精品解析：江西鹰潭市余江区第一中学2025-2026学年高一下学期7月期末考试 化学试题

高一化学 考生注意： 1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 4.本卷命题范围：人教版选择性必修1第一章、第二章、第四章。 5.可能用到的相对原子质量：H1 Li7 C12 N14 O16 Na23 S32 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，只有一项是符合题目要求的） 1. 许多生活智慧都蕴含化学原理。下列做法与化学反应速率无关的是 A. 用冰箱冷藏食物 B. 月饼包装盒里放置抗氧化剂 C. 加工馒头时添加小苏打 D. 工业矿石冶炼前先将矿石粉碎 2. 金属腐蚀的现象普遍存在，采取有效措施防止金属腐蚀具有重要意义。下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是 A. 金属发生化学腐蚀时必须与氧气接触 B. 金属的化学腐蚀与电化学腐蚀不能同时发生 C. 白铁皮（镀锌铁）表面出现破损时失去对铁的保护 D. 钢铁发蓝是在钢铁表面形成致密的氧化膜对钢铁进行保护 3. 2026年受台风“米克拉”的影响，某些地区狂降暴雨。下列有关雨水变成水蒸气的过程中焓变和熵变的判断正确的是 A. 、 B. 、 C. 、 D. 、 4. 根据反应：设计的原电池如图所示，其中盐桥内装琼脂—饱和溶液。下列说法错误的是 A. 电极材料X为Cu B. 溶液Y可以为盐酸 C. 盐桥中向Ag电极移动 D. 电极电势： 5. 已知反应 的平衡常数（K）与温度（T）的关系如下表，则x的值可能为 温度（T/℃） 150 400 平衡常数（K） 7.2 x A. 15.0 B. 11.5 C. 7.2 D. 5.6 6. 反应 达到平衡时，下列措施既能减小反应速率，又能增大的平衡转化率的是 A. 减少ZnO的用量 B. 降低温度 C. 增大压强 D. 使用高效催化剂 7. 向某恒温密闭容器中加入，发生反应： ，反应达到平衡后，时缩小容器体积，x随时间t变化的关系如图所示。x可能是 A. B. C. D. 气体的相对分子质量M 8. 关于下列电池的说法错误的是 A. 该图为牺牲阳极法，使Fe得到保护 B. 溶液浓度减小 C. 铅酸蓄电池充电时，Pb电极连接电源负极 D. 燃料电池放电时通氧气一端为正极 9. 反应物（R）转化为产物（N或T）的能量变化与反应历程的关系如图所示。下列说法正确的是 A. 升高温度，和均增大 B. 生成速率：产物产物T C. 反应和的决速步骤不同 D. 加入催化剂，可以改变反应的焓变 10. 将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于密闭容器中，发生反应：，该反应的平衡常数的负对数（）值随温度（T）的变化曲线如图所示。下列说法错误的是 ①该反应的 ②当的体积分数不变时，该反应一定达到平衡状态 ③A点对应状态的平衡常数 ④30℃时，B点对应状态的 A. ①② B. ③④ C. ①③ D. ②④ 11. 微生物燃料电池在治理水体富营养化方面发挥了重要作用。如图是某微生物燃料电池工作原理示意图，该装置能同时除去水体中的和沉积物中的。下列说法正确的是 A. 电极a发生的反应属于氮的固定 B. 电极b为原电池的负极 C. 电子移动方向为电极b→沉积物→水体→电极a D. 电池工作时，除去与的物质的量之比为5:3 12. 下列依据热化学方程式得出的结论正确的是 选项 热化学方程式 结论 A 的燃烧热为 B 含0.5mol的稀溶液与足量稀硫酸完全中和，放出的热量等于57.3kJ C 将2mol和6mol置于密闭容器中充分反应生成放热184.8kJ D 比稳定 A. A B. B C. C D. D 13. 费托用合成气制烯烃反应过程如图所示。 已知下列反应： ① ② ③ 下列说法错误的是 A. B. 反应①②③的正反应活化能均大于逆反应活化能 C. 反应的 D. 反应的 14. 向某恒容密闭容器中充入，在一定条件下发生反应： ，平衡时该体系中混合气体的平均摩尔质量（M）在不同温度（T）下随压强（p）的变化曲线如图所示。下列说法正确的是 A. 温度： B. a、b两点M相同，平衡常数也相同 C. 反应速率： D. 当M为时，的转化率约为66.7% 二、非选择题（本题共4小题，共58分） 15. 氢能被誉为“21世纪终极能源”，也是在碳达峰、碳中和的大背景下，加速开发利用的一种能源。回答下列问题： （1）下列关于氢能的说法不正确的是______（填字母，下同）。 A. 属于二次能源 B. 属于不可再生能源 C. 属于新能源 D. 属于清洁能源 （2）粒径在1∼100nm的纳米铝粉常温下能与水反应生成。向水中加入下列物质，不能加快纳米铝粉生成速率的是______。 A. HCl B. C. 稀 D. NaOH （3）与反应生成的能量转化关系如图1所示，则生成8.5g需要______（填“吸收”或“放出”）______kJ（保留两位小数）能量。 （4）十氢萘（）是具有高储氢密度的氢能载体，可经历“”的脱氢过程释放氢气，催化剂对反应活化能的影响如图2所示。一定条件下，向恒容密闭容器加入1mol进行催化脱氢实验，测得和的物质的量随时间的变化关系如图3所示。 ①的物质的量显著低于可能的原因是____________。 ②7h时，反应体系内氢气的物质的量为______mol（结果保留三位小数）。 （5）乙醇氧化或水蒸气重整可以制取氢气： 氧化重整： ； 水蒸气重整： 。 实际生产中采用氧化水蒸气联合重整，为维持热平衡，理论上参加水蒸气重整的乙醇与氧化重整的乙醇的物质的量之比为______。 16. 某实验小组用铅酸蓄电池电解水制氢气，进而合成氨气。实验数据：电解池工作电流2.00A，持续30.0min后，铅酸蓄电池外电路输出电子0.036mol。已知：1摩尔电子所携带的电荷量为96500C。电荷量（单位：C）＝电流（单位：A）×时间（单位：s）。 回答下列问题： （1）铅酸蓄电池（）属于______（填“一次电池”“二次电池”或“燃料电池”），放电时，正极电极反应式为______，电池放电时理论上消耗硫酸的物质的量为______mol（保留2位有效数字，下同），该电池的能量转化效率为______%（）。 （2）电解池中的电解液为KOH溶液，阴极反应式为______；工作30.0min后电解产生的标准状况下的体积为______L，电解槽中溶液的pH______（填“增大”“减小”或“不变”）。 （3）电解产生的氢气可与氮气通过如图所示装置合成氨气，其正极的电极反应式为____________。 17. 合成气（CO、）是一种常见的化工气体，广泛用于合成甲醇、甲烷。回答下列问题： （1）已知： ① ； ② ； ③ ； 则④ ______，该反应在______（填“高温”或“低温”）下能自发进行。 （2）恒温恒容条件下，能说明达到平衡状态的标志是______（填字母）。 a．混合气体的平均摩尔质量保持不变 b．、CO、的反应速率之比为2:1:1 c．容器中气体的密度保持不变 d．、CO、的物质的量之比为2:1:1 （3）用重整制取合成气可能涉及反应如下表： 标号 反应 平衡常数 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ ①上述五个反应中属于放热反应的是______（填标号）。 ②反应Ⅰ的平衡常数______（用、表示）；实际生产中为防止在高温下发生反应Ⅴ而导致催化剂表面积碳，可增加的投入量，从而消碳，理由是____________。 ③某温度下，向1L恒容密闭容器中充入1mol和1mol，若只发生反应Ⅳ，达到平衡时的转化率为60%，则反应Ⅳ的平衡常数为______（结果保留两位小数）。 18. 二甲醚（DME）作为一种新兴的基本有机化工原料，在制药、燃料、农药等化学工业中有许多独特的用途。回答下列问题： （1）已知：的燃烧热，的燃烧热，二甲醚的燃烧热， 。 则 ______。 （2）在T℃时，向体积为1L的恒容容器中充入物质的量之和为3mol的和CO且，发生反应，达到平衡时的体积分数为a。当起始时，反应达到平衡状态后，的体积分数可能对应图中的______（填“b”“c”或“d”）点。 （3）在恒温恒压（）条件下，向密闭容器中充入2.0mol和4.0mol发生反应，平衡时的转化率为50%，达平衡时，______；平衡常数______（以分压表示，分压＝总压×物质的量分数）。 （4）将和以体积比1:1充入恒容反应器，发生反应 。 ①实验测得相同投料比和流速时，二甲醚的平衡转化率、单位时间内二甲醚的转化率和温度的关系如图所示。据图分析，适宜的催化剂是______（填“HZSM-a”或“HZSM-b”），适宜的温度为______。 ②在一定温度和压强下，若要进一步提高单位时间内二甲醚的转化率，可采取的措施是______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高一化学 考生注意： 1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 4.本卷命题范围：人教版选择性必修1第一章、第二章、第四章。 5.可能用到的相对原子质量：H1 Li7 C12 N14 O16 Na23 S32 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，只有一项是符合题目要求的） 1. 许多生活智慧都蕴含化学原理。下列做法与化学反应速率无关的是 A. 用冰箱冷藏食物 B. 月饼包装盒里放置抗氧化剂 C. 加工馒头时添加小苏打 D. 工业矿石冶炼前先将矿石粉碎 【答案】C 【解析】 【详解】A．用冰箱冷藏食物是通过降低温度来减小化学反应速率，A正确； B．月饼包装盒里放置抗氧化剂通过消耗氧气，减小氧气浓度，从而减小化学反应速率，B正确； C．加工馒头时添加小苏打，是因为碳酸氢钠与面团中的酸反应或受热分解产生二氧化碳气体，从而用作膨松剂，与化学反应速率无关，C错误； D．工业矿石冶炼前先将矿石粉碎可以增大固体表面积，有利于增大反应物的接触面积，从而提高化学反应速率，D正确； 故选C。 2. 金属腐蚀的现象普遍存在，采取有效措施防止金属腐蚀具有重要意义。下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是 A. 金属发生化学腐蚀时必须与氧气接触 B. 金属的化学腐蚀与电化学腐蚀不能同时发生 C. 白铁皮（镀锌铁）表面出现破损时失去对铁的保护 D. 钢铁发蓝是在钢铁表面形成致密的氧化膜对钢铁进行保护 【答案】D 【解析】 【详解】A．化学腐蚀是金属与接触到的氧化剂直接发生化学反应的腐蚀，氧化剂不一定是氧气，例如金属和氯气直接反应也属于化学腐蚀，不需要氧气参与，A错误； B．金属接触腐蚀介质时，化学腐蚀和电化学腐蚀可以同时发生，一般电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍，B错误； C．镀锌铁表面破损后，锌的活泼性强于铁，形成原电池时锌作负极被腐蚀，铁作正极被保护，破损后依然可以保护铁，C错误； D．钢铁发蓝是钢铁表面处理工艺，会在钢铁表面形成一层致密的四氧化三铁氧化膜，隔绝钢铁与水、空气的接触，从而保护钢铁，D正确； 故选D。 3. 2026年受台风“米克拉”的影响，某些地区狂降暴雨。下列有关雨水变成水蒸气的过程中焓变和熵变的判断正确的是 A. 、 B. 、 C. 、 D. 、 【答案】C 【解析】 【详解】雨水变成水蒸气的过程中吸热，故；液体变成气体，混乱度增加，故，故答案选C。 4. 根据反应：设计的原电池如图所示，其中盐桥内装琼脂—饱和溶液。下列说法错误的是 A. 电极材料X为Cu B. 溶液Y可以为盐酸 C. 盐桥中向Ag电极移动 D. 电极电势： 【答案】B 【解析】 【分析】根据总反应可知：Cu失电子发生氧化反应，为原电池负极，电极反应式为；Ag得电子发生还原反应，为原电池正极，电极反应式为，据此分析； 【详解】A．X为负极，因此电极材料X为Cu，A正确； B．右侧Y溶液需要提供，若Y为盐酸，会与生成AgCl沉淀，溶液中浓度极低，反应无法正常进行，因此Y不能为盐酸，B错误； C．原电池中阳离子向正极移动，Ag是正极，因此盐桥中向正（Ag）极移动，C正确； D．电极电势：负极<正极，即，D正确； 故选B。 5. 已知反应 的平衡常数（K）与温度（T）的关系如下表，则x的值可能为 温度（T/℃） 150 400 平衡常数（K） 7.2 x A. 15.0 B. 11.5 C. 7.2 D. 5.6 【答案】D 【解析】 【详解】该反应，为放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小，400℃时的平衡常数应小于150℃时的7.2，D符合题意； 故选D。 6. 反应 达到平衡时，下列措施既能减小反应速率，又能增大的平衡转化率的是 A. 减少ZnO的用量 B. 降低温度 C. 增大压强 D. 使用高效催化剂 【答案】B 【解析】 【详解】A．减少ZnO的用量，平衡不移动，平衡转化率不变，化学反应速率不变，A项错误； B．降低温度，化学平衡向正反应方向移动，平衡转化率增大，化学反应速率减小，B项正确； C．增大压强，化学反应速率增大，平衡逆向移动，平衡转化率减小，C项错误； D．使用催化剂，化学反应速率增大，平衡转化率不变，D项错误； 故答案选B。 7. 向某恒温密闭容器中加入，发生反应： ，反应达到平衡后，时缩小容器体积，x随时间t变化的关系如图所示。x可能是 A. B. C. D. 气体的相对分子质量M 【答案】C 【解析】 【详解】A．缩小容器体积的瞬间，正反应反应物为固体，浓度视为常数，温度不变则不会发生突变增大，A错误； B．焓变只受温度影响，温度不变焓变数值不变，B错误； C．该反应中只有氧气是气体，反应达到平衡后，时缩小容器体积，氧气浓度增大，平衡逆向移动，氧气浓度又减小，再平衡时浓度与原平衡相同，C正确； D．反应中只含有一种气体，气体的相对分子质量M始终不变，D错误； 故选C。 8. 关于下列电池的说法错误的是 A. 该图为牺牲阳极法，使Fe得到保护 B. 溶液浓度减小 C. 铅酸蓄电池充电时，Pb电极连接电源负极 D. 燃料电池放电时通氧气一端为正极 【答案】A 【解析】 【详解】A．铁的活泼性大于铜，铁作负极，铁失电子被腐蚀，故A错误； B．该装置为电解精炼铜，阳极粗铜中铜、锌、铁等金属失电子，阴极只有铜离子得电子生成铜单质，根据得失电子守恒，溶液中被消耗，溶液浓度减小，故B正确； C．铅酸蓄电池放电时，Pb是负极；充电时，Pb电极连接电源负极，故C正确； D．燃料电池放电时，氧气得电子发生还原反应，通氧气一端为正极，故D正确； 选A。 9. 反应物（R）转化为产物（N或T）的能量变化与反应历程的关系如图所示。下列说法正确的是 A. 升高温度，和均增大 B. 生成速率：产物产物T C. 反应和的决速步骤不同 D. 加入催化剂，可以改变反应的焓变 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图，生成物能量低于反应物能量，反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，增大；生成物能量高于反应物能量，反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，减小，A错误； B．最后一步反应的能垒较小，故其生成速率较大，B正确； C．反应和的决速步骤均为M→I，C错误； D．加入催化剂，不能改变反应的焓变，D错误； 故选B。 10. 将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于密闭容器中，发生反应：，该反应的平衡常数的负对数（）值随温度（T）的变化曲线如图所示。下列说法错误的是 ①该反应的 ②当的体积分数不变时，该反应一定达到平衡状态 ③A点对应状态的平衡常数 ④30℃时，B点对应状态的 A. ①② B. ③④ C. ①③ D. ②④ 【答案】D 【解析】 【详解】①越大，则平衡常数K越小，由图可知，随温度升高，平衡常数增大，则正反应为吸热反应，故该反应的，①正确； ②反应得到、的物质的量之比为2:1，反应开始后氨气体积分数始终不变，的体积分数不变不能说明该反应达到平衡状态，②不正确； ③A点时，，则平衡常数，③正确； ④B点浓度商大于平衡常数，反应向逆反应方向进行，则B点对应状态的，④不正确； 故答案选D。 11. 微生物燃料电池在治理水体富营养化方面发挥了重要作用。如图是某微生物燃料电池工作原理示意图，该装置能同时除去水体中的和沉积物中的。下列说法正确的是 A. 电极a发生的反应属于氮的固定 B. 电极b为原电池的负极 C. 电子移动方向为电极b→沉积物→水体→电极a D. 电池工作时，除去与的物质的量之比为5:3 【答案】B 【解析】 【分析】电极a为正极，发生还原反应生成，电极反应式为；电极b为负极，发生氧化反应生成，电极反应式为；据此解答。 【详解】A．氮的固定是指氮元素由单质转化为化合物，电极a上氮元素由化合物转化为单质，因此不属于氮的固定，A项错误； B．电极b发生氧化反应，为原电池的负极，B项正确； C．电子不会经过沉积物与水体，电子移动方向为：电极b→负载→电极a，C项错误； D．根据得失电子守恒，除去与的物质的量之比为3:5，D项错误； 故选B。 12. 下列依据热化学方程式得出的结论正确的是 选项 热化学方程式 结论 A 的燃烧热为 B 含0.5mol的稀溶液与足量稀硫酸完全中和，放出的热量等于57.3kJ C 将2mol和6mol置于密闭容器中充分反应生成放热184.8kJ D 比稳定 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．燃烧热指的是1mol可燃物参加反应，生成指定产物所放出的热量，A错误； B．与稀硫酸中和除生成水外还生成沉淀，放出的热量不等于57.3kJ，B错误； C．与的反应是可逆反应，反应不可能完全进行，则将2mol和6mol置于密闭容器中充分反应生成放热小于184.8kJ，C错误； D．能量越低，物质越稳定，转化为的过程放热，比稳定，D正确； 故选D。 13. 费托用合成气制烯烃反应过程如图所示。 已知下列反应： ① ② ③ 下列说法错误的是 A. B. 反应①②③的正反应活化能均大于逆反应活化能 C. 反应的 D. 反应的 【答案】B 【解析】 【详解】A．气态水的能量比液态水的能量高，则反应放热较反应①少，其   ，A正确； B．，反应①②③均为放热反应，正反应活化能均小于逆反应活化能，B错误；　 C．根据盖斯定律反应可由得到，其，C正确；　 D．根据盖斯定律，反应可由得到，其，D正确； 故选B。 14. 向某恒容密闭容器中充入，在一定条件下发生反应： ，平衡时该体系中混合气体的平均摩尔质量（M）在不同温度（T）下随压强（p）的变化曲线如图所示。下列说法正确的是 A. 温度： B. a、b两点M相同，平衡常数也相同 C. 反应速率： D. 当M为时，的转化率约为66.7% 【答案】D 【解析】 【详解】A．该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，气体总物质的量增大，该体系中混合气体的平均摩尔质量（M）减小，故温度，A错误； B．a、b两点M相同，但是平衡常数只与温度有关，两点温度不同，故两点的平衡常数不同，B错误； C．同压下，，，同一温度下，c点的压强比a点大，，故，C错误； D．设起始的物质的量为2 mol，当时，的转化率为x，则： 则，解得，D正确； 故答案选D。 二、非选择题（本题共4小题，共58分） 15. 氢能被誉为“21世纪终极能源”，也是在碳达峰、碳中和的大背景下，加速开发利用的一种能源。回答下列问题： （1）下列关于氢能的说法不正确的是______（填字母，下同）。 A. 属于二次能源 B. 属于不可再生能源 C. 属于新能源 D. 属于清洁能源 （2）粒径在1∼100nm的纳米铝粉常温下能与水反应生成。向水中加入下列物质，不能加快纳米铝粉生成速率的是______。 A. HCl B. C. 稀 D. NaOH （3）与反应生成的能量转化关系如图1所示，则生成8.5g需要______（填“吸收”或“放出”）______kJ（保留两位小数）能量。 （4）十氢萘（）是具有高储氢密度的氢能载体，可经历“”的脱氢过程释放氢气，催化剂对反应活化能的影响如图2所示。一定条件下，向恒容密闭容器加入1mol进行催化脱氢实验，测得和的物质的量随时间的变化关系如图3所示。 ①的物质的量显著低于可能的原因是____________。 ②7h时，反应体系内氢气的物质的量为______mol（结果保留三位小数）。 （5）乙醇氧化或水蒸气重整可以制取氢气： 氧化重整： ； 水蒸气重整： 。 实际生产中采用氧化水蒸气联合重整，为维持热平衡，理论上参加水蒸气重整的乙醇与氧化重整的乙醇的物质的量之比为______。 【答案】（1）B （2）B （3） ①. 放出 ②. 23.05 （4） ①. 催化剂显著降低了转化为的活化能，分解速率大于其生成速率 ②. 2.028 （5）3.18（或3.18:1） 【解析】 【小问1详解】 A．氢能不能从自然界直接获取，属于二次能源，A正确； B．氢气可以通过水分解等方式制取，水资源丰富，因此氢能属于可再生能源，B错误； C．氢能是正在加速开发利用的新能源，C正确； D．氢气燃烧产物只有水，无污染，属于清洁能源，D正确； 故选B。 【小问2详解】 A．铝表面有致密的氧化膜，加入HCl能破坏氧化膜并与铝反应生成，从而加快生成速率，A不符合题意； B．铝表面有致密的氧化膜，具有强氧化性，加入能破坏氧化膜并与铝反应生成氮的氧化物，不能生成，B符合题意； C．铝表面有致密的氧化膜，加入稀能破坏氧化膜并与铝反应生成，从而加快生成速率，C不符合题意； D．铝表面有致密的氧化膜，加入NaOH能破坏氧化膜并与铝反应生成，从而加快生成速率，D不符合题意； 故选B。 【小问3详解】 由图1可知，该反应的焓变。这表示生成 时会放出的能量。的物质的量为，因此生成 需要放出的能量为； 【小问4详解】 ① 根据图2的能量变化曲线可知，催化剂显著降低了第二步反应的活化能，因此第二步反应速率更快，中间产物 一旦生成便迅速转化为最终产物，导致体系中的物质的量显著较低。 ② 根据脱氢过程的化学方程式：、，7h时，体系中含有和。生成 产生的 为；生成产生的为；故反应体系内氢气的总物质的量为； 【小问5详解】 氧化重整是放热反应（），水蒸气重整是吸热反应（）。为维持热平衡，体系吸收的热量应等于放出的热量。设参加水蒸气重整的乙醇物质的量为，参加氧化重整的乙醇物质的量为，则有：，解得，。 16. 某实验小组用铅酸蓄电池电解水制氢气，进而合成氨气。实验数据：电解池工作电流2.00A，持续30.0min后，铅酸蓄电池外电路输出电子0.036mol。已知：1摩尔电子所携带的电荷量为96500C。电荷量（单位：C）＝电流（单位：A）×时间（单位：s）。 回答下列问题： （1）铅酸蓄电池（）属于______（填“一次电池”“二次电池”或“燃料电池”），放电时，正极电极反应式为______，电池放电时理论上消耗硫酸的物质的量为______mol（保留2位有效数字，下同），该电池的能量转化效率为______%（）。 （2）电解池中的电解液为KOH溶液，阴极反应式为______；工作30.0min后电解产生的标准状况下的体积为______L，电解槽中溶液的pH______（填“增大”“减小”或“不变”）。 （3）电解产生的氢气可与氮气通过如图所示装置合成氨气，其正极的电极反应式为____________。 【答案】（1） ①. 二次电池 ②. ③. 0.037 ④. 97 （2） ①. ②. 0.40 ③. 增大 （3） 【解析】 【分析】铅酸蓄电池放电时，正极二氧化铅得电子生成硫酸铅，负极Pb失电子生成硫酸铅，电池总反应为。 【小问1详解】 铅酸蓄电池可以充电循环使用，属于二次电池。放电时，正极二氧化铅得电子生成硫酸铅，电极反应式为 。 根据公式 ，电池工作产生的总电荷量 。 理论上转移电子的物质的量 。 根据铅酸蓄电池总反应 可知，每转移电子消耗。因此理论上消耗硫酸的物质的量等于转移电子的物质的量，即，保留2位有效数字为 。能量转化效率 ，保留2位有效数字为。 【小问2详解】 电解KOH溶液时，阴极是水电离出的氢离子得电子生成氢气，由于是碱性环境，电极反应式应写为 。 外电路实际输出电子 ，根据阴极反应式可知，生成氢气的物质的量 。 在标准状况下，氢气的体积 ，保留2位有效数字为0.40L。电解KOH溶液的实质是电解水，随着水的消耗，KOH溶液的浓度逐渐增大，碱性增强，因此溶液的pH增大。 【小问3详解】 图示装置为电化学合成氨的燃料电池。左侧通入 发生氧化反应生成 ，说明中间的电解质膜为质子交换膜。右侧正极通入 ，发生还原反应，结合移动过来的 生成 ，其正极的电极反应式为。 17. 合成气（CO、）是一种常见的化工气体，广泛用于合成甲醇、甲烷。回答下列问题： （1）已知： ① ； ② ； ③ ； 则④ ______，该反应在______（填“高温”或“低温”）下能自发进行。 （2）恒温恒容条件下，能说明达到平衡状态的标志是______（填字母）。 a．混合气体的平均摩尔质量保持不变 b．、CO、的反应速率之比为2:1:1 c．容器中气体的密度保持不变 d．、CO、的物质的量之比为2:1:1 （3）用重整制取合成气可能涉及反应如下表： 标号 反应 平衡常数 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ ①上述五个反应中属于放热反应的是______（填标号）。 ②反应Ⅰ的平衡常数______（用、表示）；实际生产中为防止在高温下发生反应Ⅴ而导致催化剂表面积碳，可增加的投入量，从而消碳，理由是____________。 ③某温度下，向1L恒容密闭容器中充入1mol和1mol，若只发生反应Ⅳ，达到平衡时的转化率为60%，则反应Ⅳ的平衡常数为______（结果保留两位小数）。 【答案】（1） ①. ②. 低温 （2）a （3） ①. Ⅰ和Ⅱ ②. ③. 消碳反应增加的投入量，平衡正向移动，有利于消除积碳 ④. 12.96 【解析】 【小问1详解】 根据盖斯定律，反应④=②+①×2−③，因此，该反应，正反应气体分子数减少，，根据反应自发，可知低温下反应能自发进行。 【小问2详解】 a．反应前后气体总质量不变，总物质的量变化，平均摩尔质量，不变说明总物质的量不变，反应达到平衡，a正确； b．无论是否平衡，反应速率之比始终等于化学计量数之比，不能说明平衡，b错误； c．恒容容器，气体总质量不变，密度​始终不变，不能说明平衡，c错误； d．物质的量之比等于计量数之比不能说明浓度不再变化，不能说明平衡，d错误； 故选a。 【小问3详解】 ①温度升高，平衡常数减小，说明升温平衡逆向移动，正反应为放热反应，由图可知，反应Ⅰ、Ⅱ的随温度升高而减小，故为放热反应； ②由盖斯定律，反应Ⅰ=反应Ⅴ−反应Ⅳ，平衡常数；积碳为反应Ⅴ生成的C(s)，增加​后，促进反应正向进行，有利于消除积碳； ③根据已知，列出三段式：，平衡时的转化率为60%，则x=0.6 mol，平衡时二氧化碳、甲烷、一氧化碳和氢气的物质的量分别为0.4 mol、0.4 mol、1.2 mol、1.2 mol，平衡常数。 18. 二甲醚（DME）作为一种新兴的基本有机化工原料，在制药、燃料、农药等化学工业中有许多独特的用途。回答下列问题： （1）已知：的燃烧热，的燃烧热，二甲醚的燃烧热， 。 则 ______。 （2）在T℃时，向体积为1L的恒容容器中充入物质的量之和为3mol的和CO且，发生反应，达到平衡时的体积分数为a。当起始时，反应达到平衡状态后，的体积分数可能对应图中的______（填“b”“c”或“d”）点。 （3）在恒温恒压（）条件下，向密闭容器中充入2.0mol和4.0mol发生反应，平衡时的转化率为50%，达平衡时，______；平衡常数______（以分压表示，分压＝总压×物质的量分数）。 （4）将和以体积比1:1充入恒容反应器，发生反应 。 ①实验测得相同投料比和流速时，二甲醚的平衡转化率、单位时间内二甲醚的转化率和温度的关系如图所示。据图分析，适宜的催化剂是______（填“HZSM-a”或“HZSM-b”），适宜的温度为______。 ②在一定温度和压强下，若要进一步提高单位时间内二甲醚的转化率，可采取的措施是______。 【答案】（1） （2）d （3） ①. ②. （4） ①. HZSM-b ②. 280℃ ③. 寻找催化效果更好的催化剂 【解析】 【小问1详解】 由题意可得: ①； ②； ③； ④； 根据盖斯定律，4×①+2×②-③-④得反应； 【小问2详解】 恰好等于氢气和CO的化学计量数之比，此条件下平衡时的体积分数达到最大，当起始时，平衡时的体积分数减小，所以的体积分数可能对应图中的d点； 【小问3详解】 平衡时的转化率为50%，达平衡时，反应氢气2mol、CO1mol，生成、水均为0.5mol，平衡时氢气为2mol、CO为1mol，总的物质的量为4mol，反应在恒压条件下进行，故达平衡时，，平衡常数； 【小问4详解】 ①据图，适宜的催化剂是HZSM-b，适宜的温度为280℃，此时二甲醚的平衡转化率较高、单位时间内二甲醚的转化率最高； ②催化剂可以加快反应速率，在一定温度和压强下，若要进一步提高单位时间内二甲醚的转化率，可采取的措施是寻找催化效果更好的催化剂。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $