精品解析：江苏无锡市第一中学2025-2026学年高二下学期期中考试 化学试题

**基本信息** 以2025年诺贝尔化学奖MOFs材料、CO₂催化加氢等科技前沿为情境，融合化学平衡、电化学、实验操作等核心知识，注重科学思维与探究能力考查。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|13/39|勒夏特列原理、盐类水解、电化学装置|结合甲酸催化释氢机理图考查反应速率（科学思维）| |非选择题|4/61|化学平衡计算、实验滴定、工业除硫|MOFs储氢条件分析（科学探究）、草酸电解制备乙醛酸（科学态度与责任）|

无锡市第一中学2025-2026学年度第二学期期中考 高二化学 注意事项： 1.本试卷分为选择题和非选择题两部分，共100分，考试时间75分钟。 2.请将答案填写在答题卡的指定位置。 一、单选题(本题包括13小题，每小题3分，共39分。每小题只有一个选项符合题意。) 1. 下列事实不能用勒夏特列原理来解释的是 A. 开启啤酒瓶后，瓶中立刻泛起大量泡沫 B. 实验室中用饱和 溶液除去 中的 C. 对于反应 ，平衡后增大压强颜色变深 D. 配制 溶液时，常将 晶体溶于较浓的盐酸中 2. 下列说法与盐类的水解无关的是 A. 使用硫酸铝钾做净水剂 B. 用热的纯碱溶液清洗厨房油污 C. 用食醋(CH3COOH)除去水垢 D. 饱和NaHCO3溶液与Al2(SO4)3溶液制泡沫灭火器 3. 用草酸溶液滴定未知浓度的溶液。下列实验操作规范的是 A．配制草酸溶液 B．润洗滴定管 C．滴定 D．读数 A. A B. B C. C D. D 阅读下列材料，完成下列各小题。 钒(V)有金属“维生素”之称。溶液加热水解得到气体和沉淀。热分解可制，是强氧化剂，与盐酸反应生成和黄绿色气体；也可用作氧化的催化剂，与反应生成1 mol 释放98.3 kJ的热量。一种催化脱除烟气中的NO的反应为。碱性硼化钒()-空气电池是一种高能电池，放电时的总反应为。 4. 关于反应，下列说法正确的是 A. 高温下该反应不能自发进行 B. 该反应的平衡常数 C. 反应物所含键能总和大于生成物所含键能总和 D. 上述反应中生成1 mol ，转移电子数目为 5. 下列化学反应表示不正确的是 A. 加热充分水解的化学方程式： B. 与盐酸反应的离子方程式： C. 催化氧化的热化学方程式： D. 碱性硼化钒-空气电池的负极反应式： 6. 下列物质性质与用途具有对应关系的是 A. 溶液显酸性，可用来除去铁锈 B. 极易溶于水，可用作制冷剂 C. 有氧化性，可以脱除烟气中的NO D. 有强氧化性，可用作氧化的催化剂 7. 甲酸HCOOH在Pd/C催化剂表面催化释氢的机理如图所示。已知第一步与第三步是快反应，第二步是慢反应。下列说法正确的是 A. 第一步断裂的化学键是碳氢键 B. 的反应速率由第一步和第三步决定 C. 使用更高效的催化剂，能加快化学反应速率并增大反应的焓变 D. 使用HCOOK为原料制得的氢气更加纯净 8. 根据下列图示所得出的结论不正确的是 A. 图甲表示质量相等、大小相同的铝片，分别在5%、20%的足量稀盐酸中，生成氢气的质量与反应时间的关系曲线 B. 用装置乙采集到的压强数据判断铁钉发生吸氧腐蚀还是析氢腐蚀 C. 图丙是常温下用溶液滴定滴定曲线，Q点表示酸碱中和滴定点 D. 图丁是的反应速率随反应时间变化的曲线，时刻改变的条件是升高温度 9. 科学家设计的一种Li-CO2二次电池装置如下图所示，总反应为。下列说法正确的是 A. X可以是H2O B. 放电时，Li+通过交换膜从右室移向左室 C. 充电时，碳纳米管接电源正极 D. 充电时，外电路每转移0.4 mol电子，出气口放出6.72 L CO2 10. 由表中数据判断下列说法不正确的是 弱酸 HCN 电离常数(25℃) 5.6×10-4 4.9×10-10 A. 同物质的量浓度溶液的pH： > B. 过量的HCN与溶液混合： C. 等物质的量浓度的溶液和溶液相比，前者水的电离程度更小 D. 溶液中存在： 11. 根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是 选项 实验操作和现象 结论 A 常温下，用计分别测定和溶液的，测得都等于7 同温下，不同浓度的溶液中，水的电离程度相同 B 向盛有溶液的试管中加入溶液，再滴加KSCN溶液，溶液颜色变红 溶液与溶液的反应具有一定限度 C 用溶液分别与、的溶液反应，后者出现浑浊的时间短 其它条件一定时，浓度越大化学反应速率越快 D 用玻璃棒蘸取溶液滴在干燥的试纸上，将试纸显色与标准比色卡比较，溶液呈酸性 发生了水解 A. A B. B C. C D. D 12. 向的醋酸()溶液中逐滴加入等物质的量浓度的溶液，测定混合溶液的温度变化如图。下列关于混合溶液的相关说法中正确的是 A. 水的离子积常数：B点<A点 B. 由水电离出的：B点<C点 C. 从A点到B点，混合溶液中可能存在： D. 从B点到C点，混合溶液中一直存在： 13. 二氧化碳催化加氢可获得CO。其主要反应为 在、时，若仅考虑上述反应，平衡时部分物种的物质的量分数随温度的变化如图所示。下列说法不正确的是 A. 、 B. 图中X表示 C. 提高CO的产率，需研发380℃以下的高效催化剂 D. 900℃时，其他条件不变，增大容器压强，不变 二、非选择题(本题包括4小题，共计61分。) 14. 2025年诺贝尔化学奖授予在金属有机框架材料(MOFs)领域取得开创性成果的三名科学家。MOFs是一种具有规则孔道和空腔的结晶性多孔材料，在诸多领域展现应用前景。 （1）MOFs可用作储氢材料，原理可表示为，则储氢时的适宜条件为___________。 A. 低温低压 B. 低温高压 C. 高温低压 D. 高温高压 （2）、NO和CO等大气污染物可在双金属-MOFs催化剂作用下转化为无害无毒的气体参与大气循环。已知： 反应1： 反应2：2NO(g)+CO(g)CO2(g)+N2O(g) ΔH2 反应3：NO2(g)+CO(g)CO2(g)+NO(g) ΔH3 Ⅰ．①反应3的能量变化如上图所示，___________(填数值)。 ②一定温度下，将等物质的量的NO与CO气体充入恒容密闭容器中，假设仅发生反应1，以下可以说明反应达到平衡的是___________。 A． B．容器内气体密度不变 C．容器内气体压强不变 D．不变 Ⅱ．将NO和CO气体按体积比1：2充入恒容密闭容器中，在双金属-MOFs催化下发生反应1和反应2。NO的平衡转化率及的选择性()随温度变化曲线如图所示。 ①为生成环境友好的气体，最佳反应温度为___________(填序号)。 a．100℃以下 b．100～200℃ c．200℃以上 ②135℃时，反应1达到平衡状态，的选择性为___________，与NO的物质的量之比为___________。 15. 草酸()作为一种典型的二元弱酸，在工业领域具有重要应用，生活中常用于除锈。此外，它还具有较强的还原性。 Ⅰ．某学生用标准溶液滴定20.00mL草酸)溶液(放入锥形瓶中)。 （1）在开始用标准溶液进行滴定前，需排出高锰酸钾溶液滴定管尖嘴处残留的气泡，其正确的图示为___________(填字母)。 A. B. C. D. （2）滴定终点的现象是___________。 （3）滴定过程中，下列操作会引起测定结果偏高的是___________。 A. 锥形瓶未用待测液润洗 B. 滴定管在盛装溶液前未润洗 C. 滴定过程中锥形瓶振荡得太剧烈，以致部分液体溅出 D. 滴定前读数正确，滴定终点时仰视读数 Ⅱ．某实验探究小组就草酸与酸性高锰酸钾溶液反应速率的影响因素开展实验研究。为探究温度、反应物浓度对反应速率的影响，设计如下三组实验，通过测定褪色所需时间来判断反应的快慢。 实验编号 溶液 酸性溶液 温度 褪色所需时间 浓度/() 体积/mL 浓度/() 体积/mL ℃ t/s ① 0.10 2.0 0.010 4.0 25 ② 0.20 2.0 0.010 4.0 25 ③ 0.20 2.0 0.010 4.0 50 （4）酸性高锰酸钾溶液褪色所需时间由小到大的关系为___________(用“”表示)，其中探究温度对化学反应速率影响的实验编号是___________(填编号)。 Ⅲ． （5）工业上用惰性电极电解饱和乙二酸制备乙醛酸()的原理如下图所示，请写出电解过程中阴极的电极反应式___________。 （6）已知：草酸的电离常数：，，将等浓度等体积混合后，溶液中离子浓度___________ (填“＞”、“＜”或“=”)。 16. 吸收工厂烟气中的能有效减少空气污染。 （1）用溶液吸收烟气中的，吸收后的溶液经热分解再生为溶液。已知：室温时溶液中+4价含S微粒和)物质的量分数随变化如下图所示。 ①溶液呈碱性的原因___________(用离子方程式表示，只写第一步)，写出该溶液中元素守恒等式___________。 ②向溶液中通入至pH=4~5时，该溶液吸收的离子方程式为：___________。 ③当时，吸收液的___________。 ④吸收和再生过程中，完全热分解放出的量总是小于吸收的量(忽略该温度下二氧化硫在溶液中的残留)，其主要原因是___________。 （2）工业上也常用氨水吸收。25℃时将通入氨水中，当产物恰好为时，溶液为___________(填“酸性”、“碱性”或“中性”)。已知25℃，的。 （3）利用与反应既可消除污染又可制备，将含有尾气和一定比例的空气通入悬浊液中，保持温度不变的情况下，测得溶液中和随反应时间的变化如下图所示。导致溶液中和的变化产生明显差异的原因是：___________。 （4）以工厂烟气中的为原料制备脱氯剂()。向过量硫磺粉中加入溶液，加热充分反应，静置后过滤，将滤液蒸发浓缩、冷却结晶，过滤，洗涤，低温干燥得产品。取某(杂质不与高锰酸钾反应)产品10.0g配成100mL溶液，取10.00mL溶液，加入过量酸性高锰酸钾溶液，充分反应后，用的标准液滴定至终点，消耗溶液10.00mL。 已知：， 。 计算样品的纯度，并写出计算过程___________。 17. 和在不同条件下发生不同反应，可实现不同的应用。 （1）载人航天器中，航天员呼出的可与反应生成和，电解可实现和的再生。某温度下，向10L恒容密闭容器中通入和，在分子筛膜反应器中发生反应：，该分子筛膜能选择性分离出。 ①使用分子筛膜的目的是___________。 ②平衡后生成。的转化率是___________，该温度下反应的平衡常数是___________。 （2）铁—水热法还原制备的过程如下图所示： 制氢： 合成： ①写出步骤Ⅱ的化学反应方程式：___________。 ②“制氢”过程中，每生成，理论上可获得___________。 ③“合成”过程中，可由中间体X或Y经过如图所示转化得到。X和Y的组成相同，Y与催化剂中金属原子结合后的相对能量低于X。在方框内画出X的结构简式___________。 （3）催化加氢是制备的重要方法，反应过程涉及的主要反应如下： 反应1： 反应2： 其他条件不变时，一段时间内，温度对加氢制反应的影响如图所示： 已知：选择性。 ①由图知240℃时实际反应未达到平衡状态，图中的依据是___________。 ②220～240℃，升高温度，的实际选择性变化的原因可能是___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 无锡市第一中学2025-2026学年度第二学期期中考 高二化学 注意事项： 1.本试卷分为选择题和非选择题两部分，共100分，考试时间75分钟。 2.请将答案填写在答题卡的指定位置。 一、单选题(本题包括13小题，每小题3分，共39分。每小题只有一个选项符合题意。) 1. 下列事实不能用勒夏特列原理来解释的是 A. 开启啤酒瓶后，瓶中立刻泛起大量泡沫 B. 实验室中用饱和 溶液除去 中的 C. 对于反应 ，平衡后增大压强颜色变深 D. 配制 溶液时，常将 晶体溶于较浓的盐酸中 【答案】C 【解析】 【详解】A．因啤酒中存在二氧化碳的溶解平衡，开启啤酒瓶后，压强减小，二氧化碳逸出，能用勒夏特列原理解释，A不合题意； B．Cl2在水中的溶解是一个可逆反应：Cl2​+H2​OHCl+HClO，饱和NaCl溶液中的大量Cl-会抑制这一平衡向右移动，使得平衡向左移动，从而减少了Cl2在水中的溶解度，能用勒夏特列原理解释，B不合题意； C．对平衡体系增加压强容器体积减小，碘浓度增大而使颜色变深，压强增大但平衡不移动，不能用平衡移动原理解释，C符合题意； D．铁离子水解Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+，配制溶液，常将晶体溶于较浓的盐酸中，抑制铁离子水解，能用勒夏特利原理解释，D不合题意； 故选C。 2. 下列说法与盐类的水解无关的是 A. 使用硫酸铝钾做净水剂 B. 用热的纯碱溶液清洗厨房油污 C. 用食醋(CH3COOH)除去水垢 D. 饱和NaHCO3溶液与Al2(SO4)3溶液制泡沫灭火器 【答案】C 【解析】 【详解】A．硫酸铝钾水解生成Al(OH)3胶体用于净水，与盐类水解有关，A不符合题意； B．纯碱（Na2CO3）水解呈碱性，加热促进水解以去除油污，与盐类水解有关，B不符合题意； C．食醋与水垢（主要成分为CaCO3、Mg(OH)2）反应是酸直接与盐/碱的复分解反应，不涉及水解，C符合题意； D．Al2(SO4)3和NaHCO3会发生彻底的双水解反应生成Al(OH)3沉淀和CO2气体，与盐类水解有关，D不符合题意； 故答案选C。 3. 用草酸溶液滴定未知浓度的溶液。下列实验操作规范的是 A．配制草酸溶液 B．润洗滴定管 C．滴定 D．读数 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．转移或移液时需要用玻璃棒引流，A错误； B．润洗滴定管时应取少量标准液于滴定管中，倾斜着转动滴定管进行润洗，B错误； C．滴定时，应手持锥形瓶上端摇动锥形瓶，不能手持锥形瓶底端摇动，控制活塞的方式也是错误的，应采用如图所示方式进行滴定，C错误； D．读数时，眼睛平视滴定管凹液面最低点，D正确； 答案选D。 阅读下列材料，完成下列各小题。 钒(V)有金属“维生素”之称。溶液加热水解得到气体和沉淀。热分解可制，是强氧化剂，与盐酸反应生成和黄绿色气体；也可用作氧化的催化剂，与反应生成1 mol 释放98.3 kJ的热量。一种催化脱除烟气中的NO的反应为。碱性硼化钒()-空气电池是一种高能电池，放电时的总反应为。 4. 关于反应，下列说法正确的是 A. 高温下该反应不能自发进行 B. 该反应的平衡常数 C. 反应物所含键能总和大于生成物所含键能总和 D. 上述反应中生成1 mol ，转移电子数目为 5. 下列化学反应表示不正确的是 A. 加热充分水解的化学方程式： B. 与盐酸反应的离子方程式： C. 催化氧化的热化学方程式： D. 碱性硼化钒-空气电池的负极反应式： 6. 下列物质性质与用途具有对应关系的是 A. 溶液显酸性，可用来除去铁锈 B. 极易溶于水，可用作制冷剂 C. 有氧化性，可以脱除烟气中的NO D. 有强氧化性，可用作氧化的催化剂 【答案】4. D 5. D 6. A 【解析】 【4题详解】 A．高温下该反应的ΔH<0且ΔS>0，任何温度下ΔG=ΔH-TΔS<0，所以任意温度下反应均能自发进行，故A错误； B．该反应的平衡常数，故B错误； C．ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和，ΔH<0，说明反应物键能总和小于生成物的，故C错误； D．根据方程式，每生成5 mol N2转移12 mol e⁻，则生成1 mol N2转移2.4 mol e⁻，对应电子数，故D正确； 选D。 【5题详解】 A．溶液加热水解得到氨气和沉淀，反应的化学方程式为，故A正确； B．是强氧化剂，与盐酸反应生成和黄绿色气体，V元素化合价由+5降低为+4、Cl元素化合价由-1升高为0，根据得失电子守恒，反应的离子方程式为，故B正确； C．与反应生成1 mol 释放98.3 kJ的热量，催化氧化的热化学方程式： ，故C正确； D．碱性硼化钒()-空气电池放电时的总反应为，碱性硼化钒-空气电池的负极反应式：，故D错误； 选D。 【6题详解】 A．溶液显酸性，氧化铁和氢离子反应生成Fe3+，可用来除去铁锈，故A正确； B．用作制冷剂，是因为氨气易液化，液氨汽化吸热，故B错误； C．脱除烟气中的NO，利用的还原性，故C错误； D．作催化剂与其氧化性无关，故D错误； 选A。 7. 甲酸HCOOH在Pd/C催化剂表面催化释氢的机理如图所示。已知第一步与第三步是快反应，第二步是慢反应。下列说法正确的是 A. 第一步断裂的化学键是碳氢键 B. 的反应速率由第一步和第三步决定 C. 使用更高效的催化剂，能加快化学反应速率并增大反应的焓变 D. 使用HCOOK为原料制得的氢气更加纯净 【答案】D 【解析】 【详解】A．第一步HCOOH反应生成和H+，断裂的是羧基中的O-H键，不是碳氢键，A错误； B．总反应速率由慢反应决定，题中第二步为慢反应，故反应速率由第二步决定，B错误； C．催化剂可以降低反应活化能、加快反应速率，但不能改变反应物和生成物的总能量差，因此不改变反应焓变，C错误； D．HCOOH是挥发性酸，反应过程中会随生成的氢气逸出，导致氢气不纯；HCOOK为离子化合物，沸点高、难挥发，因此制得的氢气更加纯净，D正确； 故答案选D。 8. 根据下列图示所得出的结论不正确的是 A. 图甲表示质量相等、大小相同的铝片，分别在5%、20%的足量稀盐酸中，生成氢气的质量与反应时间的关系曲线 B. 用装置乙采集到的压强数据判断铁钉发生吸氧腐蚀还是析氢腐蚀 C. 图丙是常温下用溶液滴定滴定曲线，Q点表示酸碱中和滴定点 D. 图丁是的反应速率随反应时间变化的曲线，时刻改变的条件是升高温度 【答案】C 【解析】 【详解】A．等质量铝与足量盐酸反应最终生成氢气质量相等，盐酸浓度越大反应速率越快，先反应完全，与图甲一致，A正确； B．析氢腐蚀生成氢气，装置内压强增大；吸氧腐蚀消耗氧气，装置内压强减小，可通过压强数据判断腐蚀类型，B正确； C．酸碱中和滴定点是酸碱恰好完全反应的点，此时NaOH与CH3COOH恰好反应生成CH3COONa，CH3COO-水解使溶液显碱性pH>7，Q点pH=7，不是中和滴定点，C错误； D．该反应ΔH<0，升高温度正逆反应速率均瞬间增大，平衡逆向移动，，与图丁变化一致，D正确； 故答案选C。 9. 科学家设计的一种Li-CO2二次电池装置如下图所示，总反应为。下列说法正确的是 A. X可以是H2O B. 放电时，Li+通过交换膜从右室移向左室 C. 充电时，碳纳米管接电源正极 D. 充电时，外电路每转移0.4 mol电子，出气口放出6.72 L CO2 【答案】C 【解析】 【分析】放电时为原电池，充电时为电解池。根据总反应，放电时Li被氧化，CO2被还原，Li电极为负极，碳纳米管是正极；充电时，C被氧化，Li2CO3被还原，分别生成CO2和Li，Li电极是阴极，碳纳米管是阳极。 【详解】A．电极材料Li非常活泼，能与水发生剧烈反应，会导致电池无法正常工作，甚至可能引发危险。因此，X溶液不能是水溶液，必须是非水溶剂，A错误； B．放电时，Li电极是负极，发生氧化反应：  ，生成的Li+需要通过Li+交换膜迁移到正极(右室)，以维持电荷平衡。因此，Li+应从左室(负极区)移向右室(正极区)，而不是从右室移向左室，B错误； C．由分析可知，充电时，原电池的正极(碳纳米管电极)变为阳极，需要连接电源的正极，C正确； D．题目未给出气体所处的状态为标准状况，无法计算CO2的体积，D错误； 故选C。 10. 由表中数据判断下列说法不正确的是 弱酸 HCN 电离常数(25℃) 5.6×10-4 4.9×10-10 A. 同物质的量浓度溶液的pH： > B. 过量的HCN与溶液混合： C. 等物质的量浓度的溶液和溶液相比，前者水的电离程度更小 D. 溶液中存在： 【答案】D 【解析】 【详解】A．对应的酸为（），对应的酸为（Ka=5.6×10-4）。由于的酸性更弱，的水解程度更大，故同浓度下的pH更大，A正确； B．HCN的Ka=4.9×10-10，的Ka=4.7×10-11，HCN酸性强于，因此与HCN反应生成和，B正确； C．中的水解常数，而中的水解常数。水解程度更大，促进水的电离更显著，因此溶液的水电离程度更大，而更小，C正确； D．的质子守恒应为，D错误； 故答案选D。 11. 根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是 选项 实验操作和现象 结论 A 常温下，用计分别测定和溶液的，测得都等于7 同温下，不同浓度的溶液中，水的电离程度相同 B 向盛有溶液的试管中加入溶液，再滴加KSCN溶液，溶液颜色变红 溶液与溶液的反应具有一定限度 C 用溶液分别与、的溶液反应，后者出现浑浊的时间短 其它条件一定时，浓度越大化学反应速率越快 D 用玻璃棒蘸取溶液滴在干燥的试纸上，将试纸显色与标准比色卡比较，溶液呈酸性 发生了水解 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．是弱酸弱碱盐，和水解均会促进水的电离，溶液浓度越大对水的电离促进作用越强，不同浓度溶液中水的电离程度不同，A错误； B．经计算可知物质的量远大于，反应后仍有大量剩余的，滴加溶液变红无法证明反应存在限度，B错误； C．除浓度外其余条件一致时，硫酸浓度越大反应速率越快，出现浑浊的时间越短，可得出浓度越大化学反应速率越快的结论，C正确； D．中的也会水解使溶液显酸性，无法证明酸性来自的水解，D错误； 故选C。 12. 向的醋酸()溶液中逐滴加入等物质的量浓度的溶液，测定混合溶液的温度变化如图。下列关于混合溶液的相关说法中正确的是 A. 水的离子积常数：B点<A点 B. 由水电离出的：B点<C点 C. 从A点到B点，混合溶液中可能存在： D. 从B点到C点，混合溶液中一直存在： 【答案】C 【解析】 【详解】A．水的离子积常数仅随温度升高而增大；B点温度高于A点，故水的离子积常数：B点>A点，A错误； B．B点溶质为醋酸钠，醋酸根水解促进水的电离；C点有过量NaOH，OH⁻抑制水的电离，故由水电离出的：B点>C点，B错误； C．根据电荷守恒，A点溶质为等物质的量的醋酸和醋酸钠，溶液呈酸性，；B点溶质为醋酸钠，由于醋酸根水解，导致溶液呈碱性，c(Na+)>c(CH3COO-)，所以从A点到B点，混合溶液中可能存在：，C正确； D．B点的溶质为CH3COONa，CH3COO-部分水解，此时溶液存在：；C点的溶质为等物质的量的CH3COONa和NaOH，同理，由于CH3COO-水解，溶液中各离子浓度大小关系为：c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)，D错误； 故答案选C。 13. 二氧化碳催化加氢可获得CO。其主要反应为 在、时，若仅考虑上述反应，平衡时部分物种的物质的量分数随温度的变化如图所示。下列说法不正确的是 A. 、 B. 图中X表示 C. 提高CO的产率，需研发380℃以下的高效催化剂 D. 900℃时，其他条件不变，增大容器压强，不变 【答案】C 【解析】 【分析】由图可知，温度升高，甲烷的物质的量分数减少，二氧化碳物质的量增加，但图中二氧化碳的物质的量减少，说明反应1的进向进行，使二氧化碳减少。 【详解】A．由图所示，温度升高，甲烷的物质的量分数减少，平衡逆向进行，故，温度升高，甲烷的物质的量分数减少，二氧化碳物质的量增加，但图中二氧化碳的物质的量减少，说明反应1的正向进行且程度大于反应2逆向进行程度，使二氧化碳减少，反应2正向进行，故，A正确； B．由于温度升高，反应1的正向进行且程度大于反应2逆向进行程度，故X的物质的量分数增加，CO的物质的量分数小于水的，故X代表，B正确； C．因，，380℃之后，反应1正向进行且程度大于反应2逆向进行的程度，为 提高CO的产率，需研发380℃以上的高效催化剂，C错误； D．900℃时，其他条件不变，甲烷的物质的量分数为0，说明只发生反应1，增大容器压强，反应1不移动，故不变，D正确； 故选C。 二、非选择题(本题包括4小题，共计61分。) 14. 2025年诺贝尔化学奖授予在金属有机框架材料(MOFs)领域取得开创性成果的三名科学家。MOFs是一种具有规则孔道和空腔的结晶性多孔材料，在诸多领域展现应用前景。 （1）MOFs可用作储氢材料，原理可表示为，则储氢时的适宜条件为___________。 A. 低温低压 B. 低温高压 C. 高温低压 D. 高温高压 （2）、NO和CO等大气污染物可在双金属-MOFs催化剂作用下转化为无害无毒的气体参与大气循环。已知： 反应1： 反应2：2NO(g)+CO(g)CO2(g)+N2O(g) ΔH2 反应3：NO2(g)+CO(g)CO2(g)+NO(g) ΔH3 Ⅰ．①反应3的能量变化如上图所示，___________(填数值)。 ②一定温度下，将等物质的量的NO与CO气体充入恒容密闭容器中，假设仅发生反应1，以下可以说明反应达到平衡的是___________。 A． B．容器内气体密度不变 C．容器内气体压强不变 D．不变 Ⅱ．将NO和CO气体按体积比1：2充入恒容密闭容器中，在双金属-MOFs催化下发生反应1和反应2。NO的平衡转化率及的选择性()随温度变化曲线如图所示。 ①为生成环境友好的气体，最佳反应温度为___________(填序号)。 a．100℃以下 b．100～200℃ c．200℃以上 ②135℃时，反应1达到平衡状态，的选择性为___________，与NO的物质的量之比为___________。 【答案】（1）B （2） ①. −234 ②. C、D ③. c ④. 30% ⑤. 7：20 【解析】 【小问1详解】 该反应是放热反应，根据勒夏特列原理，低温有利于平衡正向移动；该反应为气体分子数减少的反应，根据勒夏特列原理，高压有利于平衡正向移动。故选B。 【小问2详解】 ①反应物总能量到活化能的差值为E = 134  kJ/mol，生成物总能量与活化能的差值为E' =368 kJ/mol，ΔH3​ = E​ − E' =134 − 368 = − 234 kJ/mol； ②反应1是气体分子数减少的反应，根据速率比等于计量数比，平衡时应为 ，A错误；恒容容器，气体总质量不变，密度始终不变，不能判断平衡，B错误；反应前后气体分子数不同，压强不变说明气体物质的量不变，达到平衡，C正确；是浓度商，其数值在平衡状态时保持不变，可以作为反应达到平衡的标志，D正确。故选C、D； ③目标是生成环境友好的气体，则要求转化率高，同时选择性低，从图中可以看出，当反应温度200℃以上时，转化率接近100%且选择性为0，故最佳反应温度为c．200℃以上； ④135℃时，选择性为70%，即生成消耗的占总消耗的70%，则生成消耗的占总消耗的30%，选择性为30%； ⑤135℃时，转化率为70%，生成消耗的占总消耗的30%，。 15. 草酸()作为一种典型的二元弱酸，在工业领域具有重要应用，生活中常用于除锈。此外，它还具有较强的还原性。 Ⅰ．某学生用标准溶液滴定20.00mL草酸)溶液(放入锥形瓶中)。 （1）在开始用标准溶液进行滴定前，需排出高锰酸钾溶液滴定管尖嘴处残留的气泡，其正确的图示为___________(填字母)。 A. B. C. D. （2）滴定终点的现象是___________。 （3）滴定过程中，下列操作会引起测定结果偏高的是___________。 A. 锥形瓶未用待测液润洗 B. 滴定管在盛装溶液前未润洗 C. 滴定过程中锥形瓶振荡得太剧烈，以致部分液体溅出 D. 滴定前读数正确，滴定终点时仰视读数 Ⅱ．某实验探究小组就草酸与酸性高锰酸钾溶液反应速率的影响因素开展实验研究。为探究温度、反应物浓度对反应速率的影响，设计如下三组实验，通过测定褪色所需时间来判断反应的快慢。 实验编号 溶液 酸性溶液 温度 褪色所需时间 浓度/() 体积/mL 浓度/() 体积/mL ℃ t/s ① 0.10 2.0 0.010 4.0 25 ② 0.20 2.0 0.010 4.0 25 ③ 0.20 2.0 0.010 4.0 50 （4）酸性高锰酸钾溶液褪色所需时间由小到大的关系为___________(用“”表示)，其中探究温度对化学反应速率影响的实验编号是___________(填编号)。 Ⅲ． （5）工业上用惰性电极电解饱和乙二酸制备乙醛酸()的原理如下图所示，请写出电解过程中阴极的电极反应式___________。 （6）已知：草酸的电离常数：，，将等浓度等体积混合后，溶液中离子浓度___________ (填“＞”、“＜”或“=”)。 【答案】（1）C （2）当滴入最后半滴高锰酸钾标准溶液时，锥形瓶中溶液由无色变为浅紫红色(或粉红色)，且半分钟内不褪色 （3）BD （4） ①. t3＜t2＜t1 ②. ②③ （5）HOOC−COOH+2e−+2H+=OHC−COOH+H2O （6）＜ 【解析】 【小问1详解】 高锰酸钾具有强氧化性，需盛装在酸式滴定管中，排酸式滴定管尖嘴气泡的正确操作是快速放液，利用液体流出带出气泡，对应图示C。 【小问2详解】 草酸溶液无色，高锰酸钾溶液为紫红色，自身可作指示剂，滴定终点时草酸完全被消耗，过量的高锰酸钾使溶液显浅紫红色(或粉红色)，滴定终点的现象是当滴入最后半滴高锰酸钾标准溶液时，锥形瓶中溶液由无色变为浅紫红色(或粉红色)，且半分钟内不褪色。 【小问3详解】 A．锥形瓶不需要用待测液润洗，未润洗不影响测定结果； B．滴定管未润洗，会导致高锰酸钾浓度被稀释，消耗标准液体积偏大，测定结果偏高； C．待测液溅出，消耗的标准液体积偏小，测定结果偏低； D．滴定前读数正确，滴定终点仰视读数，读取的标准液体积偏大，测定结果偏高； 因此选BD。 【小问4详解】 ②③两组反应物的浓度和体积均相同，温度不同，故探究温度对化学反应速率影响的实验编号为②③；②组比①组草酸溶液浓度大，温度相同，故反应速率②大于①；③组比②组温度高，浓度相同，故反应速率③大于②，所以所需时间由小到大的关系为t3＜t2＜t1，其中探究温度对化学反应速率影响的实验编号是②③。 【小问5详解】 乙二酸在阴极得电子生成乙醛酸，碳元素的平均化合价：+3→+2，结合电荷守恒、原子守恒可确定阴极的电极反应式为HOOC−COOH+2e−+2H+=OHC−COOH+H2O。 【小问6详解】 在等浓度等体积的混合溶液中，主要存在的电离平衡⇌H++和的水解平衡+H2O⇌+OH−。的电离常数，的水解常数Kh=，则的电离程度大于的水解程度，故将等浓度等体积混合后，溶液中离子浓度：＜ 。 16. 吸收工厂烟气中的能有效减少空气污染。 （1）用溶液吸收烟气中的，吸收后的溶液经热分解再生为溶液。已知：室温时溶液中+4价含S微粒和)物质的量分数随变化如下图所示。 ①溶液呈碱性的原因___________(用离子方程式表示，只写第一步)，写出该溶液中元素守恒等式___________。 ②向溶液中通入至pH=4~5时，该溶液吸收的离子方程式为：___________。 ③当时，吸收液的___________。 ④吸收和再生过程中，完全热分解放出的量总是小于吸收的量(忽略该温度下二氧化硫在溶液中的残留)，其主要原因是___________。 （2）工业上也常用氨水吸收。25℃时将通入氨水中，当产物恰好为时，溶液为___________(填“酸性”、“碱性”或“中性”)。已知25℃，的。 （3）利用与反应既可消除污染又可制备，将含有尾气和一定比例的空气通入悬浊液中，保持温度不变的情况下，测得溶液中和随反应时间的变化如下图所示。导致溶液中和的变化产生明显差异的原因是：___________。 （4）以工厂烟气中的为原料制备脱氯剂()。向过量硫磺粉中加入溶液，加热充分反应，静置后过滤，将滤液蒸发浓缩、冷却结晶，过滤，洗涤，低温干燥得产品。取某(杂质不与高锰酸钾反应)产品10.0g配成100mL溶液，取10.00mL溶液，加入过量酸性高锰酸钾溶液，充分反应后，用的标准液滴定至终点，消耗溶液10.00mL。 已知：， 。 计算样品的纯度，并写出计算过程___________。 【答案】（1） ①. ②. c(Na+) = 2[c()+c()+c()] ③. ④. 8.2 ⑤. 吸收过程中部分被空气中O2氧化为，热分解时不释放SO2，导致SO2回收量减少 （2）酸性 （3）Mn2+催化O2与H2O、SO2反应，生成H2SO4 （4）31% 【解析】 【分析】分析题目给出的图像：横坐标是pH，纵坐标是+4价含S微粒的物质的量分数。根据pH变化，可以判断：当pH < 1.9时，占主导（微粒a）。当1.9 < pH < 7.2时，占主导（微粒b）。当pH > 7.2时，占主导（微粒c）。在pH = 1.9时，c() = c()；在pH = 7.2时，c() = c()。据此分析以下各问； 【小问1详解】 ①Na2SO3是强碱弱酸盐，会发生水解：，这是第一步水解，导致溶液呈碱性；对于元素守恒，Na2SO3溶液中Na和S的物质的量比为2:1，会发生两步水解，产生和，因此元素守恒等式为c(Na+) = 2[c()+c()+c()]。 ②根据图像，当pH=4.5时，主要存在形式是（微粒b），而（微粒c）已显著减少，（微粒a）尚未大量生成，此时主要产物为，反应式为：。 ③根据图像，当pH=7.2时，c() = c()， ，当 时，即，代入Ka2公式，解得=10−8.2，因此，pH = 8.2。 ④在吸收过程中，SO2与Na2SO3反应生成NaHSO3，但在溶液中，会发生部分氧化：2NaHSO3 + O2 = Na2SO4 + H2SO4，这导致部分S元素以形式存在，而非全部以形式存在。因此，热分解时，只有分解为SO2，而不分解，导致放出的SO2量小于吸收的SO2量。 【小问2详解】 首先，NH4HSO3溶液中存在以下平衡：的电离：，Ka2=10−7.2 ，的水解：，，根据pH=1.9时，c() = c()，可得：=10−1.9，因此：== 10−12.1。显然，Ka2（10−7.2）> Kh（10−12.1），说明的电离程度大于水解程度，溶液呈酸性。 另外，的水解： ，的电离Ka2远大于的水解Ka，因此的电离占主导，溶液呈酸性。综上，NH4HSO3溶液呈酸性。 【小问3详解】 若反应体系只发生反应MnO2+SO2=MnSO4，则c(Mn2+)和c()的变化应一致，而题图信息表明，c()＞c(Mn2+)，说明还发生了其他生成的反应。由题图可知，生成的速率较快，而Mn2+浓度在后期几乎不变，所以Mn2+可能是SO2催化氧化生成的催化剂。 【小问4详解】 根据反应关系，总，滴定过量消耗，对应消耗，与10.00mL样品中反应的，10.00mL样品中，10.0g样品中，，纯度：。 17. 和在不同条件下发生不同反应，可实现不同的应用。 （1）载人航天器中，航天员呼出的可与反应生成和，电解可实现和的再生。某温度下，向10L恒容密闭容器中通入和，在分子筛膜反应器中发生反应：，该分子筛膜能选择性分离出。 ①使用分子筛膜的目的是___________。 ②平衡后生成。的转化率是___________，该温度下反应的平衡常数是___________。 （2）铁—水热法还原制备的过程如下图所示： 制氢： 合成： ①写出步骤Ⅱ的化学反应方程式：___________。 ②“制氢”过程中，每生成，理论上可获得___________。 ③“合成”过程中，可由中间体X或Y经过如图所示转化得到。X和Y的组成相同，Y与催化剂中金属原子结合后的相对能量低于X。在方框内画出X的结构简式___________。 （3）催化加氢是制备的重要方法，反应过程涉及的主要反应如下： 反应1： 反应2： 其他条件不变时，一段时间内，温度对加氢制反应的影响如图所示： 已知：选择性。 ①由图知240℃时实际反应未达到平衡状态，图中的依据是___________。 ②220～240℃，升高温度，的实际选择性变化的原因可能是___________。 【答案】（1） ①. 该反应是可逆反应，分离出生成物，会使平衡正向移动，从而提高和的转化率，也能提高的产率 ②. 50% ③. 400 （2） ①. ②. 4 ③. （3） ①. 实际转化率低于其平衡转化率 ②. 该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡转化率降低，且升高温度，促进吸热的反应1，使更多转化为，选择性下降 【解析】 【小问1详解】 ①对于反应，分子筛膜能选择性分离出，该反应是可逆反应，分离出生成物，会使平衡正向移动，从而提高和的转化率，也能提高的产率，②由反应，生成时，消耗，​转化率，容器体积，平衡时各物质浓度，，，，平衡常数; 【小问2详解】 ①根据氧化还原化合价升降、原子守恒配平得该反应方程式为，②第一步反应加第二步反应得出总反应为，故生成得到，③催化剂中活性金属带正电，金属与中的氧原子相连时，相对能量较低，Y的能量较低，对应结构为，X对应的能量较高，对应结构为； 【小问3详解】 ①若反应达到平衡，实际转化率等于平衡转化率，但的实际转化率更低，说明反应仍正向进行，未达平衡，②该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡转化率降低，且升高温度，促进吸热的反应1，使更多转化为，选择性下降。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $