精品解析：河南开封市五县部分学校2025-2026学年高二下学期7月期末考试 化学试题

高一化学试卷 (考试时间：75分钟 试卷满分：100分) 注意事项： 1．本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答第Ⅰ卷时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。 3．回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 4．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的原子量：H-1 C-12 O-16 N-14 Mg-24 Ca-40 第I卷(选择题 共42分) 一、选择题：本题共14个小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 氧化还原反应是一类重要的化学反应，广泛存在于生产和生活中，下列过程中不涉及氧化还原反应的是 A. 甲烷燃烧 B. 铅酸蓄电池放电 C. 人工固氮 D. 钟乳石的形成 2. 下列反应属于吸热反应的是 A. 碳酸钙受热分解 B. 乙烯的燃烧 C. 盐酸与烧碱的反应 D. 金属钠与水的反应 3. 下列关于反应热和热化学反应的描述正确的是 A. 25℃、101 kPa下，乙炔的燃烧热是1299.6 kJ/mol，则 B. 同温同压条件下，在光照和点燃条件下的不同 C. 在一定条件下，将和置于密闭容器中充分反应，放出热量79.2 kJ，则反应的热化学方程式为 D. 已知 ，则该反应的中和热为 4. 下列关于金属冶炼的说法正确的是 A. 金属镁、铝都可以用电解熔融氯化物方法制得 B. 可用铝热反应来冶炼金属镁 C. 高炉炼铁利用的是CO的氧化性 D. 金属银、汞可用热分解法冶炼 5. 下列实验装置正确且能够达成相应实验目的的是 A．制备 B．除去乙烯中的 C．稀释浓硫酸 D．喷泉实验 A. A B. B C. C D. D 6. 海洋是一个巨大的宝藏，海水的综合利用示意图如下。下列说法不正确的是 A. 海水中元素的种类很多，总储量很大 B. 通过蒸馏、反渗透等方法可以将海水淡化 C. 从海水中制取钾、镁、溴均涉及氧化还原反应 D. 电解食盐水可以得到钠单质和氯气 7. 化学用语可以表达化学过程。下列化学用语表达正确的是 A. 铅酸蓄电池放电时的正极反应： B. 溶于氢碘酸反应： C. 以异戊二烯为单体合成橡胶： D. 溶液中通入少量： 8. 某药物中间体的结构简式如图。下列说法正确的是 A. 分子式为C10H16O5 B. 含有羰基、羟基、碳碳双键三种官能团 C. 可发生加成反应、取代反应、聚合反应 D. 只用酸性高锰酸钾溶液可检验该分子中的碳碳双键 9. 乙醇是一种无毒且可再生的能源。直接乙醇燃料电池一度引起人们的研究兴趣，其装置如图所示。下列说法错误的是 A. 该装置工作时电子由M极流出经电解液流向N极 B. M极的电极反应式为 C. 该装置工作一段时间后，KOH溶液的浓度降低 D. 空气中的氧气在正极被消耗，故废气中主要含 10. 分枝酸可用于生化研究，其结构简式如下图。下列关于分枝酸的叙述错误的是 A. 该有机物分子中含羧基 B. 该有机物可发生取代反应、加成反应和氧化反应 C. 1 mol分枝酸可以和3 mol H2发生加成反应 D. 该有机物可使溴的四氯化碳、酸性高锰酸钾溶液褪色，褪色原理相同 11. 室温下进行下列实验，根据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 向蔗糖和稀硫酸共热后的试管中加入银氨溶液，水浴加热，无银镜生成 蔗糖水解后无还原性糖生成 B 铝粉和的反应需要引燃 该反应的 C 将点燃的镁条迅速伸入集满的集气瓶中，产生白烟和黑色固体 具有氧化性 D 向各盛有溶液的两支试管中，分别加入1 mL浓度均为的溶液和溶液，加入溶液的试管中产生气泡速率比加入溶液的快 对分解反应的催化效果比好 A. A B. B C. C D. D 12. 设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 30g乙烷中含有的共价键数目为 B. 标准状况下，22.4LSO3分子中含原子总数为 C. 0.1mol·L-1乙酸溶液中含有氧原子的数目为 D. 1mol由乙醇和乙烯组成的混合物完全燃烧，消耗O2分子数目为 13. 已知反应：① ； ② 。 部分共价键的键能如下表所示： 共价键 键能 436 496 462 则 A. B. C. D. 14. 二氧化碳催化加氢制甲醇有利于减少温室气体的排放。一定条件下，向5L恒温恒容密闭容器中充入6mol和8mol，发生反应，测得的物质的量随时间变化如图所示。下列说法正确的是 A. a点时的容器内气体的密度大于b点 B. b点时， C. c点时， D. 反应开始时和d点时容器内混合气体的压强之比为7：5 第II卷(非选择题 共58分) 二、非选择题：本题共4个小题，共58分。 15. “变化观念和平衡思想”是高中化学核心素养的重要组成部分，请回答下列问题。 Ⅰ、、的无害化处理，对建设生态文明有重要意义。某研究小组模拟该反应。一定温度下，在容积为的恒容密闭容器中加入等物质的量的NO和CO，测得部分物质的物质的量随时间的变化如图所示。 （1）M代表的物质是______(填化学式)。在0~50min内______。 （2）a点正反应速率______逆反应速率(填“>”“<”或“=”)。 （3）下列能说明该反应达到化学平衡状态的是______(填标号)。 A. B. 混合气体的压强保持不变 C. NO和CO的浓度之比保持不变 D. 和的物质的量之和保持不变 Ⅱ、某化学小组欲测定溶液与溶液反应的化学反应速率，所用试剂为 0.1 mol/L 溶液和 0.3mol/L 溶液，所得实验数据如图所示。 已知： 某同学仔细分析实验数据后发现，在反应过程中该反应的化学反应速率先增大后减小。小组同学针对这一现象，进一步探究该反应的反应速率影响因素，具体情况见下表。 方案 假设 实验操作 1 ______，加快反应速率。 向烧杯中加入溶液和溶液，测量反应体系温度的变化。 2 反应生成的是该反应的催化剂，加快反应速率。 取溶液加入烧杯中，向其中加入______固体，再加入溶液。 3 溶液酸性增强，加快反应速率。 分别向标号为①②的两只烧杯中加入溶液；向烧杯①中加入水，向烧杯②中加入盐酸；然后分别向这两只烧杯中加入溶液。 （4）方案1中的假设为______。 （5）方案2中所加试剂为______(填化学式)。 （6）在已知方案1的假设不成立的情况下，某同学从控制变量的角度思考，认为方案3中实验操作设计不严谨，请进行改进：______。 （7）反应后期，化学反应速率降低的原因是______。 16. 碳中和是目前社会备受关注的重要议题，碳中和是指CO2的排放总量和减少总量相当，对于改善环境，实现绿色发展至关重要。 （1）以TiO2为催化剂的光热化学循环分解CO2反应为碳中和提供了一条新途径，该反应中各分子化学键完全断裂时的能量变化如图所示。 已知：常温下利用TiO2催化分解1molCO2生成CO和O2时需要吸收278kJ的能量。根据上述信息，计算1molO2中化学键完全断裂时需要的能量为______kJ。 （2）CO2催化加氢合成新能源甲醇，既实现了碳资源的充分利用，又可有效减少CO2排放。300℃时，向2L的恒容密闭容器中，充入2molCO2（g）和2molH2（g）使之发生反应：，测得各物质的物质的量浓度随时间的变化如图所示。 ①0～2min内，H2O（g）的平均反应速率为_______；反应达到平衡时，CO2的转化率为_______。 ②对于上述反应，下列叙述正确的是______。 a.若单位时间内消耗0.3molH2的同时消耗 0.1molCH3OH，则该反应达到化学平衡状态 b.当混合气体的密度不再改变时，则该反应达到化学平衡状态 c.4min时，反应达到平衡，此时 d.2min时，反应速率突然变化的原因可能是升高反应体系的温度 （3）用二氧化碳与环氧丙烷（）反应合成可降解塑料PC和副产物CPC，在不同温度和压强下，PPC的选择性（产物中PPC的质量与产物总质量的比值）和总产率（产物总质量与反应物投料总质量的比值）如下表所示： 序号 温度/℃ 压强/MPa 总产率/% PPC的选择性/% ⅰ 25 0.5 90 92.1 ⅱ 25 1.5 94.9 >99 ⅲ 25 2.0 95.4 >99 ⅳ 40 1.5 95.6 96.2 ⅴ 60 1.5 99 76 通过表中数据i、ⅱ、ⅲ可以得出的结论是______。实际生产中反应选择的温度是______，压强是_____。 （4）将燃煤产生的CO2回收再利用，可有效减少碳排放总量。以CO2和H2O为原料制备HCOOH和O2的原电池装置如图所示。其中，电极A的电势________（填“高于”或“低于”）电极B的电势，写出电极B上的电极反应式：________。 17. 用下列反应处理航天员呼吸产生的，可实现空间站中的循环利用。 Sabatier反应： 光解水反应： （1）Sabatier反应的能量变化如图，该反应是___________(填“放热”或“吸热”)反应。已知、、的键能分别为、、，则的键能为___________。 （2）在恒温、恒容的密闭体系中，仅发生Sabatier反应，下列描述能说明该反应已经达到最大限度的是___________(填字母)。 A. 的体积分数不再改变 B. 、、、的物质的量之比为1：4：1：2 C. 单位时间内，消耗同时生成 D. 单位时间内，断裂键的同时断裂键 （3）120℃时将和通入的恒容密闭容器中发生Sabatier反应，测得部分物质的物质的量随时间的变化如图。 ①在0∼4min内，___________。 ②4min末，消耗的速率___________生成的速率(填“>”“<”或“=”)。 （4）光解水反应是采用新型复合光催化剂()，使水在太阳光下高效分解，原理如图。 该反应的能量转化形式为___________。反应Ⅰ的化学方程式为___________。 18. 研究化学反应的原理，对掌握物质的应用有重要的意义。 （1）硅是太阳能电池的重要材料。“精炼硅”反应历程中的能量变化如图所示： 反应Ⅲ为___________(填“吸热”或“放热”)反应。1 mol SiHCl3(g)变成1 mol SiHCl3(l)，放出___________kJ的热量。 （2）乙醇(C2H5OH)应用于燃料电池，该电池采用可传导O2-的固体氧化物为电解质，其工作原理如图所示。b极为电池的___________(填“正”或“负”)极；a极电极反应式为___________。 （3）在催化转化器中，汽车尾气中的CO和NO可发生反应2CO(g)+2NO(g) 2CO2(g)+N2(g)，若在容积为10 L的密闭容器中进行该反应，起始时充入0.4 mol CO，0.2 mol NO，反应在不同条件下进行，反应体系总压强随时间的变化如图所示。 ① 实验b从开始至平衡时的反应速率v(CO)=___________；达平衡时各物质浓度关系式：___________(保留三位有效数字)。 ② 实验a中平衡时NO的物质的量为___________mol。 ③ 与实验b相比，实验c改变的条件是___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高一化学试卷 (考试时间：75分钟 试卷满分：100分) 注意事项： 1．本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答第Ⅰ卷时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。 3．回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 4．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的原子量：H-1 C-12 O-16 N-14 Mg-24 Ca-40 第I卷(选择题 共42分) 一、选择题：本题共14个小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 氧化还原反应是一类重要的化学反应，广泛存在于生产和生活中，下列过程中不涉及氧化还原反应的是 A. 甲烷燃烧 B. 铅酸蓄电池放电 C. 人工固氮 D. 钟乳石的形成 【答案】D 【解析】 【详解】A．甲烷燃烧与氧气反应生成水和二氧化碳，碳元素和氧元素的化合价变化，涉及氧化还原反应，A不符合题意； B．铅酸蓄电池放电时铅元素化合价变化，属于氧化还原反应，B不符合题意； C．人工固氮将游离态的氮转化为化合态，氮的化合价变化，涉及氧化还原反应，C不符合题意； D．钟乳石形成是碳酸钙的沉积，无元素化合价变化，不涉及氧化还原反应，D符合题意； 答案选D。 2. 下列反应属于吸热反应的是 A. 碳酸钙受热分解 B. 乙烯的燃烧 C. 盐酸与烧碱的反应 D. 金属钠与水的反应 【答案】A 【解析】 【详解】A．大多数分解反应吸热，碳酸钙受热分解是吸热反应，故选A； B．燃烧放热，乙烯的燃烧是放热反应，故不选B； C．中和反应放热，盐酸与烧碱的反应是放热反应，故不选C； D．活泼金属与水反应放热，金属钠与水的反应是放热反应，故不选D； 选A。 3. 下列关于反应热和热化学反应的描述正确的是 A. 25℃、101 kPa下，乙炔的燃烧热是1299.6 kJ/mol，则 B. 同温同压条件下，在光照和点燃条件下的不同 C. 在一定条件下，将和置于密闭容器中充分反应，放出热量79.2 kJ，则反应的热化学方程式为 D. 已知 ，则该反应的中和热为 【答案】A 【解析】 【详解】A．燃烧热是101 kPa下1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量，题给热化学方程式中可燃物为1 mol乙炔，产物为稳定的和，数值符合燃烧热定义，A正确； B．反应的仅由反应物和生成物的总能量差决定，与反应条件无关，光照和点燃条件下该反应的相同，B错误； C．为可逆反应，1 mol 和0.5 mol 无法完全反应，若2 mol 完全反应放出的热量大于158.4 kJ，因此，C错误； D．中和热指强酸强碱稀溶液发生中和反应生成1 mol 时放出的热量，该反应生成2 mol水，对应中和热为57.3 kJ/mol，D错误； 故答案选A。 4. 下列关于金属冶炼的说法正确的是 A. 金属镁、铝都可以用电解熔融氯化物方法制得 B. 可用铝热反应来冶炼金属镁 C. 高炉炼铁利用的是CO的氧化性 D. 金属银、汞可用热分解法冶炼 【答案】D 【解析】 【详解】A．氯化铝是共价化合物，熔融状态不导电，工业上铝通过电解熔融氧化铝制得，A错误； B．铝热反应只能冶炼活泼性比铝弱的金属（如铁、铬、锰等），而镁的活泼性比铝强，不能用铝热反应冶炼，金属镁可以用电解熔融氯化镁的方法制得，B错误； C．高炉炼铁中CO将铁的氧化物还原为铁单质，利用的是CO的还原性，C错误； D．银、汞是不活泼金属，可通过加热分解其氧化物的方法冶炼，D正确； 故选D。 5. 下列实验装置正确且能够达成相应实验目的的是 A．制备 B．除去乙烯中的 C．稀释浓硫酸 D．喷泉实验 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．Cu与浓硫酸反应制备需要加热，装置中无加热装置，A错误； B．乙烯和均能被酸性溶液氧化，不能用酸性溶液除去乙烯中的，B错误； C．稀释浓硫酸时，应将浓硫酸沿烧杯壁缓慢注入水中，并用玻璃棒不断搅拌，装置中操作错误，C错误； D．与NaOH溶液反应，烧瓶内压强减小，可形成喷泉，装置正确，D正确； 故选D。 6. 海洋是一个巨大的宝藏，海水的综合利用示意图如下。下列说法不正确的是 A. 海水中元素的种类很多，总储量很大 B. 通过蒸馏、反渗透等方法可以将海水淡化 C. 从海水中制取钾、镁、溴均涉及氧化还原反应 D. 电解食盐水可以得到钠单质和氯气 【答案】D 【解析】 【分析】电解熔融KCl、MgCl2得到单质K、Mg，通入氯气可将NaBr氧化为溴单质，电解食盐水可获得烧碱NaOH，电解熔融NaCl得到单质Na和氯气，向饱和食盐水中通入氨气、二氧化碳反应生成碳酸氢钠，加热分解生成纯碱碳酸钠； 【详解】A．海水中元素的种类很多，总储量很大，但是富集程度却很低，通过对海水处理可以提取很多有用的物质，如海水提镁、海水提溴等，故A正确； B．海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等，故B正确； C．海水中钾、镁、溴以离子形成存在，从海水中制取钾、镁、溴均为单质，元素化合价发生变化，均涉及氧化还原反应，故C正确； D．电解食盐水生成NaOH、氢气和氯气，不可以得到钠单质，故D错误； 故选D。 7. 化学用语可以表达化学过程。下列化学用语表达正确的是 A. 铅酸蓄电池放电时的正极反应： B. 溶于氢碘酸反应： C. 以异戊二烯为单体合成橡胶： D. 溶液中通入少量： 【答案】A 【解析】 【详解】A．铅酸蓄电池放电时，正极得电子发生还原反应，反应式为，原子守恒、电荷守恒，A正确； B．溶于氢碘酸时，会与发生氧化还原反应：，正确离子方程式为，B错误； C．异戊二烯加聚时发生1,4-加成，链节应为，题中产物结构无双键，C错误； D．溶液通入少量，生成正盐，离子方程式为，D错误； 故选A。 8. 某药物中间体的结构简式如图。下列说法正确的是 A. 分子式为C10H16O5 B. 含有羰基、羟基、碳碳双键三种官能团 C. 可发生加成反应、取代反应、聚合反应 D. 只用酸性高锰酸钾溶液可检验该分子中的碳碳双键 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据结构简式可知，分子式为C11H18O5，故A错误； B．根据结构简式可知，含有羧基、羟基、碳碳双键三种官能团，故B错误； C．分子中含有碳碳双键，能发生加成、加聚反应，含有H原子，能发生取代反应，比如羧基、羟基均可以发生酯化反应，故C正确； D．分子中含有羟基和碳碳双键，羟基直连的碳原子上有H原子，因此均能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故不能用酸性高锰酸钾溶液检验该物质中含有碳碳双键，故D错误； 故答案选C。 9. 乙醇是一种无毒且可再生的能源。直接乙醇燃料电池一度引起人们的研究兴趣，其装置如图所示。下列说法错误的是 A. 该装置工作时电子由M极流出经电解液流向N极 B. M极的电极反应式为 C. 该装置工作一段时间后，KOH溶液的浓度降低 D. 空气中的氧气在正极被消耗，故废气中主要含 【答案】A 【解析】 【分析】通入乙醇的M电极为负极，结合电解质溶液为KOH溶液，电解质溶液呈碱性，负极电极方程式为：；通入空气的N电极为正极，正极方程式为：,据此回答。 【详解】A．电子只能通过外电路传导，不能在电解液中移动，电解液中是离子定向移动，电子由M极流出经用电器流向N极，A错误； B．根据分析可知，B正确； C．总反应为，反应消耗且生成，导致KOH浓度降低，C正确； D．空气中氧气在正极被消耗，剩余气体主要为（占空气体积约78%），D正确； 故选A。 10. 分枝酸可用于生化研究，其结构简式如下图。下列关于分枝酸的叙述错误的是 A. 该有机物分子中含羧基 B. 该有机物可发生取代反应、加成反应和氧化反应 C. 1 mol分枝酸可以和3 mol H2发生加成反应 D. 该有机物可使溴的四氯化碳、酸性高锰酸钾溶液褪色，褪色原理相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．观察该有机物结构简式，含有2个-COOH（羧基），A正确； B．该有机物含羧基、羟基可发生酯化等取代反应，含碳碳双键可发生加成反应，碳碳双键、羟基可发生氧化反应，因此可发生取代反应、加成反应和氧化反应，B正确； C．该有机物共含有3个碳碳双键，羧基中的碳氧双键不能与H2发生加成反应，因此1 mol分枝酸可以和3 mol H2发生加成反应，C正确； D．该有机物使溴的四氯化碳溶液褪色是碳碳双键与Br2发生加成反应，使酸性高锰酸钾溶液褪色是碳碳双键发生氧化反应，二者褪色原理不同，D错误； 因此答案选D； 11. 室温下进行下列实验，根据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 向蔗糖和稀硫酸共热后的试管中加入银氨溶液，水浴加热，无银镜生成 蔗糖水解后无还原性糖生成 B 铝粉和的反应需要引燃 该反应的 C 将点燃的镁条迅速伸入集满的集气瓶中，产生白烟和黑色固体 具有氧化性 D 向各盛有溶液的两支试管中，分别加入1 mL浓度均为的溶液和溶液，加入溶液的试管中产生气泡速率比加入溶液的快 对分解反应的催化效果比好 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．蔗糖与稀硫酸共热后所得溶液为酸性，银镜反应需在碱性环境下进行，实验未加NaOH中和过量硫酸，无法检验是否生成还原糖，A错误； B．铝热反应为放热反应，，引燃仅为反应提供达到活化能所需的能量，不能说明反应吸热，B错误； C．镁在中燃烧生成白烟（MgO）和黑色固体（C），中C元素化合价从+4价降为0价，得电子作氧化剂，说明具有氧化性，C正确； D．两组实验所用催化剂的阴离子种类不同（和），未保证单一变量，无法证明对分解的催化效果优于，D错误； 故选C。 12. 设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 30g乙烷中含有的共价键数目为 B. 标准状况下，22.4LSO3分子中含原子总数为 C. 0.1mol·L-1乙酸溶液中含有氧原子的数目为 D. 1mol由乙醇和乙烯组成的混合物完全燃烧，消耗O2分子数目为 【答案】D 【解析】 【详解】A．乙烷摩尔质量为30 g/mol，30 g乙烷物质的量为1 mol，每个乙烷分子含1个C-C键和6个C-H键共7个共价键，故1 mol乙烷含共价键数目为，A错误； B．标准状况下为固态，不能用气体摩尔体积22.4 L/mol计算其物质的量，原子总数不是，B错误； C．选项未给出溶液体积，无法计算乙酸的物质的量，且溶液中水分子也含有氧原子，无法确定氧原子数目为，C错误； D．1 mol乙醇（，可写为）和1 mol乙烯（）完全燃烧均消耗3 mol，故1 mol二者的混合物完全燃烧消耗分子数目为，D正确； 故选D。 13. 已知反应：① ； ② 。 部分共价键的键能如下表所示： 共价键 键能 436 496 462 则 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】首先利用键能计算反应③的焓变：焓变反应物总键能-生成物总键能，代入数据得。再根据盖斯定律，反应②+③，即可得到反应①，因此，即。 故选A。 14. 二氧化碳催化加氢制甲醇有利于减少温室气体的排放。一定条件下，向5L恒温恒容密闭容器中充入6mol和8mol，发生反应，测得的物质的量随时间变化如图所示。下列说法正确的是 A. a点时的容器内气体的密度大于b点 B. b点时， C. c点时， D. 反应开始时和d点时容器内混合气体的压强之比为7：5 【答案】D 【解析】 【分析】如图所示，c点开始的物质的量不再发生变化，说明反应达到平衡状态。 【详解】A．根据质量守恒定律，恒容密闭容器中气体的总质量、总体积不变，则气体的密度为定值，因此a点时的容器内气体的密度等于b点，A错误； B．b点时反应未达到平衡状态，反应仍正向进行，则正反应速率大于逆反应速率，即，因此，B错误； C．c点时，的物质的量为2mol，则生成甲醇的物质的量为，因此，C错误； D．d点时，的物质的量为2mol，则的物质的量为，甲醇和水的物质的量为；反应开始时容器中充入6mol和8mol，则反应开始时和d点时容器内混合气体的压强之比为，D正确； 答案选D。 第II卷(非选择题 共58分) 二、非选择题：本题共4个小题，共58分。 15. “变化观念和平衡思想”是高中化学核心素养的重要组成部分，请回答下列问题。 Ⅰ、、的无害化处理，对建设生态文明有重要意义。某研究小组模拟该反应。一定温度下，在容积为的恒容密闭容器中加入等物质的量的NO和CO，测得部分物质的物质的量随时间的变化如图所示。 （1）M代表的物质是______(填化学式)。在0~50min内______。 （2）a点正反应速率______逆反应速率(填“>”“<”或“=”)。 （3）下列能说明该反应达到化学平衡状态的是______(填标号)。 A. B. 混合气体的压强保持不变 C. NO和CO的浓度之比保持不变 D. 和的物质的量之和保持不变 Ⅱ、某化学小组欲测定溶液与溶液反应的化学反应速率，所用试剂为 0.1 mol/L 溶液和 0.3mol/L 溶液，所得实验数据如图所示。 已知： 某同学仔细分析实验数据后发现，在反应过程中该反应的化学反应速率先增大后减小。小组同学针对这一现象，进一步探究该反应的反应速率影响因素，具体情况见下表。 方案 假设 实验操作 1 ______，加快反应速率。 向烧杯中加入溶液和溶液，测量反应体系温度的变化。 2 反应生成的是该反应的催化剂，加快反应速率。 取溶液加入烧杯中，向其中加入______固体，再加入溶液。 3 溶液酸性增强，加快反应速率。 分别向标号为①②的两只烧杯中加入溶液；向烧杯①中加入水，向烧杯②中加入盐酸；然后分别向这两只烧杯中加入溶液。 （4）方案1中的假设为______。 （5）方案2中所加试剂为______(填化学式)。 （6）在已知方案1的假设不成立的情况下，某同学从控制变量的角度思考，认为方案3中实验操作设计不严谨，请进行改进：______。 （7）反应后期，化学反应速率降低的原因是______。 【答案】（1） ①. CO2 ②. 0.016 （2）> （3）B （4）该反应放热，使溶液温度升高 （5）NaCl或KCl （6）将水改为(或KCl)溶液 （7）随着反应的进行，反应物浓度降低 【解析】 【小问1详解】 反应中，反应物NO、CO物质的量随反应进行减小，生成物​、​物质的量增大，初始加入等物质的量的NO和CO（均为2 mol），50 min时反应物N剩余0.4 mol，变化量，生成物M变化量，变化量与计量数成正比，​计量数为2，与反应物计量数相等，因此M为；0~50 min内，，容器体积为2 L，则。 【小问2详解】 a点反应仍正向进行，生成物物质的量还在增加，因此正反应速率大于逆反应速率。 【小问3详解】 A．速率比应等于计量数比，平衡时应为，A错误； B．该反应前后气体总物质的量不相等，恒容容器中，压强与气体总物质的量成正比，压强不变时说明反应达到平衡，B正确； C．该反应中NO和CO的化学计量数相等，且初始时NO和CO的物质的量相等，因此在反应过程中NO和CO的浓度之比始终保持不变，不能说明反应达到平衡状态，C错误； D．根据碳原子守恒，CO和的物质的量之和始终等于初始CO的物质的量，总和不变不能说明平衡，D错误； 故选B。 【小问4详解】 方案1操作是测量反应体系温度变化，因此假设为：该反应放热，体系温度升高，加快反应速率。 【小问5详解】 假设是催化剂，为了不引入其他杂质离子，应加入NaCl或KCl固体提供。 【小问6详解】 方案3目的是探究酸性对速率的影响，加入盐酸会引入，若有催化作用，会干扰实验，因此改进方法是保证浓度相同，将烧杯①的1 mL水换为1 mL 0.2 mol/L的NaCl（或KCl）溶液，消除的干扰。 【小问7详解】 反应后期，反应物不断被消耗，反应物浓度显著减小，因此反应速率减慢。 16. 碳中和是目前社会备受关注的重要议题，碳中和是指CO2的排放总量和减少总量相当，对于改善环境，实现绿色发展至关重要。 （1）以TiO2为催化剂的光热化学循环分解CO2反应为碳中和提供了一条新途径，该反应中各分子化学键完全断裂时的能量变化如图所示。 已知：常温下利用TiO2催化分解1molCO2生成CO和O2时需要吸收278kJ的能量。根据上述信息，计算1molO2中化学键完全断裂时需要的能量为______kJ。 （2）CO2催化加氢合成新能源甲醇，既实现了碳资源的充分利用，又可有效减少CO2排放。300℃时，向2L的恒容密闭容器中，充入2molCO2（g）和2molH2（g）使之发生反应：，测得各物质的物质的量浓度随时间的变化如图所示。 ①0～2min内，H2O（g）的平均反应速率为_______；反应达到平衡时，CO2的转化率为_______。 ②对于上述反应，下列叙述正确的是______。 a.若单位时间内消耗0.3molH2的同时消耗 0.1molCH3OH，则该反应达到化学平衡状态 b.当混合气体的密度不再改变时，则该反应达到化学平衡状态 c.4min时，反应达到平衡，此时 d.2min时，反应速率突然变化的原因可能是升高反应体系的温度 （3）用二氧化碳与环氧丙烷（）反应合成可降解塑料PC和副产物CPC，在不同温度和压强下，PPC的选择性（产物中PPC的质量与产物总质量的比值）和总产率（产物总质量与反应物投料总质量的比值）如下表所示： 序号 温度/℃ 压强/MPa 总产率/% PPC的选择性/% ⅰ 25 0.5 90 92.1 ⅱ 25 1.5 94.9 >99 ⅲ 25 2.0 95.4 >99 ⅳ 40 1.5 95.6 96.2 ⅴ 60 1.5 99 76 通过表中数据i、ⅱ、ⅲ可以得出的结论是______。实际生产中反应选择的温度是______，压强是_____。 （4）将燃煤产生的CO2回收再利用，可有效减少碳排放总量。以CO2和H2O为原料制备HCOOH和O2的原电池装置如图所示。其中，电极A的电势________（填“高于”或“低于”）电极B的电势，写出电极B上的电极反应式：________。 【答案】（1）496 （2） ①. 0.05mol·L-1·min-1 ②. 30% ③. ad （3） ①. 其他条件相同，压强越大，总产率和PPC的选择性均越高 ②. 25℃ ③. 1.5MPa （4） ①. 低于 ②. CO2+2e-+2H+=HCOOH 【解析】 【分析】在0~2min内，a曲线表示的物质浓度减少0.1mol/L，b曲线表示的物质浓度减少0.3mol/L，二者改变的浓度比为1：3，根据改变的浓度比等于化学方程式中化学计量数的比，可知a表示CO2的浓度变化，b表示的是H2的浓度变化，据此分析； 【小问1详解】 设1molO2中化学键完全断裂时需要的能量为xkJ，根据图中信息可知，将2molCO2完全离解成气态原子所吸收的能量为2×1598kJ=3196kJ，将2molCO和1molO2完全离解成气态原子所吸收的能量为2×1072kJ+xkJ=（2144+x）kJ，能量作差可知3196kJ-（2144+x）=2×278kJ，x=496kJ； 【小问2详解】 ①在0~2 min内用H2O的浓度变化表示的反应速率；CO2的转化率为； ②a．若单位时间内消耗0.3molH2的同时消耗0.1molCH3OH，分别代表正逆反应速率，且成正比，则该反应达到化学平衡状态，a正确； b．当混合气体的质量不变，体积恒定，故密度为定值，当密度不再改变时，无法判断该反应达到化学平衡状态，b错误； c．4min时，反应达到平衡，此时，c错误； d．2min时，反应速率突然变化，各物质代表的速率均增大，原因可能是升高反应体系的温度，d正确； 故选ad 【小问3详解】 ⅰ、ⅱ、ⅲ进行对比，发现其他条件相同，PPC的选择性及总产率均随着压强的增大而增大；ⅲ、ⅳ、ⅴ进行对比，发现升高温度产率不再有明显变化，从对设备强度的要求以及对能源消耗等综合角度考虑，选择25℃；ⅱ、ⅲ进行对比，发现增大压强产率不再有明显变化，从对设备强度的要求以及对能源消耗等综合角度考虑，选择1.5MPa比2.0MPa要好； 【小问4详解】 由图可知，通入水的电极A为原电池的负极，太阳光作用下水在负极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，电极反应式为2H2O-4e—=O2↑+4H+，通入二氧化碳的电极B为正极，酸性条件下二氧化碳在正极得到电子发生还原反应生成甲酸，电极反应式为；电极A的电势低于电极B的电势。 17. 用下列反应处理航天员呼吸产生的，可实现空间站中的循环利用。 Sabatier反应： 光解水反应： （1）Sabatier反应的能量变化如图，该反应是___________(填“放热”或“吸热”)反应。已知、、的键能分别为、、，则的键能为___________。 （2）在恒温、恒容的密闭体系中，仅发生Sabatier反应，下列描述能说明该反应已经达到最大限度的是___________(填字母)。 A. 的体积分数不再改变 B. 、、、的物质的量之比为1：4：1：2 C. 单位时间内，消耗同时生成 D. 单位时间内，断裂键的同时断裂键 （3）120℃时将和通入的恒容密闭容器中发生Sabatier反应，测得部分物质的物质的量随时间的变化如图。 ①在0∼4min内，___________。 ②4min末，消耗的速率___________生成的速率(填“>”“<”或“=”)。 （4）光解水反应是采用新型复合光催化剂()，使水在太阳光下高效分解，原理如图。 该反应的能量转化形式为___________。反应Ⅰ的化学方程式为___________。 【答案】（1） ①. 放热 ②. 462 （2）AD （3） ①. ②. = （4） ①. 光能转化为化学能(或太阳能转化为化学能) ②. 【解析】 【小问1详解】 该反应反应物总能量高于生成物总能量，为放热反应；由图可知，Sabatier反应的反应热= -260kJ/mol=反应物总键能-生成物总键能，设O-H键的键能为xkJ/mol，故，解得x=462，故的键能为：462kJ/mol； 【小问2详解】 A. 的体积分数不再改变时，该反应达到最大限度，A正确； B. 、、、的物质的量之比为1：4：1：2，不能判断达到最大限度，B错误； C. 单位时间内，消耗同时生成，均为正反应方向，不能判断达到最大限度，C错误； D. 单位时间内，断裂(消耗1molH2)键的同时断裂键(消耗0.5mol H2O)，正逆反应速率相等，能判断达到最大限度，D正确； 故选AD； 【小问3详解】 ①在0∼4min内，； ②4min末，消耗氢气4mol，生成甲烷1mol，10min时甲烷的物质的量仍为1mol，故4min已经达到平衡，正逆反应速率相等，故消耗的速率=生成的速率； 【小问4详解】 由图可知：反应I为，反应II为：。 水在太阳光下高效分解，能量转化形式为：光能转化为化学能(或太阳能转化为化学能)；反应Ⅰ的化学方程式为：。 18. 研究化学反应的原理，对掌握物质的应用有重要的意义。 （1）硅是太阳能电池的重要材料。“精炼硅”反应历程中的能量变化如图所示： 反应Ⅲ为___________(填“吸热”或“放热”)反应。1 mol SiHCl3(g)变成1 mol SiHCl3(l)，放出___________kJ的热量。 （2）乙醇(C2H5OH)应用于燃料电池，该电池采用可传导O2-的固体氧化物为电解质，其工作原理如图所示。b极为电池的___________(填“正”或“负”)极；a极电极反应式为___________。 （3）在催化转化器中，汽车尾气中的CO和NO可发生反应2CO(g)+2NO(g) 2CO2(g)+N2(g)，若在容积为10 L的密闭容器中进行该反应，起始时充入0.4 mol CO，0.2 mol NO，反应在不同条件下进行，反应体系总压强随时间的变化如图所示。 ① 实验b从开始至平衡时的反应速率v(CO)=___________；达平衡时各物质浓度关系式：___________(保留三位有效数字)。 ② 实验a中平衡时NO的物质的量为___________mol。 ③ 与实验b相比，实验c改变的条件是___________。 【答案】（1） ①. 吸热 ②. 28 （2） ①. 正 ②. C2H5OH+6O2--12e-=2CO2↑+3H2O （3） ①. 2.5×10-4 mol˙L-1˙min-1 ②. 5.56 ③. 0.08 ④. 使用催化剂 【解析】 【小问1详解】 反应物总能量低于生成物的总能量时为吸热反应，则反应Ⅲ为吸热反应；根据图示可得1 mol SiHCl3(g)变成1 mol SiHCl3(l)，放出(238-210)kJ=28kJ的热量； 【小问2详解】 该燃料电池b极上通入空气，为正极，负极为乙醇，失去电子变为CO2，电解质可以传递O2-，电极反应式为C2H5OH+6O2--12e-=2CO2↑+3H2O； 【小问3详解】 ①设平衡时转化的NO为xmol，列三段式如下： 由压强之比等于物质的量之比得，解得 x=0.1mol，实验b从开始至平衡时的反应速率v(CO)== 2.5×10-4 mol˙L-1˙min-1；则达平衡时，c(CO)=0.03mol•L-1，c(NO)=0.01mol•L-1，c(CO2)=0.01mol•L-1，c(N2)=0.005mol•L-1，达平衡时各物质浓度关系式：5.56； ②设平衡时转化的NO为xmol，列三段式如下： 由压强之比等于物质的量之比得，解得 x=0.12mol，实验a中平衡时NO的物质的量为0.2mol-0.12mol=0.08mol； ③与实验b相比，实验c只是反应速率加快了，反应达平衡时总压强和总物质的量没有改变，改变的条件只能是使用催化剂。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $