内容正文:
高二开学考化学试题
2025.9.1
可能用到的相对原子量:H1 C12 N14 O16 Al27 Na23 S32 Cl35.5
第Ⅰ卷(选择题 共40分)
一、选择题:本题包括10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意。
1. 云南践行“建设美丽乡村,守护中华家园”,衣食住行皆化学。下列说法正确的是
A. 乡村公路铺沥青,沥青属于传统无机材料
B. 千家万户用光伏,光伏发电的主要材质为
C. 绿色食品放心用,化学添加剂使用有严格标准规定
D. 清洁能源助交通,氢气燃料汽车利用电解水原理产生动力
2. 用50mL盐酸与50mLNaOH溶液测定中和反应反应热时,下列说法正确的是
A. 盐酸在倒入小烧杯时,有少量溅出,对实验结果没有影响
B. 应将50mLNaOH溶液一次性加入盐酸中并记录混合溶液的最高温度
C. 为了准确测定反应混合溶液的温度,实验中温度计水银球应与小烧杯底部接触
D. 用的NaOH溶液分别与的盐酸、醋酸溶液反应,如所取的溶液体积相等,则测得的中和反应的反应热数值相同
3. 研发二氧化碳利用技术成为研究热点。其中以CO2、H2为原料合成甲醇(CH3OH)的主要反应如下:
反应I:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
下列说法不正确的是
A. 反应I属于吸热反应
B. CO(g)和H2(g)的总能量比CH3OH(g)的总能量高90.2kJ
C.
D. 在650℃下完全燃烧1molH2(g)与1molCO(g),前者放热少
4. 一种锂-空气电池的工作原理如图所示,下列说法不正确的是
A. 金属锂作电池的负极
B. 电子由金属锂经负载流向石墨烯
C. 石墨烯表面发生的电极反应:
D. 每消耗1molO2,金属锂电极减少28g
5. 研究化学反应进行的方向对于反应设计等具有重要意义,下列说法正确的是
A. 的反应在温度低时不能自发进行
B. 在其他外界条件不变的情况下,汽车排气管中使用催化剂,可以改变产生尾气的反应方向
C. 反应常温下能自发进行,则该反应的
D. 一定温度下,反应的
6. 装置甲是一种将废水中的氯乙烯转换成对环境无害的微生物电池,连接甲、乙装置进行粗铜精炼,其原理如图所示,
下列说法正确的是
A. 电解精炼时,粗铜与X电极相连
B. 若N电极消耗11.2L ,粗铜电极质量减少64g
C. 电解过程中N区溶液的pH减小
D. M电极的电极反应式为
7. 下列生活中的自发过程能用熵判据解释的是
A. 自然界中水由高处往低处流 B. 低于0 ℃时水变成冰
C. 墨水滴到水中会扩散到整个水体 D. 铁器暴露在潮湿的空气中会生锈并放出热量
8. 在一个恒温恒容的密闭容器中进行合成氨反应,下列证据能判断反应已达平衡状态的是
A.
B. 气体密度不再变化
C. 每消耗就同时消耗
D. 混合气体的平均摩尔质量不再变化
9. 下列有关化学反应速率与平衡的说法正确的是
A. 的盐酸跟锌片反应,加入适量的氯化钠溶液,反应速率不变
B. 恒温恒压密闭容器中:,充入惰性气体,反应速率不变
C. 一定条件下,可逆反应达到平衡后,保持容器温度和容积不变,再通入一定量,则再次达到平衡时的百分含量减小
D. 反应达到平衡后,其他条件不变,将反应的体积缩小一半,达到新平衡时的浓度将变大
10. 某小组探究KI与的反应,实验条件对反应速率的影响,设计如下实验,并记录结果如下:
编号
温度
溶液
KI溶液
1%淀粉溶液体积
出现蓝色时间
①
1mL
40s
②
1mL
20s
③
1mL
5s
④
1mL
未见蓝色
下列说法正确的是
A. 由实验①②可知,增大,反应速率加快
B. 实验②③是探究浓度对反应速率的影响
C. 在被氧化过程中,不参加反应
D. 由实验①③④可知,温度升高,反应速率越慢
二、选择题:本题包括5小题,每小题4分,共20分。每小题有1个或2个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 在相同条件下研究催化剂Ⅰ、Ⅱ对反应X→2Y的影响,各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图,则下列说法不正确的是
A. 催化剂改变反应历程,加快反应速率
B. a曲线表示使用催化剂Ⅰ时X的浓度随t的变化
C. 使用催化剂Ⅱ时,内
D. 与催化剂Ⅱ相比,催化剂Ⅰ使反应活化能降至更低
12. 下图所示的实验装置或操作正确的是
A. 甲装置:测定中和反应的反应热
B. 乙装置:验证铁电极做负极
C. 丙装置:用勒夏特列原理解释压强对平衡的影响
D. 丁装置:验证醋酸为弱酸
13. 某密闭容器中充入等物质的量的A和B,一定温度下发生反应A(g)+xB(g)⇌2C(g),达到平衡后,在不同的时间段,分别改变反应的一个条件,测得容器中物质的物质的量浓度、反应速率分别随时间的变化如图所示。
下列说法中正确的是
A. 30min~40min间该反应使用了催化剂
B. 反应方程式中的x=1,正反应为吸热反应
C. 30min时降低温度,40min时升高温度
D. 8min前A的平均反应速率为
14. 以为离子导体的铝-磷酸铁锂电池,该电池放电时嵌入形成,工作原理如图所示,下列关于电池放电时的说法正确的是
A. 放电时,铝电极的反应式为
B. 正极的电极反应:
C. 放电时,Li+透过离子交换膜从左向右迁移
D. 放电时,电流从电极通过负载到Al电极,再由Al电极通过离子交换膜回到电极
15. 由于H2S具有高毒性和腐蚀性,工业尾气中的H2S需要严格处理。在催化剂作用下氧化法脱硫的反应历程如图所示。已知TS表示过渡态。下列说法正确的是
A. 催化剂改变了反应的活化能,使反应的平衡常数增大
B. 该历程中决速步骤的反应为HSSOH→SSHOH
C. 总反应中反应物的键能之和大于生成物的键能之和
D. 物质的稳定性:HSSOH<SSHOH
第Ⅱ卷(非选择题 共60分)
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 如图所示,a、b、c、d均为石墨电极,通电进行电解。
请回答:
(1)b、c的电极名称分别为_______。
(2)a、c的电极反应式分别为_______、_______。
(3)电解后,甲、乙装置内溶液的 pH 分别有什么变化?_______。
(4)甲装置电解后,要恢复原溶液,需加入_______。
(5)电解CuSO4溶液的离子方程式为_______。
17. 肼又称联氨,常作火箭推进燃料。
(1)的电子式为_____________。
(2)已知:i.
ii.
iii.
iv.共价键的键能
共价键
NN
O=O
N-H
N-N
O-H
键能
946
497
391
a
463
①_____________。
②请写出用气态肼在中燃烧生成氮气和液态水的热化学方程式:______________________。
(3)某肼燃料电池的原理如图甲所示,将其与乙、丙两个装置串联
①写出装置甲中负极的电极反应:______________________________。
②已知乙装置为给铁质钥匙镀铜的电镀装置,则_____________(填“c”或“d”)电极应与b电极相接,另一电极与e电极相接。当镀层破损后,镀件的腐蚀速率_____________(填“加快”、“减慢”、“不变”)。
18. 用和合成氨是工业上制取的经典方法。反应原理为:(正反应为放热反应)。
(1)上述反应中,反应物的总能量___________生成物的总能量。
A.大于 B.小于 C.等于
(2)若升高温度,的分解速率会___________。
A.增大 B.减小 C.无法判断
(3)能说明上述反应一定达到化学平衡状态的是___________。(双选)
A. 保持不变 B.
C. 物质的总质量不变 D.
(4)在一定温度下,向的恒容密闭容器中充入和,反应至时,测得容器中有,则内的平均反应速率___________。
我国科研团队用固体催化剂LDH,在常温、常压和可见光条件下合成氨,其反应原理如下图所示。
(5)反应中每转移电子,生成的质量为___________。
(6)分析说明该合成氨方法的2项优势___________。
19. CO在工业生产中具有重要作用。
(1)已知,反应 的随温度的变化是图1中的______(填“”或“”),升高温度,该反应化学平衡常数______(填“增大”“减小”或“不变”,下同),逆反应速率______。
(2)反应 ,T℃下,向恒容密闭容器中充入2mol NO和2mol CO,反应过程中和CO的物质的量变化如图2所示。容器的容积为______L,前80min,NO的平均消耗速率为______,当浓度是NO浓度的3倍时,______(填“>”“<”或“=”)。
20. CO与反应合成可再生能源甲醇,反应为。在一个容积可变的密闭容器中充入和,在催化剂作用下发生反应,CO的平衡转化率()与温度(T)、压强(p)的关系如图所示。回答下列问题:
(1)压强___________(填“”或“”,下同)。温度为、压强为时,D点反应速率:___________。
(2)三点平衡常数的大小关系为___________。
(3)A点的正反应速率___________(填“”或“”)C点的逆反应速率。
(4)恒温恒压条件下,下列能说明反应达到平衡状态的是___________(填字母)。
a. b.容器内混合气体的密度不再改变
c.CO和的物质的量之比不再改变 d.混合气体的平均相对分子质量不再改变
(5)若达到平衡状态A时,容器的容积为5L,则在平衡状态B时容器的容积为___________L。
(6)C点时,若再充入,保持恒温恒压再次平衡时CO的物质的量分数___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
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高二开学考化学试题
2025.9.1
可能用到的相对原子量:H1 C12 N14 O16 Al27 Na23 S32 Cl35.5
第Ⅰ卷(选择题 共40分)
一、选择题:本题包括10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意。
1. 云南践行“建设美丽乡村,守护中华家园”,衣食住行皆化学。下列说法正确的是
A. 乡村公路铺沥青,沥青属于传统无机材料
B. 千家万户用光伏,光伏发电的主要材质为
C. 绿色食品放心用,化学添加剂使用有严格标准规定
D. 清洁能源助交通,氢气燃料汽车利用电解水原理产生动力
【答案】C
【解析】
【详解】A.沥青属于有机材料,A错误;
B.光伏发电的主要材质为硅,B错误;
C.绿色食品健康,可以放心食用,对于化学添加剂的使用国家有严格标准规定,C正确;
D.氢气燃料汽车利用原电池原理产生动力,D错误;
故选C。
2. 用50mL盐酸与50mLNaOH溶液测定中和反应反应热时,下列说法正确的是
A. 盐酸在倒入小烧杯时,有少量溅出,对实验结果没有影响
B. 应将50mLNaOH溶液一次性加入盐酸中并记录混合溶液的最高温度
C. 为了准确测定反应混合溶液的温度,实验中温度计水银球应与小烧杯底部接触
D. 用的NaOH溶液分别与的盐酸、醋酸溶液反应,如所取的溶液体积相等,则测得的中和反应的反应热数值相同
【答案】B
【解析】
【详解】A.盐酸溅出会导致实际参与反应的HCl减少,但计算时仍按原浓度计算,导致测得的中和热数值偏小,结果不准确,故A错误;
B.一次性加入NaOH溶液并记录最高温度可减少热量散失,符合实验操作要求,故B正确;
C.温度计应浸入溶液内部测量温度,接触烧杯底部会受外界干扰,故C错误;
D.醋酸解离需吸热,总放热量少于盐酸,测得的中和热数值更小,故D错误;
答案选B。
3. 研发二氧化碳利用技术成为研究热点。其中以CO2、H2为原料合成甲醇(CH3OH)的主要反应如下:
反应I:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
下列说法不正确的是
A. 反应I属于吸热反应
B. CO(g)和H2(g)的总能量比CH3OH(g)的总能量高90.2kJ
C.
D. 在650℃下完全燃烧1molH2(g)与1molCO(g),前者放热少
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应I的ΔH1为+41.2 kJ·mol-1>0,说明该反应吸收热量,属于吸热反应,A正确;
B.反应Ⅱ的ΔH2=-90.2 kJ·mol-1,表示1mol CO和2mol H₂的总能量比1mol CH₃OH高90.2 kJ,但选项B未明确H2的物质的量,无法计算总能量差,B错误;
C.反应Ⅲ是反应I和Ⅱ的加和,ΔH3=ΔH1+ΔH2=+41.2 kJ·mol-1-90.2 kJ·mol-1=-49.0 kJ·mol-1,C正确;
D.在650℃下,①H2(g)+(g)=H2O(g) ,②CO(g)+(g)=CO2(g) ,则①-②可得反应:H2(g)+CO2(g)=H2O(g)+CO(g) -,结合题干反应方程式可知,反应H2(g)+CO2(g)=H2O(g)+CO(g)可由Ⅲ-Ⅱ,即有-=-=(-49.0)-(-90.2)=+41.2kJ/mol>0,即>,故在650℃下,完全燃烧1molH2(g)与1molCO(g),前者放热少,D正确;
故答案为:B。
4. 一种锂-空气电池的工作原理如图所示,下列说法不正确的是
A. 金属锂作电池的负极
B. 电子由金属锂经负载流向石墨烯
C. 石墨烯表面发生的电极反应:
D. 每消耗1molO2,金属锂电极减少28g
【答案】C
【解析】
【分析】Li—空气电池锂作负极,通入空气的一极为正极,负极发生氧化反应,正极发生还原反应,原电池中阳离子移向正极;
【详解】A.锂为活泼金属,锂(Li)—空气电池中,锂作负极,发生氧化反应,A正确;
B.原电池中电子由负极流向正极,则电子由金属锂经负载流向石墨烯,B正确;
C.通入空气的一极为正极,在碱性条件下氧气被还原生成氢氧根离子,正极的电极反应:,C错误;
D.每消耗1mol O2,转移4mol电子,则消耗4mol Li,金属锂电极减少4mol×7g/mol=28g,D正确;
故选C。
5. 研究化学反应进行的方向对于反应设计等具有重要意义,下列说法正确的是
A. 的反应在温度低时不能自发进行
B. 在其他外界条件不变的情况下,汽车排气管中使用催化剂,可以改变产生尾气的反应方向
C. 反应常温下能自发进行,则该反应的
D. 一定温度下,反应的
【答案】D
【解析】
【详解】A.ΔH<0、ΔS>0的反应在任何温度下均满足ΔG=ΔH−TΔS<0,因此总能自发进行,温度低时也能自发,A错误;
B.催化剂仅改变反应速率,不影响反应方向,无法改变ΔG,因此不能改变反应方向,B错误;
C.该反应生成固体,气体物质的量减少,ΔS<0。常温下自发(ΔG<0),需满足ΔH−TΔS<0,即ΔH必须为负值,故ΔH>0的说法错误,C错误;
D.MgCl2分解为Mg和Cl2是吸热反应(ΔH>0),且生成气体导致熵增(ΔS>0),D正确;
故选D。
6. 装置甲是一种将废水中的氯乙烯转换成对环境无害的微生物电池,连接甲、乙装置进行粗铜精炼,其原理如图所示,
下列说法正确的是
A. 电解精炼时,粗铜与X电极相连
B. 若N电极消耗11.2L ,粗铜电极质量减少64g
C. 电解过程中N区溶液的pH减小
D. M电极的电极反应式为
【答案】D
【解析】
【分析】根据微生物电池中物质的变化,可判断电极N由转化为,做正极;电极M做负极;电解精炼铜工艺中需将粗铜中的铜单质提纯作阳极与电源正极相连即粗铜连接N极作阳极;精铜端只发生反应作阴极与电极M相连。以此答题。
【详解】A.根据分析,电解精炼时,粗铜与电源正极相连,X电极为负极,A错误;
B.若N电极消耗11.2L ,没有说明状态,该选项无法计算,B错误;
C.电解过程中N区发生的电极反应式为:,若反应1 mol O2,则转移4 mol电子,消耗4 mol H+,根据电荷守恒,将会有4 mol H+通过质子交换膜移向N区,N区H+的物质的量不变,但N区生成了水,所以H+的浓度减小,溶液的pH增大,C错误;
D.M电极为负极,发生失电子的氧化反应,产物无污染,电极反应式为:,D正确;
故选D。
7. 下列生活中的自发过程能用熵判据解释的是
A. 自然界中水由高处往低处流 B. 低于0 ℃时水变成冰
C. 墨水滴到水中会扩散到整个水体 D. 铁器暴露在潮湿的空气中会生锈并放出热量
【答案】C
【解析】
【详解】A.水由高处流向低处是重力势能转化为动能的过程,主要与能量变化(焓变)有关,而非熵增,A错误;
B.水结冰是液态变为固态,系统有序性增加,熵减少,该过程由焓变(放热)驱动,B错误;
C.墨水扩散是分子从有序分布到无序分布的过程,系统混乱度增加(ΔS>0),符合熵判据,C正确;
D.铁生锈是放热反应(ΔH<0),虽然可能伴随熵减,但自发性的主要驱动力是焓变,D错误;
故答案为C。
8. 在一个恒温恒容的密闭容器中进行合成氨反应,下列证据能判断反应已达平衡状态的是
A.
B. 气体密度不再变化
C. 每消耗就同时消耗
D. 混合气体的平均摩尔质量不再变化
【答案】D
【解析】
【详解】A.3v(H2)逆 = v(N₂)正时正逆反应速率不相等,反应未达到平衡状态,A错误;
B.气体密度=,反应前后总质量守恒,容器体积恒定,因此密度始终不变,无法判断是否达到平衡,B错误;
C.消耗1mol N2(正反应)对应生成2mol NH3,而此时消耗1mol NH3(逆反应),说明反应未达平衡,C错误;
D.平均摩尔质量=,总质量不变,但总物质的量随反应减少(4mol→2mol),当总物质的量不再变化时,平均摩尔质量也不再变化,说明反应达平衡,D正确;
故选D。
9. 下列有关化学反应速率与平衡的说法正确的是
A. 的盐酸跟锌片反应,加入适量的氯化钠溶液,反应速率不变
B. 恒温恒压密闭容器中:,充入惰性气体,反应速率不变
C. 一定条件下,可逆反应达到平衡后,保持容器温度和容积不变,再通入一定量,则再次达到平衡时的百分含量减小
D. 反应达到平衡后,其他条件不变,将反应的体积缩小一半,达到新平衡时的浓度将变大
【答案】C
【解析】
【详解】A.加入氯化钠溶液会稀释盐酸,降低H+浓度,反应速率减慢,A错误;
B.恒温恒压下充入惰性气体,容器体积增大,反应物浓度降低,反应速率减慢,B错误;
C.可逆反应前后都只有一种气体,保持容器温度和容积不变再通入NO2相当于加压,平衡向生成N2O4方向移动,NO2的百分含量减小,C正确;
D.该反应的平衡常数K=c(CO2),体积缩小但温度不变,K不变,CO2浓度不变,D错误;
故选C。
10. 某小组探究KI与的反应,实验条件对反应速率的影响,设计如下实验,并记录结果如下:
编号
温度
溶液
KI溶液
1%淀粉溶液体积
出现蓝色时间
①
1mL
40s
②
1mL
20s
③
1mL
5s
④
1mL
未见蓝色
下列说法正确的是
A. 由实验①②可知,增大,反应速率加快
B. 实验②③是探究浓度对反应速率的影响
C. 在被氧化过程中,不参加反应
D. 由实验①③④可知,温度升高,反应速率越慢
【答案】A
【解析】
【分析】反应速率与温度、浓度、催化剂等有关,一般而言,温度越高反应速率越快,浓度越大反应速率越快,催化剂能降低反应的活化能,加快反应速率;探究实验条件对KI与的反应速率的影响,需采用控制变量法。
【详解】A.实验①②温度相同,H2SO4浓度和体积相同,KI溶液的浓度从0.40mol/L增至0.80mol/L,出现蓝色时间从40s缩短至20s,说明c(I-)增大使反应速率加快,A正确;
B.实验②③中温度不同、KI溶液的浓度也不同,变量不唯一,无法单独探究浓度对反应速率的影响,B错误;
C.根据得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒可确定该反应过程中的离子方程式为4I-+ O2 + 4H+ = 2I2 + 2H2O,H+作为反应物参与了反应,C错误;
D.实验①→③温度升高(20℃→50℃),反应速率加快(40s→5s);实验④(100℃)未见蓝色可能因I2被进一步氧化,而非速率变慢,D错误;
故选A。
二、选择题:本题包括5小题,每小题4分,共20分。每小题有1个或2个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 在相同条件下研究催化剂Ⅰ、Ⅱ对反应X→2Y的影响,各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图,则下列说法不正确的是
A. 催化剂改变反应历程,加快反应速率
B. a曲线表示使用催化剂Ⅰ时X的浓度随t的变化
C. 使用催化剂Ⅱ时,内
D. 与催化剂Ⅱ相比,催化剂Ⅰ使反应活化能降至更低
【答案】C
【解析】
【分析】X是反应物,则a代表X的浓度随时间变化曲线,另外3条为Y的浓度随时间变化曲线。
【详解】A.催化剂通过参与反应,改变反应历程,降低反应的活化能,从而加快反应速率,A正确;
B.0~2min,使用催化剂Ⅰ时Y浓度增加4.0mol/L,对应X应减小2.0mol/L,与图a曲线相符,故a曲线表示使用催化剂Ⅰ时X的浓度随t的变化,B正确;
C.使用催化剂Ⅱ时,内,反应速率之比=化学计量数之比,则,C错误;
D.由图可知与使用催化剂Ⅱ相比,使用催化剂Ⅰ反应速率更快,则催化剂Ⅰ使反应活化能降至更低,D正确;
答案选C。
12. 下图所示的实验装置或操作正确的是
A. 甲装置:测定中和反应的反应热
B. 乙装置:验证铁电极做负极
C. 丙装置:用勒夏特列原理解释压强对平衡的影响
D. 丁装置:验证醋酸为弱酸
【答案】D
【解析】
【详解】A.测定中和反应反应热装置中缺少玻璃搅拌棒,A错误;
B.取铁电极区少量溶液于试管中,验证有无Fe2+离子应该滴加铁氰化钾,而不是硫氰化钾,B错误;
C.该反应气体分子总数不变,改变压强,平衡不移动,不能解释压强对平衡的影响,C错误;
D.等浓度的盐酸和醋酸进行导电性实验,通过观察小灯泡亮度证明醋酸为弱电解质,D正确;
故选D。
13. 某密闭容器中充入等物质的量的A和B,一定温度下发生反应A(g)+xB(g)⇌2C(g),达到平衡后,在不同的时间段,分别改变反应的一个条件,测得容器中物质的物质的量浓度、反应速率分别随时间的变化如图所示。
下列说法中正确的是
A. 30min~40min间该反应使用了催化剂
B. 反应方程式中的x=1,正反应为吸热反应
C. 30min时降低温度,40min时升高温度
D. 8min前A的平均反应速率为
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图象可知,30~40 min正逆反应速率同等程度降低,反应物与生成物的浓度瞬时降低,反应仍处于平衡状态,不可能是温度变化,而是降低了压强,故A错误;
B.由开始到达到平衡,A、B的浓度减少的量相同,由此可知x=1,反应前后气体体积不变,则增大压强平衡不移动,40min时,正逆反应速率都增大,应该是升高温度,且逆反应速率大于正反应速率,平衡逆向移动,则正反应为放热反应,故B错误;
C.由图象可知,30min反应物与生成物的浓度瞬时降低,反应仍处于平衡状态,不可能是温度变化,而是降低了压强,40min时,正逆反应速率都增大,且逆反应速率大于正反应速率,平衡向逆向进行,应是升高温度,故C错误;
D.由图可知8min前A的浓度减小了2mol•L-1-1.36mol•L-1=0.64mol•L-1,所以A的反应速率为 =0.08mol•L-1•min-1,故D正确;
选D。
14. 以为离子导体的铝-磷酸铁锂电池,该电池放电时嵌入形成,工作原理如图所示,下列关于电池放电时的说法正确的是
A. 放电时,铝电极的反应式为
B. 正极的电极反应:
C. 放电时,Li+透过离子交换膜从左向右迁移
D. 放电时,电流从电极通过负载到Al电极,再由Al电极通过离子交换膜回到电极
【答案】B
【解析】
【分析】结合题意,电池放电时,铝电极失去电子形成铝离子,铝离子再结合生成,铝电极为负极,负极式为;左侧电极为正极,锂离子嵌入形成,根据电荷和原子守恒,正极式为。
【详解】A.由分析可知,放电时,铝作负极,铝电极的反应式为,A错误;
B.由分析可知,左侧电极为正极,锂离子嵌入形成,正极式为,B正确;
C.放电时,阳离子移向正极,左侧电极为正极,则Li+透过离子交换膜从右向左迁移,C错误;
D.放电时,电流从电极(正极)通过负载到Al电极(负极),电池内部是通过离子的定向移动形成闭合回路,不存在“由Al电极通过离子交换膜回到电极”这种电流传导方式,D错误;
故选B。
15. 由于H2S具有高毒性和腐蚀性,工业尾气中的H2S需要严格处理。在催化剂作用下氧化法脱硫的反应历程如图所示。已知TS表示过渡态。下列说法正确的是
A. 催化剂改变了反应的活化能,使反应的平衡常数增大
B. 该历程中决速步骤的反应为HSSOH→SSHOH
C. 总反应中反应物的键能之和大于生成物的键能之和
D. 物质的稳定性:HSSOH<SSHOH
【答案】B
【解析】
【详解】A.催化剂改变了反应的活化能,加快反应速率,但不影响平衡,不能使反应的平衡常数(只与温度有关)增大,A错误;
B.决速步骤为能垒最大的反应,为反应历程图中,即HSSOH→SSHOH,B正确;
C.从图中能量相对大小可知,该总反应为放热反应,则,根据反应物的键能之和-生成物的键能之和,则该反应中反应物的键能之和小于生成物的键能之和,C错误;
D.从图中能量相对大小可知,HSSOH能量低于SSHOH,而能量越低越稳定,故物质的稳定性:HSSOH>SSHOH,D错误;
故选B。
第Ⅱ卷(非选择题 共60分)
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 如图所示,a、b、c、d均为石墨电极,通电进行电解。
请回答:
(1)b、c的电极名称分别为_______。
(2)a、c的电极反应式分别为_______、_______。
(3)电解后,甲、乙装置内溶液的 pH 分别有什么变化?_______。
(4)甲装置电解后,要恢复原溶液,需加入_______。
(5)电解CuSO4溶液的离子方程式为_______。
【答案】(1)阴极、阳极
(2) ①. ②.
(3)甲装置溶液pH减小;乙装置溶液pH增大
(4)或
(5)
【解析】
【分析】a与电源的正极相连,作电解池的阳极,d与电源的负极相连,作电解池的阴极,a的电极反应式为:,d的电极反应式为:;b为阴极,电极反应式:,c为阳极,电极反应式:;据此回答问题。
【小问1详解】
由分析可知,b为阴极,c为阳极;
【小问2详解】
a的电极反应式为:;c为阳极,电极反应式:;
【小问3详解】
甲装置有氢离子生成,溶液pH减小;乙装置生成氢氧根离子,溶液pH增大。
【小问4详解】
甲溶液中失去,所以需要加入或;乙溶液中失去,所以乙装置需要通入HCl气体;
【小问5详解】
电解硫酸铜溶液的离子方程式为:
17. 肼又称联氨,常作火箭推进燃料。
(1)的电子式为_____________。
(2)已知:i.
ii.
iii.
iv.共价键的键能
共价键
NN
O=O
N-H
N-N
O-H
键能
946
497
391
a
463
①_____________。
②请写出用气态肼在中燃烧生成氮气和液态水的热化学方程式:______________________。
(3)某肼燃料电池的原理如图甲所示,将其与乙、丙两个装置串联
①写出装置甲中负极的电极反应:______________________________。
②已知乙装置为给铁质钥匙镀铜的电镀装置,则_____________(填“c”或“d”)电极应与b电极相接,另一电极与e电极相接。当镀层破损后,镀件的腐蚀速率_____________(填“加快”、“减慢”、“不变”)。
【答案】(1) (2) ①. 193 ②.
(3) ①. ②. c ③. 加快
【解析】
【小问1详解】
为共价化合物,分子中存在1个键和4个键,每个原子最外层达到8电子稳定结构,其电子式为 。
【小问2详解】
①反应热=反应物总键能–生成物总键能,对于反应ⅱ,,代入数据得:,解得;
②根据盖斯定律,由ⅱ×2ⅰ+ⅲ×4即可得到目标热化学方程式:。
【小问3详解】
①装置甲为肼燃料电池,通入燃料N2H4的a极为负极,发生氧化反应,由于电解质溶液为KOH溶液,呈碱性,故负极电极反应式为;
②乙装置为电镀池,给铁质钥匙镀铜时,镀层金属铜作阳极,待镀件铁质钥匙作阴极;甲装置中通入O2的b极为正极,电解池的阳极应与原电池的正极相连,故c电极应与b电极相接;当镀层破损后,暴露出的铁与铜及表面的电解质溶液构成原电池,由于铁比铜活泼,铁作负极被氧化,从而加速了铁的腐蚀,故镀件的腐蚀速率加快。
18. 用和合成氨是工业上制取的经典方法。反应原理为:(正反应为放热反应)。
(1)上述反应中,反应物的总能量___________生成物的总能量。
A.大于 B.小于 C.等于
(2)若升高温度,的分解速率会___________。
A.增大 B.减小 C.无法判断
(3)能说明上述反应一定达到化学平衡状态的是___________。(双选)
A. 保持不变 B.
C. 物质的总质量不变 D.
(4)在一定温度下,向的恒容密闭容器中充入和,反应至时,测得容器中有,则内的平均反应速率___________。
我国科研团队用固体催化剂LDH,在常温、常压和可见光条件下合成氨,其反应原理如下图所示。
(5)反应中每转移电子,生成的质量为___________。
(6)分析说明该合成氨方法的2项优势___________。
【答案】(1)A (2)A (3)AB
(4)
(5)34 (6)反应节约能源,不产生有毒有害物质环保
【解析】
【小问1详解】
因为正反应为放热反应,放热反应中反应物总能量大于生成物总能量,故选A;
【小问2详解】
升高温度,分子运动加快,有效碰撞几率增大,反应速率增大,故选A;
【小问3详解】
A.保持不变,说明反应混合物中氢气的浓度保持恒定,满足化学平衡状态中各组分浓度保持不变的特征,可以说明反应达到平衡,故A正确;
B.根据反应速率之比等于化学计量数之比,可推出正逆反应速率相等,反应达到平衡,故B正确;
C.反应遵循质量守恒定律,物质总质量始终不变,不能说明达到平衡,故C错误;
D.不能说明浓度不再变化,不一定达到平衡,故D错误;
故选AB;
【小问4详解】
内的平均反应速率
【小问5详解】
氮化合价由0变为-3,反应中每转移电子,生成2mol,质量为34g;
【小问6详解】
在常温、常压和可见光条件下合成氨,优点为反应节约能源,不产生有毒有害物质环保。
19. CO在工业生产中具有重要作用。
(1)已知,反应 的随温度的变化是图1中的______(填“”或“”),升高温度,该反应化学平衡常数______(填“增大”“减小”或“不变”,下同),逆反应速率______。
(2)反应 ,T℃下,向恒容密闭容器中充入2mol NO和2mol CO,反应过程中和CO的物质的量变化如图2所示。容器的容积为______L,前80min,NO的平均消耗速率为______,当浓度是NO浓度的3倍时,______(填“>”“<”或“=”)。
【答案】(1) ①. ②. 减小 ③. 增大
(2) ①. 0.5 ②. 0.04 ③. >
【解析】
【小问1详解】
反应气体分子数减小,,根据,随着温度升高,增大,随温度的变化是图1中的;该反应放热,升高温度,平衡逆向移动,化学平衡常数减小;温度升高,正、逆反应速率均增大;
【小问2详解】
初始CO的物质的量为2mol,浓度为,则容器体积为0.5L;达到平衡状态前平均反应速率;平衡时浓度是NO浓度的4倍,故当浓度是NO浓度3倍时,反应仍在正向进行,。
20. CO与反应合成可再生能源甲醇,反应为。在一个容积可变的密闭容器中充入和,在催化剂作用下发生反应,CO的平衡转化率()与温度(T)、压强(p)的关系如图所示。回答下列问题:
(1)压强___________(填“”或“”,下同)。温度为、压强为时,D点反应速率:___________。
(2)三点平衡常数的大小关系为___________。
(3)A点的正反应速率___________(填“”或“”)C点的逆反应速率。
(4)恒温恒压条件下,下列能说明反应达到平衡状态的是___________(填字母)。
a. b.容器内混合气体的密度不再改变
c.CO和的物质的量之比不再改变 d.混合气体的平均相对分子质量不再改变
(5)若达到平衡状态A时,容器的容积为5L,则在平衡状态B时容器的容积为___________L。
(6)C点时,若再充入,保持恒温恒压再次平衡时CO的物质的量分数___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】(1) ①. < ②. <
(2)
(3)
(4)bd (5)1
(6)不变
【解析】
【小问1详解】
该反应正向气体的总物质的量减少,当温度不变增大压强时,平衡向右移动,CO的平衡转化率增大,结合图可知;温度为、压强为时,D点反应未达到平衡,CO的转化率高于平衡时的转化率,反应逆向进行直至平衡,则。
【小问2详解】
两点的温度相同,平衡常数,由图像可知升高温度CO的平衡转化率降低,即反应的,对于放热反应,升高温度平衡常数将减小,所以。
【小问3详解】
C点较A点温度高、压强大,所以C点反应速率较快,填“<”。
【小问4详解】
a.根据方程式中化学计量数知,当时,正、逆反应速率相等; 时正、逆反应速率不相等,不能说明反应达到平衡状态,a不符合题意;
b.反应前后都是气体,气体的总质量不变,反应后因气体的总物质的量减小导致总体积减小,则混合气体的密度增大,当容器内混合气体的密度不再改变时说明反应达到平衡,b符合题意;
c.CO和按照物质的量之比投料,二者的比值是定值,比值不变不能说明反应达到平衡,c不符合题意;
d.反应前后都是气体,气体的总质量一定,反应后气体的总物质的量减小,所以混合气体的平均相对分子质量平衡前一直在增大,反应达到平衡状态时混合气体的平均相对分子质量不再改变,d符合题意;
故选bd。
【小问5详解】
A点CO的平衡转化率为0.5,可列“三段式”:,若达到平衡状态A时,容器的容积为,则;B点CO的平衡转化率为0.8,可列三段式:,设B点时容器的容积为,,解得。
【小问6详解】
由于C点是CO和按照物质的量之比投料达到的平衡状态,若再充入,在恒温恒压条件下再次平衡时与原平衡是等效平衡,CO的物质的量分数不变。
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