准状况)不断通入溶液中,溶液的pH变化如图所示。(过程中的溶液体积变化和挥发可忽略)下列说法正确的是
A.溶液中:
B.实验②离子反应为:
C.实验③中点,存在关系
D.实验③中点点,水的电离程度一直减小
阅读下列材料,完成下面小题:
氮、磷及其化合物应用广泛。大气中的氮以分子形式稳定存在于自然界。磷元素有白磷、红磷(结构分别如图1、图2所示)等单质,白磷可用于制备高纯度磷酸,大量红磷用于火柴生产。是优良的等离子蚀刻气,是聚合反应的常用催化剂。磷有多种含氧酸,铵盐、硝酸盐和磷酸盐都是重要的无机肥料。
7.(2026·江苏常州·一模)溶解度随温度变化的曲线如图所示。下列说法正确的是
A.溶液中的:M点点
B.溶液中的pH:M点点
C.N点溶液降温过程中有2个平衡发生移动
D.P点溶液中:
8.(2026·江苏扬州·一模)室温下,从冶炼富集液中回收钴、锰的部分工艺流程如下
已知:Ka1(H2CO3)=4.3×10-7,Ka2(H2CO3)=5.6×10-11,Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5,下列说法正确的是
A.Na2S溶液中:c(OH-)=c(H2S)+c(HS-)+c(H+)
B.沉钴后得到的上层清液中:<
C.NH4HCO3溶液(pH>7)中:c(NH)>c(HCO)
D.沉锰后得到pH=6.5的滤液中:c(H2CO3)<c(CO)
9.(2026·江苏南师附中、海门中学、天一中学、海安高级中学联考·一模)工业上可利用氨水吸收和,其原理如图所示。已知:时,;。下列说法正确的是
A.反应的平衡常数
B.向氨水中通入至
C.溶液通入的离子方程式为:
D.溶液中:
10.(2026·江苏南京师范大学附属中学·一模)常温下,用0.lNaOH溶液滴定某二元弱酸溶液,溶液的pH、粒子的分布分数[如]与被滴定分数的关系如图所示。下列说法正确的是
A.Ⅱ线表示的变化曲线
B.时,
C.时,
D.b、d、e、f四点对应的溶液中,f点的水的电离程度最大
11.(2026·江苏南京外国语学校·一模)室温下,通过下列实验探究溶液的性质。已知:,,。
实验1:用pH试纸测得溶液的pH约为8。
实验2:将溶液加热者沸后冷却至室温,溶液pH约为11。
实验3:向溶液中滴加溶液,产生白色沉淀。下列说法正确的是
A.溶液中:
B.实验2所得溶液中:
C.实验2所得溶液中:
D.实验3中发生反应的离子方程式为
12.(2026·江苏如皋·一模)用Na2S、FeS和H2S可用于处理废水中的Cd2+。下列说法正确的是
已知25℃时,Ka1(H2S)=10-7.0,Ka2(H2S)=10-12.9,Ksp(FeS)=10-17.2,Ksp(CdS)=10-26.1
A.0.1 mol·L-1 Na2S溶液中:c(H+)+c(Na+)=c(S2-)+c(HS-)+c(OH-)
B.向Na2S溶液中通H2S至pH=8:c(H2S)<c(S2-)
C.向10 mL c(Cd2+)=0.1 mol·L-1的溶液中加入2×10-3 mol的FeS固体,反应达平衡时,溶液中存在=10-8.9
D.向c(Cd2+)=0.1 mol·L-1的溶液中通入H2S至饱和,发生反应Cd2++H2S=2H++CdS↓,该反应的平衡常数K=106.2
电化学
题型04
1.(2026·江苏盐城·一模)一种热激活电池的构造示意图如图所示,无水混合物一旦受热熔融,即可按反应输出电能。
下列说法正确的是
A.负极的电极反应:
B.放电过程中,向钙电极移动
C.正极反应物为LiCl
D.常温下,在正、负极之间连上电流表,指针发生偏转
2.(2026·江苏·一模)一种微生物光电化学法去除溶液中的装置如图所示,下列相关说法正确的是
A.该装置工作时只存在光能转化为化学能
B.通过质子交换膜从左室移向右室
C.电极a上发生还原反应生成
D.外电路每通过0.1 mol电子,电极b上得到
3.(2026·江苏南通·一模)某可充电锂电池分别以Li、为电池的电极反应物,硫化物固体电解质传导,电池构造示意图如图所示。下列说法正确的是
A.该锂电池也可用水溶液作电解液传导
B.放电时,失电子,发生氧化反应
C.放电时,负极质量每减少0.7g,外电路转移0.2 mol
D.充电时阳极电极反应式:
4.(2026·江苏镇江·一模)锌-空气电池由金属锌和负载催化剂的空气电极组成,电解液为KOH与醋酸锌[化学式为,其为弱电解质]的混合溶液,工作原理如图所示。下列说法正确的是
A.电子从Zn电极经过混合溶液传递到空气电极
B.使用负载催化剂的空气电极,可以加快电池的放电速率
C.Zn电极发生反应:
D.在水中电离:
5.(2026·江苏常州·一模)我国科研团队利用电催化分解技术,在如图所示装置中实现了温和条件下消除污染物,同时回收和单质硫。下列说法正确的是
A.电极a连接电源的正极
B.通过阳离子交换膜从右室移向左室
C.电解前后左、右两室溶液的pH值均保持不变
D.理论上当外电路通过0.1 mol电子时,可回收3.2 g单质硫
6.(2026·江苏南师附中、海门中学、天一中学、海安高级中学联考·一模)微生物燃料电池可以净化废水,同时获得电能,工作原理如图所示。下列说法正确的是
A.电池工作时,电极N作阳极
B.电池工作时,左室中浓度减小
C.电池工作时,右室除铬的电极反应式为:
D.理论上,反应每生成,转移电子数为8 mol
7.(2026·江苏南京师范大学附属中学·一模)某汽车企业将推出第二代刀片电池,“刀片电池”能让电动汽车续航达1000公里以上,“刀片电池”放电时的总反应为,放电时电池的结构如图所示。
下列说法正确的是
A.N极为刀片电池的负极
B.放电时,负极的电极反应式为
C.充电时,转化为的过程中铁元素的价态发生了变化
D.用充电桩给该电池充电的过程中,阴极质量减小
阅读下列材料,完成下列小题:
氮是参与生命活动的重要元素。氮在大气圈、水圈和生物圈中进行元素循环。自工业革命以来,人类活动大大加剧了含氮化合物在大气圈和水圈中的总流量,如化石燃料燃烧时产生的高温可使氮气转变为氮氧化物,从而对生态平衡产生了严重影响。从化学的视角深刻理解氮循环,合理使用含氮化合物,科学处理大气和水圈中的氮元素,保障地球生态安全,是化学学科的重要研究内容和责任。
8.(2026·江苏南京外国语学校·一模)用电解法对酸性含氯氨氮废水进行无害化处理的过程如图所示。下列说法正确的是
A.DSA电极与外接电源的负极连接
B.发生的电极反应为:
C.降解过程中应该控制条件避免发生反应②
D.1mol HO·和足量反应,转移的电子数为
阅读下列材料,完成下列小题:
浩瀚的海洋是一个巨大的宝库。海水中含有等离子,呈弱碱性,海洋表层水的pH曾为8.3.由于人类活动的影响,过量的排放已将海洋表层水的pH降为约8.0。海水酸性的增强将使多种海洋生物乃至生态系统面临巨大威胁。
9.(2026·江苏苏锡常镇四市·一模)有研究者提出,用如图所示装置从酸化的处理后海水中提取,从而降低环境中的含量。下列说法不正确的是
A.a室电极上发生氧化反应生成
B.b室发生反应,实现从海水中提取
C.通过阳离子交换膜从c室移向b室
D.用c室排出的溶液调节b室排出的处理后海水,可获得pH为8.3的海水
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专题04 化学反应速率与化学平衡 水溶液中的离子反应 电化学
化学反应速率与化学平衡
题型01
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
B
C
D
D
C
D
C
B
C
题号
11
12
13
14
答案
B
B
C
C
反应历程/机理
题型02
题号
1
2
3
4
5
6
7
答案
A
D
C
B
C
D
A
水溶液中的离子反应
题型03
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
D
C
A
B
D
B
C
B
D
题号
11
12
答案
C
D
电化学
题型04
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答案
A
B
D
B
B
C
C
C
C
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专题04 化学反应速率与化学平衡 水溶液中的离子反应 电化学
4大题型概览
题型01 化学反应速率与化学平衡
题型02 反应历程/机理
题型03 水溶液中的离子反应
题型04 电化学
化学反应速率与化学平衡
题型01
1.(2026·江苏盐城·一模)DMF是良好的有机溶剂。二氧化碳加氢耦合DMA制DMF的主要反应(忽略其他副反应)为:
反应Ⅰ
反应Ⅱ
3MPa下,将(DMA)的混合气匀速通过装有催化剂的反应管,DMA的转化率、DMF或的选择性随温度变化如图所示。
DMF的选择性。
下列说法不正确的是
A.DMF的平衡选择性随温度升高而增大
B.300℃时,的转化率为3%
C.其他条件不变,在240∼350℃范围,出口处DMF的量随温度升高而不断减小
D.高效合成DMF,需研发低温下DMA转化率高和DMF选择性高的催化剂
【答案】C
【详解】A.反应Ⅱ为吸热反应,温度升高,平衡正向移动,转化为DMF的量增加;反应Ⅰ为放热反应,升温使反应Ⅰ平衡逆向移动,生成量减少,因此,DMF的平衡选择性随温度升高而增大,A正确;
B.初始投料比,是过量反应物;时DMA转化率为,根据反应Ⅰ,的消耗量等于DMA的消耗量,因此的转化率为:,B正确;
C.由图像可知,时DMA转化率快速上升(反应Ⅰ正向进行,生成量大幅增加),同时DMF选择性维持高位,因此DMF的生成量随温度升高而增大;时DMA转化率下降,但DMF选择性下降,DMF生成量减小,C错误;
D.降低温度,反应Ⅰ(放热)正向移动,DMA转化率升高,反应Ⅱ(吸热)逆向移动,DMF选择性降低,因此需研发能在低温下同时提高DMA转化率和DMF选择性的催化剂,实现高效合成,D正确;
故答案选C。
2.(2026·江苏苏锡常镇四市·一模)生物质炭经水蒸气气化生产合成气(和)的过程涉及的主要反应如下:
固定单位时间内气流床中生物质炭的投入量,控制,采用为载气,以一定的流速通入水蒸气。反应相同时间,测得出口气体中、、、的体积分数和合成气产率随温度的变化关系如图所示。
已知:合成气产率。
下列说法正确的是
A.反应的
B.曲线X表示CO的体积分数随温度的变化
C.1200℃,反应达到平衡时,
D.其他条件不变,1300℃时,加压有利于提高平衡时合成气产率和的体积分数
【答案】B
【分析】较高温度时,反应相同时间,反应达到平衡,升高温度,第一个反应正向移动,第二和第三个反应逆向移动,随温度升高CO的体积分数增大、CO2的体积分数减小;较低温度时,反应未达到平衡,随温度升高,反应速率都加快,H2的体积分数、合成气的产率随温度升高而增大,CH4的体积分数随温度升高而减小,说明在较低温度时升高温度对前两个反应速率的影响大于对第三个反应速率的影响,随温度升高CO2的体积分数增大;曲线X随温度升高先减小后增大,曲线Y随温度升高先增大后减小,故曲线Y表示CO2的体积分数随温度的变化;曲线X表示CO的体积分数随温度的变化。
【详解】A. , ,由盖斯定律可知,ΔH=ΔH1-ΔH2=[131.3-(-41.2)] kJ⋅mol−1=172.5 kJ⋅mol−1,A错误;
B.随着反应温度的升高,三个反应的速率都在增大,第一个反应生成的CO增多,第二、三反应消耗的CO也增多,CO的含量可能增加或降低,结合反应的特点,但CO2的含量应当始终增大或先增加后降低或始终降低,不会出现先降低后增加的情况,故曲线X表示CO的体积分数,B正确;
C. 1200℃,反应达到平衡时,体系中各物质的量浓度应保持不变,故体系中v消耗(CO2)=v生成(CO2),C错误;
D.温度不变时,增大反应体系的压强,对第二个反应平衡时的进行程度几乎无影响,但第一个反应平衡时逆向进行程度增大,合成气的总量减少,第三个反应正向进行的程度增大,合成气的总量减少,故合成气的总量与总产率均减小,D错误;
故选B。
3.(2026·江苏南通中学等校九校·一模)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。在0.1 MPa,反应物起始物质的量之比条件下,发生的主要反应如下:
反应Ⅰ
反应Ⅱ
反应Ⅲ
平衡时各物质的物质的量分数随温度的变化如题图所示。下列有关说法正确的是
A.增大平衡时的转化率增大
B.曲线X表示平衡时的物质的量分数随温度的变化
C.830℃时,反应Ⅲ的化学平衡常数为
D.增大压强至1 MPa能提高平衡时的物质的量分数
【答案】C
【详解】A.增大,即增加水蒸气的用量,根据勒夏特列原理,增加一种反应物,会提高另一种反应物()的转化率,但水蒸气自身的转化率降低,A错误;
B.起始,即低温下反应程度很小,物质的量分数接近起始值:起始物质的量分数为,起始物质的量分数为。曲线X在低温下(200℃)物质的量分数接近70%,因此X代表,Y代表,B错误;
C.反应Ⅲ:,平衡常数,830℃时,CH4的物质的量分数为0,H2O(g)、CO的物质的量分数相等,均为16%,设起始加入2mol H2O和1 molCH4,平衡时H2O、CO均为x mol,由氧原子守恒可知,CO2为(l-x) mol,由氢原子守恒可知,H2为(4-x) mol。则H2O(g)、CO均为,解得x=0.8。830℃时,平衡时,则H2O(g)、CO物质的量为0.8mol,CO2的物质的量为0.2mol,H2的物质的量为3.2mol,则反应III的平衡常数,C正确;
D.反应Ⅰ、Ⅱ都是气体分子数增大的反应,反应Ⅲ气体分子数不变,增大压强,平衡逆向移动,的物质的量减少,平衡时的物质的量分数降低,D错误;
故答案选C。
4.(2026·江苏·一模)和催化重整获得过程中的主要反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
一定条件下,和一定量的反应,若仅考虑上述反应,平衡时转化率及CO选择性随的变化曲线如图所示。
已知:CO选择性
下列说法正确的是
A.其他条件不变,加压有利于增大的平衡转化率
B.当,选择性下降,可能原因是增加水的量导致反应Ⅱ、反应Ⅲ平衡常数变大
C.当,随增加,生成的物质的量减少
D.当,平衡时的物质的量为2.106 mol
【答案】D
【详解】A.反应Ⅰ和反应Ⅲ是气体分子数增加的反应,加压平衡左移,不利于甲醇的转化,加压对反应Ⅱ无影响,综合来看,加压总体会降低甲醇的转化率,故A错误;
B.平衡常数只与温度有关,与反应物或生成物的浓度无关,增加水的量不会改变平衡常数,选择性下降的原因可能是随着水的增加,反应Ⅱ、反应Ⅲ正向移动,一氧化碳减少,二氧化碳增多,故B错误;
C.当,随增加,由图可知甲醇的转化率仍在增加,随着增加,会促进反应Ⅱ、反应Ⅲ正向移动,这些反应均产生氢气,故生成的物质的量增多,则C错误;
D.当时,甲醇转化率为百分之七十八,转化,此时一氧化碳选择性为百分之三十,即生成的一氧化碳的物质的量为,生成的二氧化碳的物质的量为,
反应Ⅰ产生的氢气的物质的量为,反应Ⅲ产生的氢气的物质的量为,氢气的总物质的量为,故D正确;
则该题选D。
5.(2026·江苏南通·一模)以Ti和为原料制备过程中的主要反应:
反应Ⅰ
反应Ⅱ
反应Ⅲ
Pa条件下,3 molTi和2 mol仅发生上述反应达平衡状态时,体系中各物质的物质的量随温度变化的理论计算结果如图所示。下列说法正确的是
A.
B.时,的平衡转化率为97.50%
C.升高温度、延长反应时间均有利于提高的平衡产率
D.在1050-1300℃范围任意温度下达平衡,
【答案】D
【详解】A.反应Ⅰ+2×反应Ⅱ得到目标反应,则,A错误;
B.温度 下,,,,根据Ti原子守恒时,温度 时,即,转化量小于1.95mol,的平衡转化率小于,B错误;
C.从图像来看,升高温度可以提高的平衡产率;但延长反应时间并不改变已达成的平衡组成,不能提高平衡产率,C错误;
D.设反应Ⅰ和反应Ⅱ达到平衡时消耗的的物质的量分别为和。根据化学方程式,反应Ⅰ生成的物质的量为,反应Ⅱ消耗的物质的量为。因此,平衡时体系中的物质的量为。由图可知,在1050-1300℃范围内,,即,整理得,即,D正确;
故选D。
6.(2026·江苏镇江·一模)一定条件下,加氢合成涉及的主要反应如下:
反应I:
反应Ⅱ:
在2.0L恒容密闭容器中通入、的混合反应物,发生上述反应,两种含碳产物的选择性[的选择性=]及的平衡转化率随温度的变化曲线如图所示。
下列说法正确的是
A.
B.温度为时,
C.温度为时,平衡体系中
D.曲线丙随温度升高,先减小后增大的原因为在之间,以反应Ⅱ为主;在之间,以反应Ⅰ为主
【答案】C
【分析】反应Ⅰ为放热反应,反应Ⅱ为吸热反应,随温度的升高,反应Ⅰ逆向移动,反应Ⅱ正向移动,导致平衡时CO的物质的量增大,的物质的量减小,因此曲线甲代表的是在含碳产物中的物质的量百分数,曲线乙代表CO在含碳产物中的物质的量百分数,曲线丙代表的平衡转化率随温度的变化。
【详解】A.根据盖斯定律可知,等于反应I-反应Ⅱ,因此该反应的,故A错误;
B.温度为时,CO2的平衡转化率为20%,则转化的,CO、CH3OH的选择性均为50%,则平衡时,,根据反应可知平衡时,,,,,,因此,故B错误;
C.温度为时,CO2的平衡转化率为30%,则转化的,CH3OH的选择性均为18%,则平衡时,因此,根据反应可知平衡时,,根据反应可知,,故C正确;
D.曲线丙代表的平衡转化率随温度的变化,的平衡转化率随温度升高,先减小后增大的原因为:在之间,温度较低时,以反应Ⅰ为主,主要转化为,随着温度升高,反应Ⅰ的平衡逆向移动,而反应Ⅱ的平衡正向移动,但此时反应Ⅰ仍占主导,导致的总转化率减小;250℃以上,以反应Ⅱ为主,主要转化为CO,反应 Ⅱ是吸热反应,升温显著促进其进行,导致的总转化率增大,故D错误;
故答案选C。
7.(2026·江苏常州·一模)以钛掺杂沸石为催化剂,由丙烯和为原料生产环氧丙烷()及发生副反应的反应机理如图所示(图中表示含硅物种)。下列说法不正确的是
A.Ⅰ是生产环氧丙烷及副反应的催化剂
B.过程中有极性键的断裂和形成
C.过程中元素的化合价未发生变化
D.由丙烯和生产环氧丙烷的化学方程式:
【答案】D
【详解】A.根据反应机理图,在主反应和副反应历程中,都是Ⅰ先消耗再生成,Ⅰ为催化剂, A正确;
B.反应物中断裂的键有丙烯中的C=C非极性键、H2O2中的O-O非极性键和H-O极性键,产物中生成的键有环氧丙烷中的C-O极性键和O2中的O=O非极性键,过程中有极性键的断裂和形成,B正确;
C.整个转化过程中形成4个键或5个键,但其中的第五个键为配位键,配位键不影响化合价的变化,因此的化合价未发生变化,C正确;
D.根据题干机理图,由丙烯和生产环氧丙烷的主反应净反应为,D错误;
故选择D。
8.(2026·江苏常州·一模)常温下,HClO和共存的混合溶液体系中主要存在如下反应:
Ⅰ.
Ⅱ.
初始,在浓度均为的HClO和混合溶液中,若仅考虑上述反应,溶液中各含氯微粒的浓度随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A.曲线①表示的微粒为
B.0~2s内,逐渐增大
C.0~2s内,
D.当体系中时,反应Ⅰ达到平衡状态
【答案】C
【分析】反应I和Ⅱ均生成,根据两反应的化学计量数可知,,结合2s时数据,得出此时c(ClO2)=0.64×10-3,c(Cl-)=0.42×10-3,c()=0.10×10-3,故曲线①表示,曲线②表示,曲线③表示,据此分析。
【详解】A.根据分析,曲线①表示,A错误;
B.0~2s内,反应I消耗(0.32×10-3),反应Ⅱ生成(0.10×10-3),总的变化量,即浓度逐渐减小,B错误;
C.根据反应I和Ⅱ可得关系式:,,则0~2s 内,反应速率,C正确;
D.反应Ⅰ中HClO和按照1:2反应,反应Ⅱ中HClO和按照1:1反应,为两反应消耗HClO的总速率,为两逆反应生成的总速率,因此当体系中时,反应Ⅰ不一定达到平衡状态,D错误;
故选C。
9.(2026·江苏扬州·一模)CH4部分氧化重整与CH4-H2O-CO2重整联合制合成气(CO、H2),涉及的反应如下
①2CH4(g)+O2(g)=2CO(g)+4H2(g) ∆H1=-71 kJ·mol-1
②CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ∆H2=+206 kJ·mol-1
③CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ∆H3=+247 kJ·mol-1
常压下,将一定比例混合气体[n(CH4):n(CO2):n(空气):n(H2O)=1:0.2:1.92:0.4]匀速通过装有催化剂的反应管中,出口处测算CH4的转化率、CO2的转化率及比值随温度变化的关系如图所示。下列说法不正确的是
A.其他条件不变,增大体系压强会降低CH4的平衡转化率
B.800°C时,若=2、CO2的转化率约为40%,则H2O的转化率约为60%
C.联合制合成气相比单一氧化重整有利于调节产物中比值、提高能源利用率
D.800~840°C,若温度升高反应②转化率增加,其对产物比值影响程度小于反应③
【答案】B
【详解】A.所有反应均为气体分子数增加的反应,增大压强,三个反应平衡均逆向移动,即降低 的平衡转化率,A正确。
B.根据已知投料比,设初始 , , ,只参与反应③。 转化率约为 ,则反应③消耗的为 。设反应①生成的 为 mol,则生成的 为 mol(系数比 4:2)。设反应②生成的 为 mol,则生成的 为 mol(系数比 3:1),同时消耗 mol。由可得, ,解方程得b=0.48。根据反应②的化学计量关系,消耗的 的物质的量 = b = 。 的转化率 = ,即 转化率为40%,B错误。
C.联合重整可调节 ,且放热反应①可为吸热反应供能,提高能源利用率,C正确。
D.800~840℃时, 下降表明反应③影响大于反应②,D正确。
故答案为B。
10.(2026·江苏南师附中、海门中学、天一中学、海安高级中学联考·一模)乙醇与水蒸气催化重整制氢过程中的主要反应(忽略其他副反应)为:
①
②
③
在条件下,乙醇的进料速率为;
水醇(水与乙醇)的进料比与生成物气体平衡产量()的关系如图所示。下列说法不正确的是
A.其他条件不变,增大压强,乙醇的平衡转化率降低
B.该条件下,水醇进料比为7时,乙醇的平衡转化率为
C.时,反应③的
D.水醇进料比为10时,温度超过后,升温不利于提高的平衡产量
【答案】C
【详解】A.总反应可由①+②+2③得到:CH3CH2OH(g)+3H2O(g)=2CO2(g)+6H2(g) ΔH=+173 kJ/mol
该反应是气体分子数增大的反应(反应物4mol气体,生成物8mol气体),增大压强,平衡向气体分子数减小的方向(逆向)移动,乙醇的平衡转化率降低,A正确;
B.水醇进料比为7时,进料乙醇100 mol/h,水700 mol/h。由图可知:n(CO)=50 mol/h,n(CO2)=130 mol/h。根据C原子守恒,乙醇转化的物质的量×2=生成的CH4、CO和CO2的物质的量之和:n(转化的乙醇)==90 mol/h,乙醇的平衡转化率:=×100%=90%,B正确;
C.在水醇进料比为7时,乙醇的平衡转化率为90%,消耗乙醇的速率为90mol/h,反应①生成的CO和CH4均为90mol/h,甲烷在反应②中完全消耗,可知反应②中消耗水为90mol/h,CO2平衡时为130 mol/h,反应③消耗水为130 mol/h,H2O的平衡产量为(700-90-130)mol/h=480mol/h,氢气的平衡产量为(90+90×3+130)mol/h=490mol/h,对于反应③:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),其平衡常数表达式为:K=。代入估算,K,其结果远小于26,C错误;
D.总反应ΔH>0,升温有利于H2生成,但温度超过650°C后,可能存在副反应,或反应①、②的平衡移动幅度变化,使得升温不利于H2的平衡产量,D正确;
故选C。
11.(2026·江苏南京师范大学附属中学·一模)苯乙烯是重要的有机化工原料,工业上用乙苯催化脱氢时发生如下反应:
反应Ⅰ:C6H5C2H5(g)C6H5CH=CH2(g)+H2(g);ΔH>0
反应Ⅱ:C6H5C2H5(g)+H2(g)C6H5CH3(g)+CH4(g);ΔH<0
反应Ⅲ:C6H5C2H5(g)C6H6(g)+C2H4(g);ΔH>0
将1 mol乙苯和6 mol水蒸气置于密闭容器中,保持p=100 kPa,平衡时乙苯的转化率、苯和甲苯的选择性随温度的关系如图所示。苯乙烯、甲苯或苯的选择性=×100%。
下列说法正确的是
A.曲线a代表的是苯的选择性
B.620 ℃达平衡时,容器中H2的物质的量为0.664 mol
C.600~640 ℃时,容器中苯乙烯平衡时的物质的量随温度升高变化不大
D.其他条件不变,620 ℃时起始向容器中只充入1 mol乙苯,平衡时乙苯的转化率大于80%
【答案】B
【分析】反应Ⅱ为放热反应,温度升高,平衡逆向移动,生成甲苯的物质的量减小,甲苯的选择性减小,则曲线a代表甲苯选择性;反应Ⅲ为吸热反应,随着温度的升高,平衡正向移动,生成苯的物质的量增大,故曲线b为苯的选择性,据此分析;
【详解】A.根据分析可知,曲线a代表的是甲苯的选择性,A错误;
B.620 ℃达平衡时,达到平衡时,乙苯的转化率为80%,苯的选择性为3%,甲苯的选择性为7%,反应开始时,乙苯的物质的量为1mol,则反应消耗的乙苯的物质的量为0.8mol,生成苯的物质的量为0.024mol,生成甲苯的物质的量为0.056mol,则转化生成苯乙烯所消耗乙苯的物质的量为0.8mol-0.024mol-0.056mol=0.72mol,则反应Ⅰ生成氢气的物质的量为0.72mol,反应Ⅱ消耗氢气的物质的量为0.056mol,则容器中氢气的物质的量为0.72mol-0.056mol=0.664mol;B正确;
C.600~640 ℃时,乙苯的转化率增大,甲苯和苯的选择性之和变化不大,故容器中苯乙烯平衡时的物质的量随温度升高而增大,C错误;
D.其他条件不变,620 ℃时起始向容器中只充入1 mol乙苯,相当于增大压强,反应Ⅰ、Ⅲ逆向移动,平衡时乙苯的转化率小于80%,D错误;
故选B;
12.(2026·江苏如皋·一模)利用MgCO3与H2反应生成CH4的路线,主要反应如下:
Ⅰ.MgCO3(s)=MgO(s)+CO2(g) ΔH1=+101kJ·mol-1
Ⅱ.CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) ΔH2=-166kJ·mol-1
Ⅲ.CO2(g)+H2(g)=H2O(g)+CO(g) ΔH3=+41kJ·mol-1
在100kPa下,密闭容器中MgCO3与H2各1mol发生反应。反应物(MgCO3、H2)的平衡转化率和CH4、CO2的选择性随温度变化关系如图。
已知含碳产物选择性=×100%
下列说法正确的是
A.曲线b表示CH4的选择性
B.温度高于400℃,容器中CO的物质的量随温度升高逐渐增多
C.200℃平衡时,若压缩容器体积,达到新平衡时,CO2浓度与原平衡不相同
D.工业上制取CH4宜采取200℃以下的低温
【答案】B
【分析】反应Ⅱ.CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) ΔH2=-166kJ·mol-1是放热反应,温度升高,平衡逆向移动,CH4的选择性降低;反应Ⅲ.CO2(g)+H2(g)=H2O(g)+CO(g) ΔH3=+41kJ·mol-1是吸热反应,温度升高,平衡正向移动,CO选择性升高,选择性降低;反应Ⅰ是吸热反应,升高温度,碳酸镁的转化率升高,曲线a:对应碳酸镁的转化率;曲线b:逐渐下降,对应的选择性;曲线:的平衡转化率,c表示甲烷的选择性,据以上分析解答。
【详解】A.曲线b表示的选择性,曲线c对应甲烷的选择性,A错误;
B.温度高于400℃时,反应Ⅲ正向移动,CO的物质的量随温度升高逐渐增多,B正确;
C.200℃平衡时,压缩容器体积,反应Ⅰ是固体分解,K=,温度不变则K不变,因此浓度与原平衡相同,C错误;
D.200℃以下,甲烷选择性虽高,但碳酸镁和的平衡转化率低,工业生产需兼顾转化率和选择性,不会直接采取200℃以下的低温,D错误;
故答案选B。
13.(2026·江苏如皋·一模)一种CO2资源化反应为CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g),该反应在一定条件下能自发进行。下列说法正确的是
A.该反应的ΔH>0
B.反应的平衡常数表达式K=
C.其他条件一定,增大压强能提高CH3OH的产率
D.使用合适的催化剂可提高H2的平衡转化率
【答案】C
【详解】A.该反应在一定条件下能自发进行,且反应前后气体分子数减少(ΔS < 0),根据ΔG = ΔH - TΔS < 0,可推知ΔH < 0(放热反应),A错误;
B.平衡常数表达式应为产物浓度幂之积除以反应物浓度幂之积,该反应为,正确表达式为K =, B错误;
C.该反应为气体分子数减小的反应(反应物4 mol气体,生成物2 mol气体),增大压强使平衡向正反应方向(生成的方向)移动,故能提高产率,C正确;
D.催化剂只改变反应速率,不影响化学平衡和平衡转化率,因此不能提高的平衡转化率,D错误;
故答案选C。
14.(2026·江苏南京师范大学附属中学·一模)已知FeCl3溶液和KI溶液能发生反应:2Fe3++2I-⇌2Fe2++I2.下列关于该反应的说法错误的是
A.升高温度会加快反应速率
B.增大Fe3+和I-的浓度能加快反应速率
C.当上述可逆反应达到平衡时,溶液中c(Fe3+)与c(Fe2+)相等
D.向反应后的溶液中加入CCl4,充分振荡后静置,取上层溶液滴加KSCN溶液,溶液变成血红色
【答案】C
【详解】A.温度越高反应速率越快,所以升高温度会加快反应速率,故A正确;
B.浓度越大反应速率越快,所以增大Fe3+和I-的浓度能加快反应速率,故B正确;
C.当上述可逆反应达到平衡时,溶液中与不变,而不一定相等,故C错误;
D.反应是可逆反应,溶液中存在铁离子,所以向反应后的溶液中加入CCl4,充分振荡后静置,取上层溶液滴加KSCN溶液,溶液变成血红色,故D正确;
故答案选C。
反应历程/机理
题型02
1.(2026·江苏苏锡常镇四市·一模)Fenton试剂(含和的水溶液)产生的羟基自由基()能有效氧化去除水中的有机污染物,的产生机理如图所示。下列说法不正确的是
A.过程Ⅰ和过程Ⅱ都有非极性共价键断裂
B.过程Ⅱ的反应方程式:
C.过程Ⅰ的活化能小于过程Ⅱ的活化能
D.用代替,也能形成类似Fenton试剂的体系
【答案】A
【来源】江苏南京市、盐城市2026届高三年级下学期第一次模拟考试 化学试题
【详解】A. 结构为,其中为非极性共价键,为极性共价键: 过程Ⅰ中断裂非极性键生成,存在非极性键断裂;但过程Ⅱ中仅断裂极性键生成和,非极性键未断裂,因此不是两个过程都有非极性共价键断裂,A错误;
B.根据反应机理,过程Ⅱ是与反应生成、和,给出的方程式满足原子守恒、电荷守恒,B正确;
C.反应速率越快,活化能越低,过程Ⅰ是快反应、过程Ⅱ是慢反应,因此过程Ⅰ的活化能小于过程Ⅱ的活化能,C正确;
D.若用代替,先和发生过程Ⅱ生成,生成的再继续发生过程Ⅰ产生,循环反应可以持续产生羟基自由基,因此能形成类似Fenton试剂的体系,D正确;
故选A。
2.(2026·江苏苏锡常镇四市·一模)催化剂(Ph表示苯基)可实现温和条件下的丙烯加氢:,反应机理如题图所示,图中Rh离子形成的化学键都是配位键。下列说法正确的是
A.反应①中被氧化
B.反应②中,丙烯中碳原子上的孤电子对与Rh离子形成配位键
C.反应③中碳原子的轨道杂化类型由变为
D.催化剂改变了丙烯加氢反应的历程和活化能
【答案】D
【来源】江苏南通中学等校九校2026届高三下学期一模化学试题
【详解】A.反应①中的键断裂,形成两个键,元素从价变为价,化合价降低,被还原,A错误;
B.丙烯中双键碳原子没有孤电子对,是碳碳双键的键电子对提供给离子形成配位键,不是碳原子的孤电子对,B错误;
C.反应③中,丙烯双键的碳原子原本为杂化,加成后变成饱和单键碳原子,杂化类型由变为,C错误;
D.催化剂的作用是改变反应的历程,改变反应的活化能(一般为降低活化能加快反应),不改变反应的焓变,D正确;
故选D。
3.(2026·江苏苏锡常镇四市·一模)雾霾中硫酸盐形成的可能机理如图所示,下列有关说法正确的是
A.过程Ⅰ、Ⅱ中均有非极性键的断裂与形成
B.过程Ⅲ中、都发生了氧化反应
C.过程Ⅲ中存在反应:
D.是硫酸盐形成的催化剂
【答案】C
【来源】江苏省2026届高三上学期质量检测化学试题
【详解】A.过程Ⅰ:转化为、,没有非极性键的断裂或形成。 过程Ⅱ:在光照下生成和,也没有非极性键的断裂或形成, A 错误;
B.过程Ⅲ中,(S为+4价)被氧化为(S为+6价),发生氧化反应,在反应中是氧化剂,发生还原反应,B错误;
C.过程Ⅲ中,与反应,S 被氧化为 + 6 价,被还原为,反应方程式为:,C正确;
D.在过程 Ⅱ 中被消耗,后续没有生成,属于反应物,不是催化剂,D错误;
故答案选择C。
4.(2026·江苏苏锡常镇四市·一模)Fe/Ag金属复合材料去除酸性废水中的硝酸盐污染物。可能的反应历程如下:
下列说法正确的是
A.过程Ⅰ中Ag失去
B.过程Ⅱ的反应方程式:
C.过程Ⅲ中每消耗1 mol转移6 mol
D.复合材料中Fe的质量分数越大,去除效果越好
【答案】B
【来源】江苏省南通市2026届高三上学期学业质量监测(一模)化学试题
【详解】A.过程Ⅰ中,Fe是更活泼的金属,作为负极失去电子,电子传递到Ag表面,使在Ag上被还原。因此,失去电子的是Fe,不是Ag,A错误;
B.从反应历程图可以看出,过程Ⅱ的反应物是吸附在催化剂表面的H和,生成物是和,即可得反应,B正确;
C.过程Ⅲ中,被还原为和,以生成为例,N元素从+3价降低到-3价,每个N原子得到6个电子;以生成为例,每个N原子从+3价降低到0价,得到3个电子,若1 mol全部转化为,则转移6 mol电子,若1 mol全部转化为,则转移3 mol电子,若同时生成和,则转移电子在3-6 mol之间,C错误;
D.复合材料中Fe的质量分数并非越大越好。如果Fe含量过高,可能会覆盖Ag的活性位点,反而降低催化效率,影响的去除效果。因此,存在一个最佳的Fe/Ag比例,D错误;
故答案选B。
5.(2026·江苏苏锡常镇四市·一模)在催化剂表面转化为的机理如图所示。下列说法不正确的是
A.过程Ⅰ加水有利于吸附在表面
B.过程Ⅱ有键断裂和形成
C.过程Ⅲ中碳元素被氧化
D.该过程的总反应方程式为:
【答案】C
【来源】江苏镇江市2025-2026学年第一学期高三“零模”化学试卷
【详解】A.过程Ⅰ中水为反应物,增加水有利于平衡向正反应方向移动,从而促进吸附在表面,A表述正确;
B.过程Ⅱ中,氢气结合到催化剂表面,氢气中 键断裂,Ni与氢原子之间形成 键,存在键断裂和形成,B表述正确;
C.过程Ⅲ中,碳原子上原本连有3个O,经过过程Ⅲ,碳原子连有2个O,“去氧”过程为还原反应,碳元素被还原,C表述错误;
D.根据题目中机理图,反应物为和,生成物为和,该过程的总反应方程式为:,D表述正确;
故答案选C。
6.(2026·江苏苏锡常镇四市·一模)以钛掺杂沸石为催化剂,由丙烯和为原料生产环氧丙烷()及发生副反应的反应机理如图所示(图中表示含硅物种)。下列说法不正确的是
A.Ⅰ是生产环氧丙烷及副反应的催化剂
B.过程中有极性键的断裂和形成
C.过程中元素的化合价未发生变化
D.由丙烯和生产环氧丙烷的化学方程式:
【答案】D
【来源】江苏省常州市2025-2026学年第一学期高三期末质量调研 化学试题
【详解】A.根据反应机理图,在主反应和副反应历程中,都是Ⅰ先消耗再生成,Ⅰ为催化剂, A正确;
B.反应物中断裂的键有丙烯中的C=C非极性键、H2O2中的O-O非极性键和H-O极性键,产物中生成的键有环氧丙烷中的C-O极性键和O2中的O=O非极性键,过程中有极性键的断裂和形成,B正确;
C.整个转化过程中形成4个键或5个键,但其中的第五个键为配位键,配位键不影响化合价的变化,因此的化合价未发生变化,C正确;
D.根据题干机理图,由丙烯和生产环氧丙烷的主反应净反应为,D错误;
故选择D。
7.(2026·江苏苏锡常镇四市·一模)甲烷氧化制乙烯的可能过程如图所示,并在步骤①过程中检测到了自由基·CH3和·OCH3。下列说法正确的是
A.步骤①过程中可能有CH3OCH3生成
B.步骤①中CH4转化为C2H6后碳原子轨道的杂化方式发生了变化
C.步骤②中C2H6转化为C2H4后H-C-H键角变小
D.步骤②中每生成1molC2H4转移4mole-
【答案】A
【来源】江苏省扬州市2025-2026学年高三上学期一月统考化学试题
【详解】A.①过程中检测到了自由基·CH3和·OCH3,·CH3和·OCH3有可能结合为CH3OCH3,所以步骤①过程中可能有CH3OCH3生成,故A正确;
B.CH4、C2H6中碳原子的杂化方式均为sp3,步骤①中CH4转化为C2H6后碳原子轨道的杂化方式不变,故B错误;
C.C2H6中碳原子的杂化方式为sp3,C2H4中碳原子的杂化方式为sp2,步骤②中C2H6转化为C2H4后H-C-H键角变大,故C错误;
D.步骤②中C2H6转化为C2H4,碳元素的化合价由-3升高为-2,每生成1molC2H4转移2mole-,故D错误;
选A。
水溶液中的离子反应
题型03
1.(2026·江苏盐城·一模)室温下,用废渣制备的部分实验过程如下:
已知:,,。
下列说法正确的是
A.溶液中:
B.溶液中:
C.生成沉淀的离子方程式:
D.沉淀完全后的滤液中:
【答案】B
【详解】A.对溶液,电荷守恒为,物料守恒为,将物料守恒变形代入电荷守恒,最终得到,A错误;
B.的水解常数;的水解常数,且还存在微弱电离(),由于的水解(及电离)消耗程度远大于的水解消耗,因此溶液中,B正确;
C.反应体系中有氨水存在,溶液呈碱性,碱性条件下不会大量分解生成,且与双水解的正确离子方程式为,C错误;
D.的溶度积表达式为,因此沉淀完全后的滤液中应满足,D错误;
故答案选B。
2.(2026·江苏苏锡常镇四市·一模)常温下,稀氯水中存在如下反应(不考虑其他反应):
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
在约的氯水中部分含氯微粒的平衡浓度对数值()随溶液pH的变化关系如图所示(溶液体积保持不变)。下列说法不正确的是
A.常温下,HClO的电离平衡常数
B.时,该氯水中水的电离程度比纯水中大
C.该氯水中:
D.在之间,该氯水中随溶液pH增大而减小
【答案】D
【分析】该坐标图横坐标为溶液,纵坐标为含氯微粒浓度的对数值,越大对应微粒实际浓度越大。结合体系中的三个平衡,各曲线对应关系为:随着升高,酸性减弱,反应平衡正向移动,浓度持续减小,因此图中下降速率最快的曲线对应。是弱酸,升高会促进电离,因此分子浓度随升高逐渐减小,对应图中缓慢下降的曲线;电离产物浓度随升高逐渐增大,对应图中上升的曲线。和的交点满足,此时交点。
【详解】A.据图可知,pH=4时,c(HClO)=10-4.5mol/L,c(ClO-)=10-8mol/L,则HClO的电离平衡常数==10-7.5,A正确;
B.时对应,时,溶液中存在H⁺和ClO⁻,其中ClO⁻会发生水解反应ClO⁻+H₂OHClO+OH⁻,促进水的电离,因此该氯水中水的电离程度比纯水中大,B正确;
C.根据歧化反应的氯元素守恒,歧化时,每生成,同时生成+1价氯,+1价氯存在于、、中,含+1价氯,因此总浓度关系为:,C正确;
D.根据反应Ⅲ:,平衡常数,则。由图可知,在之间,随增大而减小,因此随溶液增大而减小,D错误;
故选D。
3.(2026·江苏南通中学等校九校联考·一模)从炼钢粉尘(主要含、和ZnO)中提取锌的过程如下:
已知:“盐浸”过程ZnO转化并有少量和浸出。下列说法正确的是
A.“氧化”后的滤渣主要成分为
B.“沉锌”后的滤液中
C.溶液中:
D.“氧化”和“沉锌”后的两份滤液中:
【答案】C
【分析】“盐浸”过程ZnO转化并有少量和浸出,故“盐浸”时、只有少量溶解,第二步通入空气氧化过程是将氧化为,在的环境中会生成氢氧化铁沉淀,故滤渣主要成分是未溶解的、,还有少量为Fe(OH)3,“沉锌”过程发生反应为:,经洗涤干燥后得到产物ZnS及滤液。
【详解】A.根据分析,通入空气氧化后所得的滤渣主要成分是、和少量为Fe(OH)3,A错误;
B.沉锌过程是和反应生成沉淀,故“沉锌”后的滤液为沉淀的饱和溶液,应满足是,而不是,B错误;
C.溶液中,根据电荷守恒和物料守恒可知,质子守恒为:,C正确;
D.“氧化”和“沉锌”后的两份滤液中n(Cl-)不变,但沉锌过程加入溶液会稀释滤液,故氯离子浓度为:,D错误;
故选C。
4.(2026·江苏·一模)工业上利用氨水吸收和的过程如图所示。下列说法正确的是
已知:常温下,;;
A.的平衡常数
B.溶液中:
C.氨水中通入至的溶液中:
D.吸收的离子方程式为
【答案】A
【分析】工业上利用氨水吸收和的过程,第一步为氨水与按物质的量之比反应生成亚硫酸铵,化学方程式为:,第二步为亚硫酸铵溶液中的作还原剂,将中价的氮还原为价的,自身被氧化为价的,反应的离子方程式为:,据此分析。
【详解】
A.已知常温下,,,。反应的平衡常数==。代入数据计算:,A符合题意;
B.在溶液中,根据质子守恒,正确的关系应为 ,B不符合题意;
C.氨水中通入至的溶液中,根据电荷守恒:,因,则,故,因此,C不符合题意;
D.吸收时,作为氧化剂被还原为,作为还原剂被氧化为。根据氧化还原反应电子守恒和原子守恒配平,正确的离子方程式为,D不符合题意;
故选A。
5.(2026·江苏南通·一模)焦亚硫酸钠有强还原性,可作抗氧化剂。一种制备焦亚硫酸钠的实验流程如图所示。室温下,已知,,,。下列说法正确的是
A.通入与恰好反应生成、的混合溶液中:
B.通入至溶液:
C.反应的平衡常数
D.中可能含有过氧键()
【答案】B
【分析】Na2CO3溶液吸收烟气中的SO2,反应生成NaHSO3,加热亚硫酸氢钠生成焦亚硫酸钠,据此分析;
【详解】A.在、的混合溶液中的电荷守恒为,,根据物料守恒(Na 与 C、S 的关系):,将物料守恒式代入电荷守恒式,化简得:,A错误;
B.根据已知,其表达式为:,当溶液 pH=7 时,c(H+)=1.0×10−7 mol/L,代入得,故,B正确;
C.反应的平衡常数K可由电离常数推导,C错误;
D.Na2S2O5中S的平均化合价为+4价,与SO2中S的化合价相同。过氧键(-O-O-)的存在会导致S的化合价升高,这与焦亚硫酸钠的结构和性质不符,D错误;
故选B。
6.(2026·江苏镇江·一模)室温下,通过下列实验探究、溶液的性质。已知:、
实验①:用pH计测量溶液的pH,测得。
实验②:向溶液滴加少量硝酸钡溶液,产生白色沉淀。
实验③:将22.4L(已折算为标准状况)不断通入溶液中,溶液的pH变化如图所示。(过程中的溶液体积变化和挥发可忽略)下列说法正确的是
A.溶液中:
B.实验②离子反应为:
C.实验③中点,存在关系
D.实验③中点点,水的电离程度一直减小
【答案】D
【分析】二氧化硫与亚硫酸钠反应,,至d点亚硫酸钠全部转化为亚硫酸氢钠。用pH计测量溶液的pH,测得,说明的电离程度大于其水解程度。
【详解】A.已知亚硫酸氢根电离:,同时发生水解:,用pH计测量溶液的pH,测得,说明的电离程度大于其水解程度,即,故存在,A错误;
B.硝酸根在酸性条件下具有强氧化性,会将氧化为,从而产生硫酸钡沉淀,硝酸根还原为,离子方程式为:,B错误;
C.实验③中点,通入,根据反应可知,生成,剩余;溶液中、,根据钠和硫的物质的量关系可得:,则有,故存在,C错误;
D.a点溶液中,水解促进水的电离,随着的通入,溶液中逐渐转化为,溶液中亚硫酸氢根离子电离大于水解,溶液显酸性,H+抑制水的电离,此时水的电离程度最小,所以整个过程中,水的电离程度逐渐减小,D正确;
故选D。
阅读下列材料,完成下面小题:
氮、磷及其化合物应用广泛。大气中的氮以分子形式稳定存在于自然界。磷元素有白磷、红磷(结构分别如图1、图2所示)等单质,白磷可用于制备高纯度磷酸,大量红磷用于火柴生产。是优良的等离子蚀刻气,是聚合反应的常用催化剂。磷有多种含氧酸,铵盐、硝酸盐和磷酸盐都是重要的无机肥料。
7.(2026·江苏常州·一模)溶解度随温度变化的曲线如图所示。下列说法正确的是
A.溶液中的:M点点
B.溶液中的pH:M点点
C.N点溶液降温过程中有2个平衡发生移动
D.P点溶液中:
【答案】B
【解析】
A.水的离子积Kw只与温度有关,M点和N点温度不同,Kw不相等,A错误;
B.硫酸铵溶液呈酸性,温度越高,铵根离子水解程度越大,氢离子浓度越大,pH越小,N点温度高于M点,则pH:M点>N点,B正确;
C.N点降温过程中有铵根离子的水解平衡、水的电离平衡,还有硫酸铵的溶解平衡,共3个平衡发生移动,C错误;
D.P点溶液根据电荷守恒有,选项中多了一水合氨的浓度,等式不成立,D错误;
答案选B。
8.(2026·江苏扬州·一模)室温下,从冶炼富集液中回收钴、锰的部分工艺流程如下
已知:Ka1(H2CO3)=4.3×10-7,Ka2(H2CO3)=5.6×10-11,Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5,下列说法正确的是
A.Na2S溶液中:c(OH-)=c(H2S)+c(HS-)+c(H+)
B.沉钴后得到的上层清液中:<
C.NH4HCO3溶液(pH>7)中:c(NH)>c(HCO)
D.沉锰后得到pH=6.5的滤液中:c(H2CO3)<c(CO)
【答案】C
【分析】含少量Co2+、Mn2+的溶液加硫化钠可生成CoS沉淀而除去钴离子,过滤,滤液中加碳酸氢铵生成碳酸锰沉淀、硫酸铵等。
【详解】A.根据的水解反应:,;同时,水的电离平衡为根据质子守恒,溶液中 的来源是水的电离和、的水解,而则来自水的电离,因此,质子守恒应为,A错误;
B.沉钴过程中,加入后, 优先沉淀为,而留在溶液中。根据沉淀溶解平衡:,,两式相除可得:,B错误;
C.溶液中,的水解常数,的水解常数 , ,水解程度更大,使溶液,则,C正确;
D.在时, 。根据的两步电离:,,将 代入:;,显然, ,且 。因此, ,D错误;
故选C。
9.(2026·江苏南师附中、海门中学、天一中学、海安高级中学联考·一模)工业上可利用氨水吸收和,其原理如图所示。已知:时,;。下列说法正确的是
A.反应的平衡常数
B.向氨水中通入至
C.溶液通入的离子方程式为:
D.溶液中:
【答案】B
【分析】氨水与SO2反应转化为NH4HSO3,接着通入NO2转化为铵盐溶液和N2;
【详解】A.反应的平衡常数,A错误;
B.向氨水中通入至pH = 7,溶液呈中性,,根据电荷守恒,可得,则,B正确;
C.已经,则亚硫酸根和亚硫酸氢根均不能拆写,则溶液通入,氧化亚硫酸氢根离子为硫酸氢根离子,被还原为氮气,结合电子守恒,反应为,C错误;
D.已知,,则溶液中存在,根据质子守恒,存在:,D错误;
故选B。
10.(2026·江苏南京师范大学附属中学·一模)常温下,用0.lNaOH溶液滴定某二元弱酸溶液,溶液的pH、粒子的分布分数[如]与被滴定分数的关系如图所示。下列说法正确的是
A.Ⅱ线表示的变化曲线
B.时,
C.时,
D.b、d、e、f四点对应的溶液中,f点的水的电离程度最大
【答案】D
【分析】NaOH溶液滴定过程中依此发生反应:,,反应过程中一直减小,先增大后减小,逐渐较小时,逐渐增大,溶液的pH值逐渐增大,由此可知:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ线分别表示、、、的变化曲线,据此分析解答。
【详解】A.由以上分析可知Ⅱ表示的变化曲线,错误;
B.时,反应生成溶液显酸性,的电离程度大于的水解程度,,B错误;
C.时,溶质为等物质的量的和,根据物料守恒可知,溶液中 ,C错误;
D.点溶液中的溶质为,水的电离程度最大,正确;
故选:D。
11.(2026·江苏南京外国语学校·一模)室温下,通过下列实验探究溶液的性质。已知:,,。
实验1:用pH试纸测得溶液的pH约为8。
实验2:将溶液加热者沸后冷却至室温,溶液pH约为11。
实验3:向溶液中滴加溶液,产生白色沉淀。下列说法正确的是
A.溶液中:
B.实验2所得溶液中:
C.实验2所得溶液中:
D.实验3中发生反应的离子方程式为
【答案】C
【详解】A.溶液中,根据电荷守恒和物料守恒,得,则,A错误;
B.实验2所得溶液中溶液pH约为11,说明碳酸氢钠溶液在加热条件下分解生成了碳酸钠,此时物料守恒为:,B错误;
C. 因为,且实验2所得溶液中溶液pH约为11,则,故,C正确;
D.实验3中向溶液中滴加溶液,产生白色沉淀,反应的离子方程式为,D错误;
故选C。
12.(2026·江苏如皋·一模)用Na2S、FeS和H2S可用于处理废水中的Cd2+。下列说法正确的是
已知25℃时,Ka1(H2S)=10-7.0,Ka2(H2S)=10-12.9,Ksp(FeS)=10-17.2,Ksp(CdS)=10-26.1
A.0.1 mol·L-1 Na2S溶液中:c(H+)+c(Na+)=c(S2-)+c(HS-)+c(OH-)
B.向Na2S溶液中通H2S至pH=8:c(H2S)<c(S2-)
C.向10 mL c(Cd2+)=0.1 mol·L-1的溶液中加入2×10-3 mol的FeS固体,反应达平衡时,溶液中存在=10-8.9
D.向c(Cd2+)=0.1 mol·L-1的溶液中通入H2S至饱和,发生反应Cd2++H2S=2H++CdS↓,该反应的平衡常数K=106.2
【答案】D
【详解】A.观察到等号两边全为阳离子或阴离子,判断为电荷守恒等式,S2-带两个负电荷,S2-浓度前系数应为2,A错误;
B.,,则,所以,B错误;
C.加入硫化亚铁固体后存在反应,则,C错误;
D.,D正确;
故选D。
电化学
题型04
1.(2026·江苏盐城·一模)一种热激活电池的构造示意图如图所示,无水混合物一旦受热熔融,即可按反应输出电能。
下列说法正确的是
A.负极的电极反应:
B.放电过程中,向钙电极移动
C.正极反应物为LiCl
D.常温下,在正、负极之间连上电流表,指针发生偏转
【答案】A
【分析】根据总反应,从价升高为价,失电子,作负极,电极反应式;中从价降低为价,得电子,硫酸铅电极为正极,电极反应式为,据此分析。
【详解】A.由分析知,Ca为负极,Ca失电子生成,电极反应,书写正确,A正确;
B.原电池放电时,阳离子向正极移动,钙电极为负极,因此向硫酸铅(正极)移动,B错误;
C.正极是得电子发生还原反应,反应物为,不是,C错误;
D.该电池需要受热熔融后才能电离出自由移动的离子导电,常温下电解质为固态,没有自由移动离子,不能形成闭合回路,电流表指针不偏转,D错误;
故选A。
2.(2026·江苏·一模)一种微生物光电化学法去除溶液中的装置如图所示,下列相关说法正确的是
A.该装置工作时只存在光能转化为化学能
B.通过质子交换膜从左室移向右室
C.电极a上发生还原反应生成
D.外电路每通过0.1 mol电子,电极b上得到
【答案】B
【分析】电极a:光照下光电极失去电子,发生氧化反应,作负极;电极b:被还原为,发生还原反应,作正极。由此解题。
【详解】A.该装置为光电化学电池,工作时存在光能→电能→化学能的转化,同时微生物作用还伴随化学能的转化,并非 “只存在光能转化为化学能”,A错误;
B.原电池工作时,阳离子向正极移动,电极a在左室,电极b在右室,因此通过质子交换膜从左室移向右室,B正确;
C.电极a为负极,发生氧化反应而非还原反应,发生氧化反应生成,C错误;
D.电极b的电极反应为,根据电子守恒,每转移10 mol电子,生成1 mol,则外电路通过0.1 mol电子时,电极b上最初生成0.01 mol,但部分发生还原反应,因此不能得到0.01 mol,D错误;
故答案选B。
3.(2026·江苏南通·一模)某可充电锂电池分别以Li、为电池的电极反应物,硫化物固体电解质传导,电池构造示意图如图所示。下列说法正确的是
A.该锂电池也可用水溶液作电解液传导
B.放电时,失电子,发生氧化反应
C.放电时,负极质量每减少0.7g,外电路转移0.2 mol
D.充电时阳极电极反应式:
【答案】D
【分析】电池工作原理:放电时为原电池:负极(Li):,Li失去电子被氧化,通过硫化物固体电解质向正极移动,正极():,得到电子被还原;充电时为电解池:阴极:,阳极:,失去电子被氧化。由此解题。
【详解】A.Li是活泼金属,会与水溶液中的水发生反应,因此不能用水溶液作电解液传导,A错误;
B.放电时,在正极得到电子,发生还原反应,而非氧化反应,B错误;
C.放电时负极反应为,每消耗1 molLi即7 g,外电路转移1 mol电子。因此负极质量每减少0.7 g,外电路转移0.1 mol电子,C错误;
D.充电时阳极发生氧化反应,失去电子生成和,电极反应式为:,D正确;
故答案选D。
4.(2026·江苏镇江·一模)锌-空气电池由金属锌和负载催化剂的空气电极组成,电解液为KOH与醋酸锌[化学式为,其为弱电解质]的混合溶液,工作原理如图所示。下列说法正确的是
A.电子从Zn电极经过混合溶液传递到空气电极
B.使用负载催化剂的空气电极,可以加快电池的放电速率
C.Zn电极发生反应:
D.在水中电离:
【答案】B
【分析】该装置是原电池,负极是Zn电极,正极是负载催化剂的空气电极(通入),电解液是KOH与的混合溶液;Zn电极发生氧化反应,电极反应式为。
【详解】A.电子通过外电路从Zn电极流向空气电极,不经过电解液;溶液中靠离子迁移导电,A错误;
B.催化剂可降低氧气在空气电极还原反应的活化能,从而加快电极反应速率,提升电池整体放电速率,B正确;
C.Zn电极为负极,发生氧化反应,故正确电极反应式为,C错误;
D.为弱电解质,其电离应为可逆过程,正确表达为,D错误;
故答案为B。
5.(2026·江苏常州·一模)我国科研团队利用电催化分解技术,在如图所示装置中实现了温和条件下消除污染物,同时回收和单质硫。下列说法正确的是
A.电极a连接电源的正极
B.通过阳离子交换膜从右室移向左室
C.电解前后左、右两室溶液的pH值均保持不变
D.理论上当外电路通过0.1 mol电子时,可回收3.2 g单质硫
【答案】B
【分析】电极a生成,发生还原反应:,所以电极a是阴极,连接电源负极。电极b:通入,生成单质硫,发生氧化反应:,所以电极b是阳极,连接电源正极。由此解题。
【详解】A.电极a是阴极,应连接电源负极,A错误;
B.电解池中阳离子向阴极移动,即从右室移向左室,B正确;
C.左室生成,pH增大;右室消耗,pH减小。因此两室pH均改变,C错误;
D.由电极b反应可知,每生成1 molS转移2 mol电子,当外电路通过0.1 mol电子时,生成S的物质的量为0.05 mol,质量为0.05 mol×32 g/mol=1.6 g,D错误;
故答案选B。
6.(2026·江苏南师附中、海门中学、天一中学、海安高级中学联考·一模)微生物燃料电池可以净化废水,同时获得电能,工作原理如图所示。下列说法正确的是
A.电池工作时,电极N作阳极
B.电池工作时,左室中浓度减小
C.电池工作时,右室除铬的电极反应式为:
D.理论上,反应每生成,转移电子数为8 mol
【答案】C
【分析】根据图示,电极M上被氧化为,碳元素的平均化合价从0价升高到+4价,发生氧化反应,因此电极M是负极,负极反应为,电极N上被还原为,同时也参与了反应,发生还原反应,因此电极N是正极,正极电极反应式为。
【详解】A.由分析可得,电极N是正极,A错误;
B.由分析可得,负极反应:,生成的通过质子交换膜迁移到右室,迁移量等于生成量(电荷守恒),但负极反应消耗水,因此左室浓度变大,B错误;
C.由分析可得,在酸性条件下被还原为,电极反应式为:,该式满足原子守恒与电荷守恒,且符合图示产物,C正确;
D.由分析可得,由负极反应可知每生成,转移电子数为8 mol,则每生成,转移电子数为4 mol,D错误;
故答案选C。
7.(2026·江苏南京师范大学附属中学·一模)某汽车企业将推出第二代刀片电池,“刀片电池”能让电动汽车续航达1000公里以上,“刀片电池”放电时的总反应为,放电时电池的结构如图所示。
下列说法正确的是
A.N极为刀片电池的负极
B.放电时,负极的电极反应式为
C.充电时,转化为的过程中铁元素的价态发生了变化
D.用充电桩给该电池充电的过程中,阴极质量减小
【答案】C
【详解】A.根据放电总反应,LixC6为负极(失电子生成Li+和C),图中M极材料为LixC6,故M极为负极,N极为正极,A错误;
B.放电时负极反应为LixC6失电子生成Li+和C,正确电极反应式为LixC6 - xe- = 6C + xLi+,B选项给出的是正极得电子反应,B错误;
C.充电时LiFePO4转化为Li1-xFePO4为阳极反应(放电正极反应的逆反应):LiFePO4 - xe- = Li1-xFePO4 + xLi+。LiFePO4中Fe为+2价,Li1-xFePO4中Fe为+3价(因失去电子),铁元素价态从+2变为+3,发生变化,C正确;
D.充电时阴极为原电池负极(M极),反应为6C + xLi+ + xe- = LixC6,阴极结合Li+生成LixC6,质量增大,D错误;
故答案为C。
阅读下列材料,完成下列小题:
氮是参与生命活动的重要元素。氮在大气圈、水圈和生物圈中进行元素循环。自工业革命以来,人类活动大大加剧了含氮化合物在大气圈和水圈中的总流量,如化石燃料燃烧时产生的高温可使氮气转变为氮氧化物,从而对生态平衡产生了严重影响。从化学的视角深刻理解氮循环,合理使用含氮化合物,科学处理大气和水圈中的氮元素,保障地球生态安全,是化学学科的重要研究内容和责任。
8.(2026·江苏南京外国语学校·一模)用电解法对酸性含氯氨氮废水进行无害化处理的过程如图所示。下列说法正确的是
A.DSA电极与外接电源的负极连接
B.发生的电极反应为:
C.降解过程中应该控制条件避免发生反应②
D.1mol HO·和足量反应,转移的电子数为
【答案】C
【解析】A.NH3在DSA电极转化为N2,氮元素从-3价升高为0价,被氧化,该电极是电解池的阳极,与外接电源的正极相连,故A错误;
B.由图示知,Cl-在DSA电极表面转化为Cl2电极反应式为:2 Cl--2e-=Cl2↑,故B错误;
C.反应②中NH3转化为,没有达到氨氮废水无害化处理的目的,所以,降解过程中应该控制条件避免发生反应②,故C正确;
D.羟基自由基中氧元素为-1价,其还原产物中氧元素为-2价,一个HO·可得到一个电子,1mol HO·完全反应时转移的电子数为6.02×1023,故D错误;
故选C。
阅读下列材料,完成下列小题:
浩瀚的海洋是一个巨大的宝库。海水中含有等离子,呈弱碱性,海洋表层水的pH曾为8.3.由于人类活动的影响,过量的排放已将海洋表层水的pH降为约8.0。海水酸性的增强将使多种海洋生物乃至生态系统面临巨大威胁。
9.(2026·江苏苏锡常镇四市·一模)有研究者提出,用如图所示装置从酸化的处理后海水中提取,从而降低环境中的含量。下列说法不正确的是
A.a室电极上发生氧化反应生成
B.b室发生反应,实现从海水中提取
C.通过阳离子交换膜从c室移向b室
D.用c室排出的溶液调节b室排出的处理后海水,可获得pH为8.3的海水
【答案】C
【分析】本装置为电解池,室接电源正极,为阳极;室接电源负极,为阴极,隔膜均为阳离子交换膜。
A.由分析可得室为阳极,水发生氧化反应,,生成,A正确;
B.阳极生成的移动到室,与海水中反应,,实现提取,B正确;
C.电解池中阳离子向阴极移动,由分析可得移动方向为室室室,C错误;
D.室阴极反应生成,排出溶液呈碱性,可中和室排出的酸性海水,调节得到的海水,D正确;
故答案选C。
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