精品解析：山东省枣庄市滕州市第二中学2025-2026学年高二上学期10月月考化学试题

高二年级第一次质量检测化学试题 满分：100分，时间：90分钟 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Na-23 Cl-35.5 Ag-108 一、单选题(共15个小题，每小题3分，共45分) 1. 下列关于化学反应与能量变化的说法正确的是 A. 需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 B. 水汽化需要吸收能量，所以水汽化属于吸热反应 C. 对于吸热反应，生成物总能量一定低于反应物总能量 D. X(s)=Y(s)是放热反应，则Y比X稳定 2. 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. ΔH<0、ΔS>0的反应在温度低时不能自发进行 B. 一定温度下，反应MgCl2(l)Mg(l)+Cl2(g)的ΔH>0、ΔS>0 C. 反应CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)在室温下不能自发进行，说明该反应的ΔH<0 D. 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 3. 在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片，下列叙述正确的是 A. 正极发生氧化反应 B. 铜片上有H2逸出 C. 电子通过导线由铜片流向锌片 D. 正极附近的SO浓度逐渐增大 4. 已知： kJ·mol-1 kJ·mol-1 则反应的为 A. +519.4kJ⋅mol-1 B. -259.7kJ⋅mol-1 C. +259.7kJ⋅mol-1 D. -519.4kJ⋅mol-1 5. 若在铜片上镀银，下列叙述正确的是 ①将铜片接在电源的正极上 ②将银片接在电源的正极上 ③在铜片上发生的反应是Ag＋＋e-= Ag ④在银片上发生的反应是4OH--4e-= O2↑＋2H2O ⑤需用硫酸铜溶液为电镀液 ⑥需用硝酸银溶液为电镀液 A. ①③⑥ B. ②③⑥ C. ①④⑤ D. ②③④⑥ 6. 某学生欲完成2HCl+2Ag=2AgCl+H2↑反应，设计了下列四个实验，你认为可行的实验是 A. B. C. D. 7. 近日，上海交通大学周保学教授等人提出了一种如下图所示的光电催化体系，该体系既能将SO2转化为所释放的化学能用于驱动阴极H2O2的高效生成，也可以实现烟气脱SO2。则下列说法不正确的是 A. 阴极反应为： B. 电路中转移电子时，阴极消耗的氧气 C. 每生成，伴随着1mol H2O2的生成 D. 电解液中有2个离子交换膜，靠近阳极的为阴离子交换膜，靠近阴极的为阳离子交换膜 8. 下列各组中，每种电解质溶液电解时只生成H2和O2的是 A. HCl NaOH CuCl2 B. HBr NaOH CuSO4 C. HClO4 Ba(OH)2 Na2SO4 D. H2SO4 KOH AgNO3 9. 某课外兴趣小组用浓度均为的溶液和稀硫酸探究影响化学反应速率的因素，设计实验方案如下表。下列说法不正确的是 实验编号 反应温度/℃ 液体体积/mL Na2S2O3 稀硫酸 H2O ① 25 10 20 0 ② 25 V 20 5 ③ 50 10 20 0 A. 该实验的化学方程式为 B. 该实验可通过产生浑浊的时间或单位时间内产生气体的体积判断反应的快慢 C. 实验①和③是探究温度对反应速率的影响，③的反应速率更快 D. 实验①和②是探究溶液浓度对反应速率的影响，V=10 10. 全钒液流储能电池是利用不同价态的含钒离子在酸性条件下发生反应，离子方程式为（黄色）+V2+（紫色）+2H+VO2+（蓝色）+V3+（绿色）+H2O．采用惰性电极实现化学能和电能相互转化的工作原理如图。下列说法正确的是 A. 充电过程中，X端接外接电源的负极 B. 放电过程中，正极电极反应式为+H2O+e-=VO2++2OH- C. 放电过程中，右罐溶液颜色逐渐由绿色变为紫色 D. 充电时若转移电子0.5mol，左罐溶液中n（H+）的变化量为0.5mol 11. 在一定条件下，反应：2NO＋O22NO2在定容容器中发生，对该反应达到平衡的标志的描述中，错误的是 A. 混合气体的总分子数不再变化 B. 混合气体的颜色不再变化 C. 容器的总压强不再变化 D. 混合气体的总质量不再变化 12. 某温度下，在2 L的密闭容器中进行反应，若起始时加入3 mol A和2 mol B反应一段时间后达到平衡，则下列说法正确的是 A. 增大该体系的压强，化学平衡常数增大 B. A、B的平衡转化率不相等 C. 时，反应达到平衡 D. 该反应的化学平衡常数表达式是 13. 将6 mol A和5 mol B混合于4 L密闭容器中，发生如下反应：，5 s后反应达到平衡状态，生成2 mol D和2 mol C，则下列结论中正确的是 A. 该温度下反应的化学平衡常数为 B. n值等于1 C. 平衡时B的浓度为2 D. 平衡时B的转化率为50% 14. 下面列出了电解不同物质的电极反应式，其中不正确的是 A. 用石墨电极电解饱和食盐水阴极： B. 用铜电极电解溶液阳极： C. 用石墨电极电解熔融的NaCl阴极： D. 用石墨电极电解NaOH溶液阳极： 15. 如图所示是一种以液态肼()为燃料，氧气为氧化剂，某固体氧化物为电解质的新型燃料电池。已知：在工作温度高达时，可在该固体氧化物电解质中自由移动，反应生成物均为无毒无害的物质，下列说法正确的是 A. 电池内的由电极乙移向电极甲 B. 电池的总反应为 C. 当电极甲上消耗时，电极乙上有参与反应 D. 该电池的能量转化效率可能为 第Ⅱ卷 二、非选择题(5个小题，共55分) 16. Ⅰ．火箭推进器中盛有强还原剂液态肼()和强氧化剂液态双氧水。当把0.4 mol液态肼和0.8 mol 混合反应，生成氮气和水蒸气，放出256.0 kJ的热量(相当于25℃、101 kPa下测得的热量)。 （1）反应的热化学方程式为____________________________________________________________。 （2）已知 。则16 g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是__________kJ。 Ⅱ．氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有重要作用。 （3）如图是(g)和(g)反应生成1 mol (g)过程中能量的变化示意图，请写出(g)和(g)反应的热化学方程式：______________________________________________________________________。 （4）已知下列数据： 化学键 H-H N≡N 435 943 根据表中及图中数据计算N-H键的键能是____________________。 （5）用催化还原NO，还可以消除氮氧化物的污染。已知： ① ② 若1 mol (g)还原NO(g)至(g)和(g)，则该反应过程中放出的热量为__________kJ(用含a、b的式子表示)。 Ⅲ．二氧化氯(ClO2)为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。如图是目前已开发出用电解法制取的新工艺。 （6）阳极产生的电极反应式：__________________________________________________。 （7）当阴极产生标准状况下112 mL气体时，通过阳离子交换膜的离子的物质的量为_________________。 17. 工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物()、、CO、等气体，严重污染空气。对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用。 （1）Ⅰ．脱硝： 已知：的燃烧热为285.8 kJ/mol kJ/mol kJ/mol 催化剂存在下，还原生成水蒸气和其他无毒物质的热化学方程式为_________________________。 （2）Ⅱ．脱碳： 向2L恒容密闭容器中加入2 mol 、6 mol ，在适当的催化剂作用下，发生反应。下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是__________。 A．混合气体的平均摩尔质量保持不变 B．和的体积分数保持不变 C．和的转化率相等 D．混合气体的密度保持不变 E．1 mol 生成的同时有3 mol H-H键断裂 （3）Ⅲ．脱硫： 如图电解装置可将雾霾中的NO、分别转化为和。物质A的化学式为__________，阴极的电极反应式是______________________________________________________________________。 18. 电化学与生活有着密切的联系，结合电化学知识回答下列有关问题。某兴趣小组的同学以甲醇燃料电池为电源研究有关电化学的问题。 （1）甲池中，通入一极的电极反应式为_______。 （2）乙池中，极石墨电极的电极反应式为_______；若饱和溶液足量，通电一段时间后，向乙池溶液加入一定量的_______填物质名称，可使溶液复原。 （3）丙池中，通电前、两电极的质量相同，通电一段时间后。 ①溶液中将_______填“增大”“减小”或“不变”。 ②两极的质量相差，则甲池中消耗的体积为_______标准状况下。 （4）丁池中，利用离子交换膜控制电解液中来制备纳米，离子交换膜为阴离子交换膜。 ①Ti电极附近溶液的将_______填“增大”“减小”或“不变”。 ②Cu电极的电极反应式为_______。 19. 可用来生产燃料甲醇。 。在体积为1 L的恒容密闭容器中，充入1mol 和2mol ，一定条件下发生上述反应，测得(g)的浓度随时间的变化如表所示： 时间/min 0 3 5 10 15 浓度/mol/L 0 0.3 0.45 0.5 0.5 （1）的平衡转化率=__________。该条件下上述反应的平衡常数K=__________。 （2）下列措施中能使平衡体系中增大且不减慢化学反应速率的是__________。 A. 升高温度 B. 充入He(g)，使体系压强增大 C. 再充入1 mol D. 将(g)从体系中分离出去 （3）当反应达到平衡时，的物质的量浓度为，然后向容器中再加入一定量，待反应再一次达到平衡后，的物质的量浓度为，则__________ (填“>”、“<”或“=”)。 （4）要提高的转化率，可以采取的措施是__________(填序号)。 A．加入催化剂 B．增大的浓度 C．通入惰性气体 D．通入 E．分离出甲醇 20. 二甲醚(DME)是一种重要的清洁燃料，可替代氟利昂作制冷剂，对臭氧层无破坏作用。工业上可利用合成气合成二甲醚，其部分原理如下，回答下列问题： ① ② （1）的平衡常数K=__________(用、表示)。 （2）将合成气以通入1 L的反应器中，一定条件下发生反应： ，其中CO的平衡转化率随温度、压强变化关系如图所示，回答下列问题： ①图中压强由大到小的关系__________(用、、表示)。 ②图中a、b、c三点的化学平衡常数为、、，从大到小的顺序为____________________。 ③若b点起始时，则平衡时__________50%(填“>”“<”或“=”)。 ④下列措施中能够同时满足增大正反应速率和提高CO转化率的是__________(填字母)。 A．使用高效催化剂　　　　　　　　　　　　　　B．降低反应温度 C．再充入2 mol CO与4 mol 　　　　　　　　　 D．不断将二甲醚从体系混合物中分离出来 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二年级第一次质量检测化学试题 满分：100分，时间：90分钟 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Na-23 Cl-35.5 Ag-108 一、单选题(共15个小题，每小题3分，共45分) 1. 下列关于化学反应与能量变化的说法正确的是 A. 需要加热才能发生的反应一定是吸热反应 B. 水汽化需要吸收能量，所以水汽化属于吸热反应 C. 对于吸热反应，生成物总能量一定低于反应物总能量 D. X(s)=Y(s)是放热反应，则Y比X稳定 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．需要加热才能发生的反应不一定是吸热反应，比如碳燃烧需要加热，但该反应为放热反应，故A错误； B．水汽化需要吸收能量，所以水汽化属于吸热过程，不是吸热反应，故B错误； C．对于吸热反应，生成物总能量一定高于反应物总能量，故C错误； D．X(s)=Y(s)是放热反应，根据能量越低越稳定得到Y比X稳定，故D正确。 综上所述，答案为D。 2. 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. ΔH<0、ΔS>0的反应在温度低时不能自发进行 B. 一定温度下，反应MgCl2(l)Mg(l)+Cl2(g)的ΔH>0、ΔS>0 C. 反应CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)在室温下不能自发进行，说明该反应的ΔH<0 D. 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 【答案】B 【解析】 【详解】A．ΔH<0、ΔS>0的反应，一定存在ΔH-TΔS<0，在温度低时能自发进行，故A错误； B．一定温度下，反应MgCl2(l)⇌Mg(l)+Cl2(g)的气体体积增大，反应条件是电解，ΔH>0、ΔS>0，故B正确； C．反应CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)在室温下不能自发进行，该反应的ΔS>0，则满足ΔH-TΔS>0时，说明该反应的ΔH>0，故C错误； D．在其他外界条件不变的情况下，汽车排气管中使用催化剂，不能改变产生尾气的反应方向，故D错误； 故选：B。 3. 在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片，下列叙述正确的是 A. 正极发生氧化反应 B. 铜片上有H2逸出 C. 电子通过导线由铜片流向锌片 D. 正极附近的SO浓度逐渐增大 【答案】B 【解析】 【详解】该原电池的反应原理为：Zn+ H2SO4=ZnSO4+ H2↑，原电池中反应的金属作负极，不活泼的金属作正极。 A．由总反应可知正极氢离子得电子，发生还原反应，故A错误； B．铜片作正极，发生的反应为：，有氢气逸出，故B正确； C．电子由负极锌片流出经导线流向正极铜片，故C错误； D．原电池溶液中的阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，SO向负极移动，负极附近SO浓度增大，故D错误； 故选：B。 4. 已知： kJ·mol-1 kJ·mol-1 则反应的为 A. +519.4kJ⋅mol-1 B. -259.7kJ⋅mol-1 C. +259.7kJ⋅mol-1 D. -519.4kJ⋅mol-1 【答案】D 【解析】 【详解】将已知反应依次编号为①②，由盖斯定律可知，反应①—②得到反应，则反应△H=(-701.0kJ/mol)-(-181.6kJ/mol)= -519.4kJ/mol，故选D。 5. 若在铜片上镀银，下列叙述正确的是 ①将铜片接在电源的正极上 ②将银片接在电源的正极上 ③在铜片上发生的反应是Ag＋＋e-= Ag ④在银片上发生的反应是4OH--4e-= O2↑＋2H2O ⑤需用硫酸铜溶液为电镀液 ⑥需用硝酸银溶液为电镀液 A. ①③⑥ B. ②③⑥ C. ①④⑤ D. ②③④⑥ 【答案】B 【解析】 【分析】根据电镀原理，若在铜片上镀银，铜做电解池的阴极与电源负极相连，电解质溶液中的银离子得到电子发生还原反应生成银，电极反应式为Ag++e-=Ag；银做电解池的阳极和电源正极相连，银失电子发生氧化反应生成银离子，电极反应式为Ag-e-=Ag+；电解质溶液为硝酸银溶液。 【详解】①将铜片接在电源的负极上，故①错误； ②银做电解池的阳极，与电源正极相连，故②正确； ③在铜片上，电解质溶液中的Ag+得到电子发生还原反应生成Ag，电极反应式为Ag++e-=Ag，故③正确； ④在银片上，Ag失电子发生氧化反应生成Ag+，电极反应式为Ag-e-=Ag+，故④错误； ⑤用含有镀层金属的盐溶液作电解质溶液，不能选用硫酸铜溶液为电镀液，故⑤错误； ⑥用含有镀层金属的盐溶液作电解质溶液，可以选用硝酸银溶液为电镀液，故⑥正确； 综上所述，正确的有②③⑥；故选B。 6. 某学生欲完成2HCl+2Ag=2AgCl+H2↑反应，设计了下列四个实验，你认为可行的实验是 A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【分析】Ag不能和HCl自发的进行氧化还原反应，所以要使反应2HCl+2Ag═2AgCl+H2↑能进行，应该设计成电解池，且Ag作阳极、电解质溶液中氢离子放电，据此分析解答。 【详解】Ag不能和HCl自发的进行氧化还原反应，所以要使反应2HCl+2Ag═2AgCl+H2↑能进行，应该设计成电解池，Ag失电子发生氧化反应，所以Ag作阳极，氢离子得电子发生还原反应，所以电解质溶液中氢离子放电，则符合条件的是C，故答案为：C。 7. 近日，上海交通大学周保学教授等人提出了一种如下图所示的光电催化体系，该体系既能将SO2转化为所释放的化学能用于驱动阴极H2O2的高效生成，也可以实现烟气脱SO2。则下列说法不正确的是 A. 阴极反应为： B. 电路中转移电子时，阴极消耗的氧气 C. 每生成，伴随着1mol H2O2的生成 D. 电解液中有2个离子交换膜，靠近阳极的为阴离子交换膜，靠近阴极的为阳离子交换膜 【答案】B 【解析】 【分析】从图中可以看出，在左侧电极，转化为，S元素化合价升高，则电解池中左侧电极为阳极，右侧电极为阴极，O2得电子产物与H+反应生成H2O2。 【详解】A．由分析可知，右侧电极为阴极，O2得电子产物与H+反应生成H2O2，则阴极反应为：，A正确； B．从阴极反应式可以看出，电路中转移电子时，阴极消耗1molO2，由于未指明温度和压强，所以消耗的O2的体积不一定是，B不正确； C．依据得失电子守恒，当阳极生成时，电路中转移2mole-，伴随着1mol H2O2的生成，C正确； D．从图中可以看出，OH-从左侧离子交换膜向阳极迁移，H+从右侧离子交换膜向阴极迁移，则电解液中有2个离子交换膜，靠近阳极的为阴离子交换膜，靠近阴极的为阳离子交换膜，D正确； 故选B。 8. 下列各组中，每种电解质溶液电解时只生成H2和O2的是 A. HCl NaOH CuCl2 B. HBr NaOH CuSO4 C. HClO4 Ba(OH)2 Na2SO4 D. H2SO4 KOH AgNO3 【答案】C 【解析】 【详解】A．电解HCl产生氢气、氯气，电解NaOH产生氢气、氧气，电解CuCl2产生Cu和氯气，A与题意不符； B．电解HBr氢气、溴，电解NaOH产生氢气、氧气，电解CuSO4产生Cu和氧气，B与题意不符； C．电解HClO4、Ba(OH)2、Na2SO4产生氢气、氧气，C符合题意； D．电解H2SO4、KOH产生氢气、氧气，电解AgNO3产生Ag、氧气，D与题意不符； 答案为C。 9. 某课外兴趣小组用浓度均为的溶液和稀硫酸探究影响化学反应速率的因素，设计实验方案如下表。下列说法不正确的是 实验编号 反应温度/℃ 液体体积/mL Na2S2O3 稀硫酸 H2O ① 25 10 20 0 ② 25 V 20 5 ③ 50 10 20 0 A. 该实验的化学方程式为 B. 该实验可通过产生浑浊的时间或单位时间内产生气体的体积判断反应的快慢 C. 实验①和③是探究温度对反应速率的影响，③的反应速率更快 D. 实验①和②是探究溶液浓度对反应速率的影响，V=10 【答案】D 【解析】 【详解】A．化学方程式为，反应前后原子守恒，方程式正确，A正确； B．反应生成S沉淀（浑浊）和SO₂气体，可通过浑浊出现时间或气体体积变化判断速率，B正确； C．实验①和③温度不同，其他条件相同，③温度更高，反应速率更快，C正确； D．实验①总液体体积为30mL（10+20+0），实验②需保持总体积30mL，因此V=5（V+20+5=30），而非V=10，D错误； 综上答案为D。 10. 全钒液流储能电池是利用不同价态的含钒离子在酸性条件下发生反应，离子方程式为（黄色）+V2+（紫色）+2H+VO2+（蓝色）+V3+（绿色）+H2O．采用惰性电极实现化学能和电能相互转化的工作原理如图。下列说法正确的是 A. 充电过程中，X端接外接电源的负极 B. 放电过程中，正极电极反应式为+H2O+e-=VO2++2OH- C. 放电过程中，右罐溶液颜色逐渐由绿色变为紫色 D. 充电时若转移电子0.5mol，左罐溶液中n（H+）的变化量为0.5mol 【答案】D 【解析】 【详解】A．充电时，左槽发生的反应为VO2++H2O-e-=+2H+，则左槽为阳极，X端接外接电源的正极，故A错误； B．由（黄色）+V2+（紫色）+2H+VO2+（蓝色）+V3+（绿色）+H2O可知，放电时正极上反应式：+2H++e-=VO2++H2O，故B错误； C．放电过程中，右罐为负极，反应式：V2+-e-=V3+，则溶液颜色逐渐由紫色变为绿色，故C错误； D．充电时，左槽发生的反应为VO2++H2O-e-=+2H+，若转移电子0.5mol，生成氢离子为1mol，此时氢离子参与正极反应，通过交换膜定向移动使电流通过溶液，溶液中离子的定向移动可形成电流，通过0.5mol电子，则左槽溶液中n（H+）的变化量为1mol-0.5mol=0.5mol，故D正确； 故选：D。 11. 在一定条件下，反应：2NO＋O22NO2在定容容器中发生，对该反应达到平衡的标志的描述中，错误的是 A. 混合气体的总分子数不再变化 B. 混合气体的颜色不再变化 C. 容器的总压强不再变化 D. 混合气体的总质量不再变化 【答案】D 【解析】 【详解】A. 混合气体的总分子数不再变化，说明各组分的浓度保持不变，达到平衡； B. 混合气体的颜色不再变化，说明各组分的浓度保持不变，达到平衡； C. 容器的总压强不再变化，说明各组分的浓度保持不变，达到平衡； D. 反应混合物中各组分均为气体，故混合气体的总质量一直不变，混合气体的总质量不再变化不能说明达到平衡。 故选D。 12. 某温度下，在2 L的密闭容器中进行反应，若起始时加入3 mol A和2 mol B反应一段时间后达到平衡，则下列说法正确的是 A. 增大该体系的压强，化学平衡常数增大 B. A、B的平衡转化率不相等 C. 时，反应达到平衡 D. 该反应的化学平衡常数表达式是 【答案】C 【解析】 【详解】A．化学平衡常数仅受温度影响，增大体系压强温度不变，平衡常数不变，A错误； B．起始时A、B的物质的量之比等于化学计量数之比，反应消耗的A、B的物质的量之比也等于化学计量数之比，故二者平衡转化率相等，B错误； C．反应达到平衡时正逆反应速率之比等于化学计量数之比，即，整理得，故该状态下反应达到平衡，C正确； D．C为固体，平衡常数表达式中固体浓度不纳入计算，正确的平衡常数表达式为，D错误； 故答案选C。 13. 将6 mol A和5 mol B混合于4 L密闭容器中，发生如下反应：，5 s后反应达到平衡状态，生成2 mol D和2 mol C，则下列结论中正确的是 A. 该温度下反应的化学平衡常数为 B. n值等于1 C. 平衡时B的浓度为2 D. 平衡时B的转化率为50% 【答案】A 【解析】 【分析】反应中生成C、D的物质的量之比等于计量数之比，即，解得；列三段式（容器体积4 L）：2x=2 mol，x=1；平衡时的浓度为：，，，； 【详解】A．平衡常数，计算正确，A正确； B．生成物物质的量变化量之比等于化学计量数之比，，得，不是1，B错误； C．列三段式计算可得平衡时的浓度为，不是，C错误； D．平衡时的转化率为，不是50%，D错误； 故答案选A。 14. 下面列出了电解不同物质的电极反应式，其中不正确的是 A. 用石墨电极电解饱和食盐水阴极： B. 用铜电极电解溶液阳极： C. 用石墨电极电解熔融的NaCl阴极： D. 用石墨电极电解NaOH溶液阳极： 【答案】A 【解析】 【详解】A．电解饱和食盐水时，阴极阳离子得电子能力，阴极反应为，而非得电子生成，A错误； B．铜为活性电极，电解溶液时阳极优先失电子发生氧化反应，电极反应式正确，B正确； C．电解熔融时无其他阳离子放电，阴极得电子发生还原反应生成，电极反应式正确，C正确； D．用石墨电极电解溶液，阳极失电子发生氧化反应生成，电极反应式正确，D正确； 故选A。 15. 如图所示是一种以液态肼()为燃料，氧气为氧化剂，某固体氧化物为电解质的新型燃料电池。已知：在工作温度高达时，可在该固体氧化物电解质中自由移动，反应生成物均为无毒无害的物质，下列说法正确的是 A. 电池内的由电极乙移向电极甲 B. 电池的总反应为 C. 当电极甲上消耗时，电极乙上有参与反应 D. 该电池的能量转化效率可能为 【答案】A 【解析】 【分析】由图可知，通入肼的电极甲为燃料电池的负极，肼在负极失去电子发生氧化反应生成氮气和水，电极乙为正极，氧气在正极得到电子发生还原反应生成氧离子。 【详解】A．由分析可知，电极甲为负极、电极乙为正极，阴离子氧离子由电极乙移向电极甲，故A正确； B．由分析可知，通入肼的电极甲为燃料电池的负极，肼在负极失去电子发生氧化反应生成氮气和水，电极乙为正极，氧气在正极得到电子发生还原反应生成氧离子，电池的总反应为，故B错误； C．缺标准状况下，无法计算消耗1mol肼时消耗氧气的体积，故C错误； D．燃料电池工作时，化学能不可能完全转化为电能，故D错误； 故选A。 第Ⅱ卷 二、非选择题(5个小题，共55分) 16. Ⅰ．火箭推进器中盛有强还原剂液态肼()和强氧化剂液态双氧水。当把0.4 mol液态肼和0.8 mol 混合反应，生成氮气和水蒸气，放出256.0 kJ的热量(相当于25℃、101 kPa下测得的热量)。 （1）反应的热化学方程式为____________________________________________________________。 （2）已知 。则16 g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是__________kJ。 Ⅱ．氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有重要作用。 （3）如图是(g)和(g)反应生成1 mol (g)过程中能量的变化示意图，请写出(g)和(g)反应的热化学方程式：______________________________________________________________________。 （4）已知下列数据： 化学键 H-H N≡N 435 943 根据表中及图中数据计算N-H键的键能是____________________。 （5）用催化还原NO，还可以消除氮氧化物的污染。已知： ① ② 若1 mol (g)还原NO(g)至(g)和(g)，则该反应过程中放出的热量为__________kJ(用含a、b的式子表示)。 Ⅲ．二氧化氯(ClO2)为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。如图是目前已开发出用电解法制取的新工艺。 （6）阳极产生的电极反应式：__________________________________________________。 （7）当阴极产生标准状况下112 mL气体时，通过阳离子交换膜的离子的物质的量为_________________。 【答案】（1） （2）408.0 （3） （4）390 （5） （6） （7）0.01 mol 【解析】 【小问1详解】 由题意可知，肼与双氧水反应生成氮气和水，反应的化学方程式为，0.4 mol液态肼与0.8 mol 恰好完全反应放出256.0 kJ的热量，则1 mol液态肼反应放出的热量为，反应的热化学方程式为 。 【小问2详解】 将肼与双氧水反应生成氮气和水设为①，液态水转化为气态水设为②，由盖斯定律可知，反应①-②×4得到 ，16 g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是。 【小问3详解】 由图可知，合成氨反应的反应物总能量大于生成物总能量，生成1 mol氨气焓变为，则反应的热化学方程式为 。 【小问4详解】 设N-H键的键能为a ，焓变=反应物总键能-生成物总键能，可得：，解得a=390。 【小问5详解】 由盖斯定律可知，反应①-3×②可得反应，则==，则1 mol 还原NO至放出热量 kJ。 【小问6详解】 由题意可知，放电生成，Cl元素从-1价升高到+4价，结合电荷守恒、原子守恒配平电极反应式为。 【小问7详解】 阴极电极反应式为，阴极产生标准状况下112 mL物质的量为0.005 mol，生成0.005 mol转移电子0.01 mol，电路中转移1 mol电子对应1 mol通过阳离子交换膜平衡电荷，则通过阳离子交换膜的的物质的量为0.01 mol。 17. 工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物()、、CO、等气体，严重污染空气。对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用。 （1）Ⅰ．脱硝： 已知：的燃烧热为285.8 kJ/mol kJ/mol kJ/mol 催化剂存在下，还原生成水蒸气和其他无毒物质的热化学方程式为_________________________。 （2）Ⅱ．脱碳： 向2L恒容密闭容器中加入2 mol 、6 mol ，在适当的催化剂作用下，发生反应。下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是__________。 A．混合气体的平均摩尔质量保持不变 B．和的体积分数保持不变 C．和的转化率相等 D．混合气体的密度保持不变 E．1 mol 生成的同时有3 mol H-H键断裂 （3）Ⅲ．脱硫： 如图电解装置可将雾霾中的NO、分别转化为和。物质A的化学式为__________，阴极的电极反应式是______________________________________________________________________。 【答案】（1） kJ/mol （2）DE （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 根据的燃烧热为，可写出热化学方程式①：；已知②：；已知③：。催化剂存在下，还原生成水蒸气和无毒气体（即），目标反应方程式为。根据盖斯定律，目标反应可由 ①②③ 得到，则 ； 【小问2详解】 A．反应物均为气体，生成物均为液体。加入的和的物质的量之比为，与化学计量数之比相同，反应过程中消耗的和的物质的量之比始终为，剩余气体的平均摩尔质量始终为 ，保持不变，不能说明达到平衡状态，不符题意； B．由于投料比等于化学计量数之比，反应过程中和的体积分数始终保持不变（分别为和），不能说明达到平衡状态，不符题意； C．由于投料比等于化学计量数之比，两者的转化率在反应的任何时刻都相等，不能说明达到平衡状态，不符题意； D．该反应在恒容密闭容器中进行，气体总质量随反应正向进行而不断减小，容器体积不变，则混合气体的密度不断减小，当密度保持不变时，说明反应达到平衡状态，符合题意； E．生成代表逆反应速率，同时有键断裂代表正反应速率，两者之比等于化学计量数之比（），说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，符合题意； 【小问3详解】 由题意和图示可知，转化为，氮元素化合价降低，发生还原反应，故通入的一极为电解池的阴极，在酸性条件下，其电极反应式为；转化为，硫元素化合价升高，发生氧化反应，通入的一极为阳极，其电极反应式为。阳极区生成了大量的和，故流出的物质A为。 18. 电化学与生活有着密切的联系，结合电化学知识回答下列有关问题。某兴趣小组的同学以甲醇燃料电池为电源研究有关电化学的问题。 （1）甲池中，通入一极的电极反应式为_______。 （2）乙池中，极石墨电极的电极反应式为_______；若饱和溶液足量，通电一段时间后，向乙池溶液加入一定量的_______填物质名称，可使溶液复原。 （3）丙池中，通电前、两电极的质量相同，通电一段时间后。 ①溶液中将_______填“增大”“减小”或“不变”。 ②两极的质量相差，则甲池中消耗的体积为_______标准状况下。 （4）丁池中，利用离子交换膜控制电解液中来制备纳米，离子交换膜为阴离子交换膜。 ①Ti电极附近溶液的将_______填“增大”“减小”或“不变”。 ②Cu电极的电极反应式为_______。 【答案】（1）CH3OH-6e-+8OH-=CO+6H2O （2） ①. 2H2O+2e-=H2↑+2OH-或2H++2e-=H2↑ ②. 氯化氢 （3） ①. 不变 ②. 224 （4） ①. 增大 ②. 2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O 【解析】 【分析】甲池中甲醇发生氧化反应，作负极，则通入氧气的一极为正极，则A为阳极，B为阴极，C为阳极，D为阴极，Cu为阳极，Ti为阴极。 【小问1详解】 甲池中甲醇发生氧化反应，其中C的化合价由-2价升高到+4价，失去电子，最后变成碳酸根离子，电极反应式为：CH3OH-6e-+8OH-=CO+6H2O； 【小问2详解】 甲池中甲醇发生氧化反应，为负极，故在乙池中A与通入氧气的一极相连，A为阳极，B为阴极，B极电极反应式为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-或2H++2e-=H2↑；总反应为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，通电一段时间后，向乙池溶液加入一定量的氯化氢可以复原； 【小问3详解】 a．丙池中C为阳极，D为阴极，C上Ag发生氧化反应生成Ag+，，D上Ag+发生还原反应生成Ag，故答案为：不变； b．两极的质量相差8.64g，故C中反应的Ag的物质的量=，转移电子物质的量为0.04mol，由转移电子守恒，参加反应的氧气的物质的量=，故标况下体积为：； 【小问4详解】 Ti电极为阴极，发生还原反应，故，OH-增多，碱性增强，故答案为：增大； Cu为阳极，发生氧化反应，与OH-结合生成Cu2O和H2O，故答案为：2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O。 19. 可用来生产燃料甲醇。 。在体积为1 L的恒容密闭容器中，充入1mol 和2mol ，一定条件下发生上述反应，测得(g)的浓度随时间的变化如表所示： 时间/min 0 3 5 10 15 浓度/mol/L 0 0.3 0.45 0.5 0.5 （1）的平衡转化率=__________。该条件下上述反应的平衡常数K=__________。 （2）下列措施中能使平衡体系中增大且不减慢化学反应速率的是__________。 A. 升高温度 B. 充入He(g)，使体系压强增大 C. 再充入1 mol D. 将(g)从体系中分离出去 （3）当反应达到平衡时，的物质的量浓度为，然后向容器中再加入一定量，待反应再一次达到平衡后，的物质的量浓度为，则__________ (填“>”、“<”或“=”)。 （4）要提高的转化率，可以采取的措施是__________(填序号)。 A．加入催化剂 B．增大的浓度 C．通入惰性气体 D．通入 E．分离出甲醇 【答案】（1） ①. 75% ②. 4 （2）C （3）< （4）DE 【解析】 【小问1详解】 根据表格数据，10 min时反应达到平衡，此时生成甲醇的浓度为0.5 mol/L。根据反应方程式，消耗的浓度为，的初始浓度为2.0 mol/L，故的平衡转化率为。可列出三段式：，平衡常数。 【小问2详解】 A．升高温度，化学反应速率加快，该反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，甲醇物质的量减小，二氧化碳物质的量增大，比值减小，A错误； B．恒容条件下充入，反应体系中各物质的浓度不变，反应速率不变，平衡不移动，比值不变，B错误； C．再充入1 mol氢气，反应物浓度增大，反应速率加快，平衡正向移动，甲醇物质的量增大，二氧化碳物质的量减小，比值增大，C正确； D．将分离出去，生成物浓度减小，化学反应速率减慢，D错误。 故答案选C。 【小问3详解】 达到平衡后，再向恒容容器中充入一定量，虽然平衡正向移动，但根据勒夏特列原理，平衡移动只能减弱浓度的增加，不能完全抵消，因此再次达到平衡时的浓度大于原平衡浓度，即。 【小问4详解】 A．加入催化剂只能改变反应速率，不影响化学平衡，转化率不变，A错误； B．增大的浓度，平衡正向移动，但自身的转化率降低，B错误； C．恒容条件下通入惰性气体，各反应组分浓度不变，平衡不移动，转化率不变，C错误； D．通入，增大反应物浓度，平衡正向移动，转化率提高，D正确； E．分离出甲醇，减小生成物浓度，平衡正向移动，转化率提高，E正确。 故答案选DE。 20. 二甲醚(DME)是一种重要的清洁燃料，可替代氟利昂作制冷剂，对臭氧层无破坏作用。工业上可利用合成气合成二甲醚，其部分原理如下，回答下列问题： ① ② （1）的平衡常数K=__________(用、表示)。 （2）将合成气以通入1 L的反应器中，一定条件下发生反应： ，其中CO的平衡转化率随温度、压强变化关系如图所示，回答下列问题： ①图中压强由大到小的关系__________(用、、表示)。 ②图中a、b、c三点的化学平衡常数为、、，从大到小的顺序为____________________。 ③若b点起始时，则平衡时__________50%(填“>”“<”或“=”)。 ④下列措施中能够同时满足增大正反应速率和提高CO转化率的是__________(填字母)。 A．使用高效催化剂　　　　　　　　　　　　　　B．降低反应温度 C．再充入2 mol CO与4 mol 　　　　　　　　　 D．不断将二甲醚从体系混合物中分离出来 【答案】（1） （2） ①. ②. ③. > ④. C 【解析】 【小问1详解】 目标反应=2①+②，故平衡常数K=； 【小问2详解】 ①该反应正向气体分子数减小，恒温条件下，加压平衡正向移动，CO的平衡转化率增大，故； ②由图可知，升高温度，CO的平衡转化率降低，该反应为放热反应，平衡常数只与温度有关，a、b点温度相同，平衡常数相等，c点温度高，平衡常数小，故； ③若b点起始时，相当于增大H2的浓度，平衡正向移动，CO的平衡转化率增大，故平衡时>50%； ④A．使用高效催化剂可以加快反应速率，但不影响平衡转化率，A不符合题意； B．降低反应温度反应速率减小，该反应为放热反应，降温平衡正向移动，CO的平衡转化率增大，B不符合题意； C．再充入2 mol CO与4 mol ，反应物浓度增大，反应速率增大，平衡正向移动，CO的平衡转化率增大，C符合题意； D．不断将二甲醚从体系混合物中分离出来，平衡正向移动，CO的平衡转化率增大，但生成物浓度减小，反应速率减小，D不符合题意； 故选C。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $