精品解析：福建省莆田锦江中学2024-2025学年高二上学期11月期中考试 化学试题

莆田锦江中学2024-2025学年上学期期中考 高二化学试题 满分100分 考试时间75分钟 可能用到的相对原子质量：H-1 Li-7 C-12 O-16 Na-23 Al-27 P-31 S-32 Cl-35.5 Fe-56 Cu-64 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40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. 下列反应属于氧化还原反应，且是放热反应是 A. 稀醋酸与烧碱溶液反应 B. 灼热的炭与的反应 C. 铁片与稀盐酸的反应 D. 与的反应 2. 下列有关能量的判断和表示方法正确的是(　　) A. 由C(s，石墨)＝C(s，金刚石)　ΔH＝＋1.9 kJ·mol－1，可知：石墨比金刚石更稳定 B. 等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出的热量更多 C. 由H＋(aq)＋OH－(aq)＝H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，可知：含1 mol CH3COOH的溶液与含1 mol NaOH的溶液混合，放出热量等于57.3 kJ D. 2 g H2完全燃烧生成液态水放出285.8 kJ热量，则氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ 3. 已知：的能量变化如图所示，有关叙述正确的是 A. 与反应生成放出的热量大于 B. 断裂键和键吸收的能量大于形成键放出的能量 C. 在相同条件下，与的能量总和小于的能量 D. 分解生成和需要吸收的热量 4. 已知化合物A与H2O在一定条件下反应生成化合物B与HCOO-，其反应历程如图所示，其中TS表示过渡态，I表示中间体。下列说法正确的是 A. 化合物A与H2O之间的碰撞均为有效碰撞 B. 该历程中的最大能垒(活化能)E正=16.87 kJ·mol-1 C. 使用更高效的催化剂可降低反应所需的活化能和反应热 D. 平衡状态时，升温使平衡逆向移动 5. 下列四个装置中都用到了金属铜，下列有关说法正确的是 A. 用图甲装置可在铁件上镀铜 B. 用图乙装置可证明活泼性： C. 用图丙装置可实现牺牲Cu电极保护钢铁设施 D. 用图丁装置可实现化学能向电能的转化，且C极的电极反应式是 6. 一定条件下，通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料MgO： MgSO4(s)+CO(g) MgO(s)+CO2(g)+SO2(g) △H>0，该反应在某密闭容器中达到平衡。下列分析正确的是 A. 恒温恒容时，充入CO气体，达到新平衡时增大 B. 容积不变时，升高温度，混合气体的平均相对分子质量减小 C. 恒温恒容时，分离出部分SO2气体可提高MgSO4的转化率 D. 恒温时，增大压强平衡逆向移动，平衡常数减小 7. 如图是甲烷燃料电池的工作原理模拟示意图，下列说法不正确的是 A. 电极B为正极 B. 在电极A上发生氧化反应 C. 电极A区发生反应： D. 当有通过外电路时，有通过阴离子交换膜 8. 在传统的电解氯化氢回收氯气技术的基础上，科学家最近采用碳基电极材料设计了一种新的工艺方案，主要包括电化学过程和化学过程，如图所示。下列说法正确的是 A. a为电源正极 B. 阳极反应为Fe2++e-=Fe3+ C. 阴极区附近发生的反应有4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O D. 若产生2.24LCl2，通过外电路中的电子数目为0.1NA 9. 下列叙述与图对应的是 A. 对达到平衡状态的反应：A(g)+3B(g) 2C(g)，图①表示在t0时刻充入了一定量的C，平衡逆向移动 B. 由图②可知，p2>p1、T1>T2满足反应：2A(g)+B(g) 2C(g) ΔH＜0 C. 图③为只改变某一条件，化学反应aA(g)+B(g) cC(g)的平衡变化图像，则图像中b、c、d三点对应的正反应速率最大的是b点 D. 对于反应2X(g)+3Y(g) 2Z(g) ΔH＜0，图④轴可以表示Y的百分含量 10. CH4与CO2重整生成H2和CO的过程中主要发生下列反应： Ⅰ．CH4（g）+CO2（g）2H2（g）+2CO（g） ΔH=+247.1 kJ·mol-1 Ⅱ．H2（g）+CO2（g）H2O（g）+CO（g） ΔH=+41.2 kJ·mol-1 在恒压、反应物起始投料比n（CH4）:n（CO2）=1:1条件下，CH4和CO2的平衡转化率随温度变化的曲线如图所示。下列有关说法正确的个数是 ①升高温度，Ⅰ、Ⅱ正反应速率均增大，逆反应速率均减小 ②800 K下，改变起始投料比，可使甲烷的转化率由X点提高至Y点 ③曲线A表示CH4的平衡转化率 ④相同条件下，使用高效催化剂不能使曲线A和曲线B相重叠 A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 二、非选择题：本题包括4小题，共60分。 11. 研究金属腐蚀和防腐的原理很有现实意义。 （1）甲图为人教版教材中探究钢铁的吸氧腐蚀的装置。某兴趣小组按该装置实验，导管中液柱上升缓慢，下列措施可以更快更清晰观察到水柱上升现象的有_______(填序号)。 A. 用纯氧气代替试管内空气 B. 用酒精灯加热试管提高温度 C. 将铁钉换成铁粉和炭粉混合粉末 D. 换成更细的导管，水中滴加红墨水 （2）该小组将甲图装置改进成乙图装置并进行实验，导管中红墨水液柱高度随时间的变化如表，根据数据判断腐蚀的速率随时间逐渐_______(填“加快”、“不变”、“减慢”)，你认为影响因素为_______。 时间/min 1 3 5 7 9 液柱高度/cm 0.8 2.1 3.0 3.7 4.2 （3）为探究铁钉腐蚀实验a、b两点所发生的反应，进行以下实验，完成表格空白(已知铁氰化钾溶液遇亚铁离子显蓝色，常用于亚铁离子的检验)； 实验操作 实验现象 实验结论 向NaCl溶液中滴加2~3滴酚酞指示剂 a点附近溶液出现红色 a点电极反应为①_______ 然后再滴加2~3滴铁氰化钾溶液 b点周围出现蓝色沉淀 b点电极反应为②_______ 根据以上实验探究，试判断③_______(填“a”或“b”)为负极，该点腐蚀更严重。 （4）图丙中钢闸门应与外接电源的_______相连(填“正极”或“负极”)钢闸门不会被腐蚀，属于_______保护法。 （5）金属阳极钝化是另一种电化学防腐方法。将Fe作阳极置于H2SO4溶液中，一定条件下Fe钝化形成致密Fe3O4氧化膜，写出该阳极电极反应式是_______。 12. 电化学在生产生活中有很多重要的应用。回答下列问题。 （1）氯碱工业为疫情防控提供了强有力的物质支撑，氯的许多化合物既是重要化工原料，又是高效、广谱的灭菌消毒剂。 ①写出电解饱和食盐水的化学方程式_______；氯气的逸出口是_______。 ②该离子交换膜为_______(填“阴”或“阳”)离子交换膜。 ③电解产生，理论上阳极室减少的离子总数为_______(用表示)。 （2）氯碱工业能耗大，通过如图改进，提高电极B上反应物的氧化性来降低电解电压，可大幅度降低能耗。电极A应与外接电源的_______相连(填“正极”或“负极”)，写出电极B的电极反应式_______。 （3）利用电化学原理，将、和熔融制成燃料电池，模拟工业电解法精炼银，装置如图所示。 ①甲池工作时，转变成绿色硝化剂，可循环使用，则石墨Ⅱ附近发生的电极反应方程式为_______。 ②若电解一段时间，电路转移0.3mol电子，乙中阴极得到21.6gAg，则该电解池的电解效率为_______%。(保留小数点后一位。通过一定电量时阴极上实际沉积的金属质量与通过相同电量时理论上应沉积的金属质量之比叫电解效率)。 13. “绿水青山就是金山银山”，近年来，绿色发展、生态保护成为中国展示给世界的一张新“名片”。 Ⅰ．已知和下： ① ② ③ （1）则表示燃烧热的热化学方程式为___________。 Ⅱ．和在一定条件下反应可制得合成气，在密闭容器中分别通入和，发生反应：。 （2）该反应在 ___________(填“高温”或“低温”)条件下能自发进行。 （3）下列能判断达到平衡状态的是___________(填序号)。 A. 一定温度下，容积固定的容器中，气体密度保持不变 B. 容积固定的绝热容器中，温度保持不变 C. 一定温度和容积固定的容器中，混合气体平均相对分子质量不变 D. 和的物质的量之比不再改变 Ⅲ．已知催化加氢合成乙醇的反应原理为：，设为起始时的投料比，即。 （4）图1中投料比相同，温度从高到低的顺序为___________。 （5）图2中、、从大到小的顺序为___________。 （6）图3表示在总压为的恒压条件下，且时，平衡状态时各物质的物质的量分数与温度的关系。则曲线代表的物质的化学名称为___________。 14. Ⅰ.向某体积固定的密闭容器中加入0.3 mol A、0.1 mol C和一定量(未知)的B三种气体，一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如图所示。已知在反应过程中混合气体的平均相对分子质量没有变化。请回答： （1）若t1=15时，则t0~t1s内以C物质浓度变化表示的反应速率v(C)=_______； （2）写出反应的化学方程式：________________________； （3）t1 s时，A的转化率为__________，此时v(A)正______v(B)逆(选填“>”、“<”或“=”)； Ⅱ.已知化学反应①：Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)，其平衡常数为K1；化学反应②：Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g)，其平衡常数为K2。在温度973K和1173K情况下，K1、K2的值分别如下： 温度 K1 K2 973K 1.47 2.38 1173 2.15 1.67 （4）通过表格中的数值可以推断：反应①是__________(填“吸热”或“放热”)反应。 （5）现有反应③CO2(g)+H2 (g)CO(g)+H2O(g)，能判断反应③已达平衡状态的是_______________________________ A. 容器中压强不变 B. 混合气体中c(CO)不变 C. v正(H2)=v逆(H2O) D. c(CO2)=c(CO) （6）根据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系式_______________________。据此关系式及上表数据，也能推断出反应③是______(填“吸热”或“放热”)反应。要使反应③在一定条件下建立的平衡向正反应方向移动，可采取的措施是______ (填写序号)。 A缩小反应容器容积 B扩大反应容器容积 C．降低温度 D．升高温度 E．使用合适的催化剂 F．设法减少CO的量 （7）一定温度下，某恒容密闭容器中发生反应，若原料气中，测得m与CO2的平衡转化率(α)的关系如图所示。 若平衡时A点容器内总压强为0.5MPa，则上述反应的平衡常数。______(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 莆田锦江中学2024-2025学年上学期期中考 高二化学试题 满分100分 考试时间75分钟 可能用到的相对原子质量：H-1 Li-7 C-12 O-16 Na-23 Al-27 P-31 S-32 Cl-35.5 Fe-56 Cu-64 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40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. 下列反应属于氧化还原反应，且是放热反应是 A. 稀醋酸与烧碱溶液反应 B. 灼热的炭与的反应 C. 铁片与稀盐酸的反应 D. 与的反应 【答案】C 【解析】 【详解】A．稀醋酸与烧碱溶液反应为非氧化还原反应反应，故A错误； B．灼热的炭与的反应是吸热反应，故B错误； C．铁片与稀盐酸属于氧化还原反应，且为放热反应，故C正确； D．与属于非氧化还原反应，且是吸热反应，故D错误； 答案选C。 2. 下列有关能量的判断和表示方法正确的是(　　) A. 由C(s，石墨)＝C(s，金刚石)　ΔH＝＋1.9 kJ·mol－1，可知：石墨比金刚石更稳定 B. 等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出的热量更多 C. 由H＋(aq)＋OH－(aq)＝H2O(l)　ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，可知：含1 mol CH3COOH的溶液与含1 mol NaOH的溶液混合，放出热量等于57.3 kJ D. 2 g H2完全燃烧生成液态水放出285.8 kJ热量，则氢气燃烧的热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ 【答案】A 【解析】 【详解】A．C（石墨）变为C（金刚石）为吸热反应，说明石墨的总能量低于金刚石，因此石墨比金刚石更稳定，A正确； B．气态硫的能量高于固态硫的能量，等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，前者放出热量更多，B错误； C．CH3COOH为弱电解质，存在电离平衡，电离过程吸热，放出的热量小于57.3 kJ，C错误； D．2 g H2完全燃烧生成液态水放出285.8 kJ热量，则氢气燃烧的热化学方程式为H2(g)＋1/2O2(g)＝H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ/mol，D错误； 答案选A。 【点睛】注意反应热大小比较的规律，比较反应热的大小时，不要只比较ΔH数值的大小，还要考虑其符号。对放热反应，放热越多，ΔH越小；对吸热反应，吸热越多，ΔH越大。另外还需要注意反应物和生成物的状态，例如物质的气、液、固三态的变化与反应热的关系为。 3. 已知：的能量变化如图所示，有关叙述正确的是 A. 与反应生成放出的热量大于 B. 断裂键和键吸收的能量大于形成键放出的能量 C. 在相同条件下，与的能量总和小于的能量 D. 分解生成和需要吸收的热量 【答案】A 【解析】 【详解】A．的能量高于，所以与反应生成放出的热量大于，A正确； B．由分析可知，该反应为反应物总能量大于生成物总能量的放热反应，则断裂1mol H—H键和1mol F—F键吸收的能量小于形成2mol H—F键放出的能量，B错误； C．由分析可知，该反应为反应物总能量大于生成物总能量的放热反应，则在相同条件下，1mol氢气与1mol氟气的能量总和大于2mol氟化氢气体的能量，C错误； D．由分析可知，氢气与氟气化合生成氟化氢的反应为放热反应，则氟化氢分解生成氢气和氟气的反应为吸热反应，1mol氟化氢分解吸收的热量为：，D错误； 答案选A。 4. 已知化合物A与H2O在一定条件下反应生成化合物B与HCOO-，其反应历程如图所示，其中TS表示过渡态，I表示中间体。下列说法正确的是 A. 化合物A与H2O之间的碰撞均为有效碰撞 B. 该历程中的最大能垒(活化能)E正=16.87 kJ·mol-1 C. 使用更高效的催化剂可降低反应所需的活化能和反应热 D. 平衡状态时，升温使平衡逆向移动 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知，化合物A与H2O的反应历程经历了3个阶段，说明该反应的反应速率不快，化合物A与H2O之间的碰撞并没有都发生反应，即化合物A与H2O之间的碰撞不均为有效碰撞，故A错误； B．该历程中的最大能垒(活化能)△E正=16.87 kJ/mol-(-1.99kJ/mol)=18.86 kJ/mol，故B错误； C．催化剂可降低反应所需的活化能，改变反应速率，但不能改变反应的始态和终态，不能改变反应始态和终态的总能量，即不能改变反应热，故C错误； D．由图可知：反应物具有的能量大于生成物具有的能量，则该反应是放热反应，升高温度，化学平衡向吸热的逆反应方向移动，故D正确； 故本题选D。 5. 下列四个装置中都用到了金属铜，下列有关说法正确的是 A. 用图甲装置可在铁件上镀铜 B. 用图乙装置可证明活泼性： C. 用图丙装置可实现牺牲Cu电极保护钢铁设施 D. 用图丁装置可实现化学能向电能的转化，且C极的电极反应式是 【答案】D 【解析】 【详解】A．在铁件上镀铜，铁件作阴极、铜棒作阳极，故A错误； B．铝在浓硝酸中钝化，图乙装置，Cu是负极、Al是正极，不能证明活泼性：，故B错误； C．铁的活泼型大于铜，铜、铁构成原电池，铁为负极，图丙装置不能牺牲Cu电极保护钢铁，故C错误； D．铜和Fe3+反应生成Cu2+、Fe2+，图丁装置构成原电池，可实现化学能向电能的转化， Cu是负极、C极是正极，正极的电极反应式是，故D正确； 选D。 6. 一定条件下，通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料MgO： MgSO4(s)+CO(g) MgO(s)+CO2(g)+SO2(g) △H>0，该反应在某密闭容器中达到平衡。下列分析正确的是 A. 恒温恒容时，充入CO气体，达到新平衡时增大 B. 容积不变时，升高温度，混合气体的平均相对分子质量减小 C. 恒温恒容时，分离出部分SO2气体可提高MgSO4的转化率 D. 恒温时，增大压强平衡逆向移动，平衡常数减小 【答案】C 【解析】 【详解】A.通入CO，虽然平衡向正反应方向进行，但c(CO)增大，且比c(CO2)大，因此此比值减小，故错误； B.正反应方向是吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向进行，CO2和SO2的相对分子质量比CO大，因此混合气体的平均摩尔质量增大，故错误； C.分离出SO2，减少生成物的浓度，平衡向正反应方向进行，MgSO4消耗量增大，即转化率增大，故正确； D.化学平衡常数只受温度的影响，温度不变，化学平衡常数不变，故错误。 答案选C。 7. 如图是甲烷燃料电池的工作原理模拟示意图，下列说法不正确的是 A. 电极B为正极 B. 在电极A上发生氧化反应 C. 电极A区发生反应： D. 当有通过外电路时，有通过阴离子交换膜 【答案】D 【解析】 【分析】电极A是负极，甲烷()燃料电池的反应原理是与反应生成和，但该甲烷燃料电池的电解质溶液为溶液，生成的还要与反应生成，所以总反应为，负极反应为；电极B是正极，发生还原反应，当有通过外电路时，有通过阴离子交换膜。 【详解】A． 电极B发生还原反应为正极，故A正确； B．A是负极，在电极A上发生氧化反应，故B正确； C． 甲烷()燃料电池的反应原理是与反应生成和，但该甲烷燃料电池的电解质溶液为溶液，生成的还要与反应生成，电极A区发生反应：，故C正确； D． 当有通过外电路时，有通过阴离子交换膜，故D错误； 故选D。 8. 在传统的电解氯化氢回收氯气技术的基础上，科学家最近采用碳基电极材料设计了一种新的工艺方案，主要包括电化学过程和化学过程，如图所示。下列说法正确的是 A. a为电源正极 B. 阳极反应为Fe2++e-=Fe3+ C. 阴极区附近发生的反应有4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O D. 若产生2.24LCl2，通过外电路中的电子数目为0.1NA 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，左侧铁离子发生还原反应生成亚铁离子，为阴极，则a为负极，A错误； B．右侧电极为阳极，氯失去电子生成氯气，，B错误； C．阴极区附近亚铁离子被氧气氧化为铁离子，发生的反应有4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O，C正确； D．没有标况，不能计算反应的氯气的物质的量，D错误； 故选C。 9. 下列叙述与图对应的是 A. 对达到平衡状态的反应：A(g)+3B(g) 2C(g)，图①表示在t0时刻充入了一定量的C，平衡逆向移动 B. 由图②可知，p2>p1、T1>T2满足反应：2A(g)+B(g) 2C(g) ΔH＜0 C. 图③为只改变某一条件，化学反应aA(g)+B(g) cC(g)的平衡变化图像，则图像中b、c、d三点对应的正反应速率最大的是b点 D. 对于反应2X(g)+3Y(g) 2Z(g) ΔH＜0，图④轴可以表示Y的百分含量 【答案】B 【解析】 【详解】A．平衡状态下，在t0时刻充入一定量的C，逆反应速率瞬间增大然后逐渐减小，正反应速率在t0时刻不变，然后逐渐增大，化学平衡逆向移动，A错误； B．该反应为气体体积减小的放热反应，温度升高化学平衡逆向移动，C百分含量减小，T2时C的百分含量大于T1时，T1>T2满足该反应，增大压强化学平衡正向移动，C百分含量增大，p2时C的百分含量大于p1，p2>p1满足该反应，此外T1、p2对应曲线的反应速率最大，B正确； C．由图可知，在t0时刻，改变外界条件，逆反应速率大于正反应速率，随反应进行，正反应速率逐渐增大，故b、c、d三点中对应的正反应速率最大的是d点，C错误； D．该反应正反应为放热反应，升高温度化学平衡逆向移动，则随着温度的升高，Y的百分含量增大，D错误； 故答案选B。 10. CH4与CO2重整生成H2和CO的过程中主要发生下列反应： Ⅰ．CH4（g）+CO2（g）2H2（g）+2CO（g） ΔH=+247.1 kJ·mol-1 Ⅱ．H2（g）+CO2（g）H2O（g）+CO（g） ΔH=+41.2 kJ·mol-1 在恒压、反应物起始投料比n（CH4）:n（CO2）=1:1条件下，CH4和CO2的平衡转化率随温度变化的曲线如图所示。下列有关说法正确的个数是 ①升高温度，Ⅰ、Ⅱ正反应速率均增大，逆反应速率均减小 ②800 K下，改变起始投料比，可使甲烷的转化率由X点提高至Y点 ③曲线A表示CH4的平衡转化率 ④相同条件下，使用高效催化剂不能使曲线A和曲线B相重叠 A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 【答案】B 【解析】 【详解】①升高温度，ⅠⅡ正、逆反应速率均增大，故错误； ②800 K下，可以通过改变二氧化碳的量，即改变起始投料比，使甲烷的转化率由X点提高至Y点，故正确； ③根据两个反应得到总反应为CH4（g）+2CO2（g）H2（g）+3CO（g）+ H2O（g），加入的CH4与CO2物质的量相等，CO2消耗量大于，因此CO2的转化率大于CH4，因此曲线A表示CO2的平衡转化率，故错误； ④相同条件下，使用高效催化剂只能改变化学反应速率但不能使平衡移动，故不能使曲线A和曲线B相重叠，故正确； 综上，有2个正确； 答案选B。 二、非选择题：本题包括4小题，共60分。 11. 研究金属腐蚀和防腐的原理很有现实意义。 （1）甲图为人教版教材中探究钢铁的吸氧腐蚀的装置。某兴趣小组按该装置实验，导管中液柱上升缓慢，下列措施可以更快更清晰观察到水柱上升现象的有_______(填序号)。 A. 用纯氧气代替试管内空气 B. 用酒精灯加热试管提高温度 C. 将铁钉换成铁粉和炭粉混合粉末 D. 换成更细的导管，水中滴加红墨水 （2）该小组将甲图装置改进成乙图装置并进行实验，导管中红墨水液柱高度随时间的变化如表，根据数据判断腐蚀的速率随时间逐渐_______(填“加快”、“不变”、“减慢”)，你认为影响因素为_______。 时间/min 1 3 5 7 9 液柱高度/cm 0.8 2.1 3.0 3.7 4.2 （3）为探究铁钉腐蚀实验a、b两点所发生的反应，进行以下实验，完成表格空白(已知铁氰化钾溶液遇亚铁离子显蓝色，常用于亚铁离子的检验)； 实验操作 实验现象 实验结论 向NaCl溶液中滴加2~3滴酚酞指示剂 a点附近溶液出现红色 a点电极反应为①_______ 然后再滴加2~3滴铁氰化钾溶液 b点周围出现蓝色沉淀 b点电极反应为②_______ 根据以上实验探究，试判断③_______(填“a”或“b”)为负极，该点腐蚀更严重。 （4）图丙中钢闸门应与外接电源的_______相连(填“正极”或“负极”)钢闸门不会被腐蚀，属于_______保护法。 （5）金属阳极钝化是另一种电化学防腐方法。将Fe作阳极置于H2SO4溶液中，一定条件下Fe钝化形成致密Fe3O4氧化膜，写出该阳极电极反应式是_______。 【答案】（1）ACD （2） ①. 减慢 ②. NaCl溶液中溶解氧的浓度 （3） ①. ②. ③. b （4） ①. 负极 ②. 外加电流的阴极 （5） 【解析】 【分析】要加快原电池反应的进行，一方面可以增大负极金属与电解质的接触面积，另一方面可增大电解质的浓度；要阻止金属失电子，从而保护金属不被腐蚀，需设法阻止金属失电子。 【小问1详解】 A．用纯氧气代替试管内空气，反应速率加快，O2的浓度减小快，容器内气体的压强减小快，液柱上升明显，A符合题意； B．用酒精灯加热试管提高温度，水中溶解的氧气量减少，氧气的消耗量反而减少，另外，气体的体积膨胀，液柱难以上升，B不符合题意； C．将铁钉换成铁粉和炭粉混合粉末，铁粉与电解质的接触面积增大，反应速率加快，氧气的消耗量增多，液柱上升明显，C符合题意； D．换成更细的导管，水中滴加红墨水，液柱上升快，且颜色醒目，现象明显，D符合题意； 故选ACD。 【小问2详解】 从相同时间间隔内表中数据变化可以看出，相同时间内液柱高度变化越来越小，则表明腐蚀的速率随时间逐渐减慢，影响因素为：NaCl溶液中溶解氧的浓度。 【小问3详解】 该装置构成原电池，a点(正极)附近溶解氧量大，发生O2得电子生成OH-的反应，b处(负极)铁失电子生成Fe2+。 实验操作 实验现象 实验结论 向NaCl溶液中滴加2~3滴酚酞指示剂 a点附近溶液出现红色 a点电极反应为①： 然后再滴加2~3滴铁氰化钾溶液 b点周围出现蓝色沉淀 b点电极反应为②： 根据以上实验探究，可判断③b为负极，该点腐蚀更严重。 【小问4详解】 图丙中，要保护钢闸门不被腐蚀，应阻止其失电子，钢闸门(阴极)应与外接电源的负极相连，属于外加电流的阴极保护法。 【小问5详解】 将Fe作阳极置于H2SO4溶液中，一定条件下Fe钝化形成致密Fe3O4氧化膜，则铁作阳极，铁失电子产物与电解质反应生成Fe3O4等，该阳极电极反应式是。 【点睛】要保护金属制品不被腐蚀，应设法阻止金属失电子，即将金属制品与电源负极相连，或与更活泼的金属相连。 12. 电化学在生产生活中有很多重要的应用。回答下列问题。 （1）氯碱工业为疫情防控提供了强有力的物质支撑，氯的许多化合物既是重要化工原料，又是高效、广谱的灭菌消毒剂。 ①写出电解饱和食盐水的化学方程式_______；氯气的逸出口是_______。 ②该离子交换膜为_______(填“阴”或“阳”)离子交换膜。 ③电解产生，理论上阳极室减少的离子总数为_______(用表示)。 （2）氯碱工业能耗大，通过如图改进，提高电极B上反应物的氧化性来降低电解电压，可大幅度降低能耗。电极A应与外接电源的_______相连(填“正极”或“负极”)，写出电极B的电极反应式_______。 （3）利用电化学原理，将、和熔融制成燃料电池，模拟工业电解法精炼银，装置如图所示。 ①甲池工作时，转变成绿色硝化剂，可循环使用，则石墨Ⅱ附近发生的电极反应方程式为_______。 ②若电解一段时间，电路转移0.3mol电子，乙中阴极得到21.6gAg，则该电解池的电解效率为_______%。(保留小数点后一位。通过一定电量时阴极上实际沉积的金属质量与通过相同电量时理论上应沉积的金属质量之比叫电解效率)。 【答案】（1） ①. ②. a ③. 阳 ④. （2） ①. 正极 ②. （3） ①. ②. 66.7 【解析】 【小问1详解】 电解饱和食盐水的化学方程式为，阳极为氯离子失去电子生成氯气，故a口逸出氯气，为避免氢氧根离子移向阴极与氯气反应，故需选择使用阳离子交换膜。电解产生，理论上阳极室有2mol氯离子转化为氯气，同时2molNa+移向阴极，故共减少离子数。 【小问2详解】 电极A 附近氯离子失去电子被氧化为氯气，做阳极，应与电源正极相连。电极B 附近氧气得电子转化为OH-，电极反应式为。 【小问3详解】 石墨Ⅱ为电池的正极，得电子转化为，附近发生的电极反应方程式为。阴极的电极反应式为，电路转移0.3mol电子，理论上产生Ag质量为0.3×108g=32.4g，实际得到21.6gAg，则该电解池的电解效率为。 13. “绿水青山就是金山银山”，近年来，绿色发展、生态保护成为中国展示给世界的一张新“名片”。 Ⅰ．已知和下： ① ② ③ （1）则表示燃烧热的热化学方程式为___________。 Ⅱ．和在一定条件下反应可制得合成气，在密闭容器中分别通入和，发生反应：。 （2）该反应在 ___________(填“高温”或“低温”)条件下能自发进行。 （3）下列能判断达到平衡状态的是___________(填序号)。 A. 一定温度下，容积固定的容器中，气体密度保持不变 B. 容积固定的绝热容器中，温度保持不变 C. 一定温度和容积固定的容器中，混合气体平均相对分子质量不变 D. 和的物质的量之比不再改变 Ⅲ．已知催化加氢合成乙醇的反应原理为：，设为起始时的投料比，即。 （4）图1中投料比相同，温度从高到低的顺序为___________。 （5）图2中、、从大到小的顺序为___________。 （6）图3表示在总压为的恒压条件下，且时，平衡状态时各物质的物质的量分数与温度的关系。则曲线代表的物质的化学名称为___________。 【答案】（1） （2）高温 （3）BC （4） （5） （6）乙醇 【解析】 【小问1详解】 根据盖斯定律：得 故答案为：； 【小问2详解】 该反应为气体分子数增大的吸热反应，，根据，反应才能自发进行，则该反应在高温条件下能自发进行； 故答案为：高温； 【小问3详解】 A．根据质量守恒，混合气体的质量始终不变，容器体积不变，则气体的密度始终不变，当气体的密度不再改变，不能表明反应已达到平衡状态，故A错误； B．容积固定的绝热容器中，随着反应进行，容器温度发生改变，当温度保持不变，表明反应已达到平衡状态，故B正确； C．根据质量守恒，混合气体的质量始终不变，该反应是气体物质的量增大的反应，随着反应进行，混合气体的平均相对分子质量减小，当混合气体的平均相对分子质量不再改变，表明反应已达到平衡状态，故C正确； D．和的起始物质的量相同，两者转化物质的量相等，即和的物质的量之比始终为，不能说明反应达到平衡状态，故D错误； 故答案为：； 【小问4详解】 该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，二氧化碳的平衡转化率减小，则； 故答案为：； 【小问5详解】 图中、、投料比从大到小的顺序为，因相同温度下，增大氢气的量，平衡正向移动，二氧化碳的转化率增大； 故答案为：； 【小问6详解】 温度升高，反应逆向进行，所以产物的物质的量是逐渐减少的，反应物的物质的量增大，根据方程式生成物质的量大于乙醇，则曲线代表的物质为表示为为； 故答案为：乙醇。 14. Ⅰ.向某体积固定的密闭容器中加入0.3 mol A、0.1 mol C和一定量(未知)的B三种气体，一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如图所示。已知在反应过程中混合气体的平均相对分子质量没有变化。请回答： （1）若t1=15时，则t0~t1s内以C物质浓度变化表示的反应速率v(C)=_______； （2）写出反应的化学方程式：________________________； （3）t1 s时，A的转化率为__________，此时v(A)正______v(B)逆(选填“>”、“<”或“=”)； Ⅱ.已知化学反应①：Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)，其平衡常数为K1；化学反应②：Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g)，其平衡常数为K2。在温度973K和1173K情况下，K1、K2的值分别如下： 温度 K1 K2 973K 1.47 2.38 1173 2.15 1.67 （4）通过表格中的数值可以推断：反应①是__________(填“吸热”或“放热”)反应。 （5）现有反应③CO2(g)+H2 (g)CO(g)+H2O(g)，能判断反应③已达平衡状态的是_______________________________ A. 容器中压强不变 B. 混合气体中c(CO)不变 C. v正(H2)=v逆(H2O) D. c(CO2)=c(CO) （6）根据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系式_______________________。据此关系式及上表数据，也能推断出反应③是______(填“吸热”或“放热”)反应。要使反应③在一定条件下建立的平衡向正反应方向移动，可采取的措施是______ (填写序号)。 A缩小反应容器容积 B扩大反应容器容积 C．降低温度 D．升高温度 E．使用合适的催化剂 F．设法减少CO的量 （7）一定温度下，某恒容密闭容器中发生反应，若原料气中，测得m与CO2的平衡转化率(α)的关系如图所示。 若平衡时A点容器内总压强为0.5MPa，则上述反应的平衡常数。______(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)。 【答案】（1）0.004mol/(L·s) （2）3AB+2C （3） ①. 60% ②. > （4）吸热 （5）BC （6） ①. ②. 吸热 ③. DF （7）9 【解析】 【小问1详解】 若t1=15时，则t0~t1s内以C物质浓度变化表示的反应速率； 【小问2详解】 由图可知，A的量减小为反应物、C的量增大为生成物，且三种物质均存在，反应为可逆反应，反应的AC的量之比为（0.15-0.06）：（0.11-0.05）=3:2，已知在反应过程中混合气体的平均相对分子质量没有变化，则反应为等分子数的反应，故反应为：3AB+2C； 【小问3详解】 t1 s时，A的转化率为，此时达到平衡状态，反应速率比等于系数比，则v(A)正>v(B)逆； 【小问4详解】 由表中数据可知，温度升高，①的平衡常数增大，说明平衡向正反应方向移动，则正反应吸热; 【小问5详解】 A．此反应是个气体体积不变的反应，故无论平衡与否，容器中压强一直不变，故压强不变不能作为反应达平衡的标志，A错误；  B．混合气体中c(CO)不变，说明CO的消耗速率和生成速率相等，即正逆反应速率相等，故反应平衡，B正确；  C．H2 的正反应速率与H2O的逆反应速率相等，表示的是正、逆反应速率，且满足计量数关系，说明达到了平衡状态，C正确；  D．c(CO2)=c(CO) ，不能判断正、逆反应速率是否相等，无法判断是否达到平衡状态，D错误； 故答案为：BC； 【小问6详解】 ①Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g) K1 ②Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g) K2 利用盖斯定律将①-②可得：③CO2 (g)+H2 (g)=CO(g)+H2O(g)，则；依据图表平衡常数数据分析，温度升高增大，说明平衡正向进行，反应是吸热反应； ③CO2 (g)+H2 (g)=CO(g)+H2O(g)反应是吸热反应，反应前后气体体积不变，要使反应在一定条件下建立的平衡向正反应方向移动，则 ： A．缩小反应容器容积实质增大压强，反应前后气体体积不变，平衡不动； A不合题意；    B．扩大反应容器容积，压强减小，反应前后气体体积不变，平衡不动；B不合题意；         C．反应是吸热反应，降低温度，平衡向放热反应方向进行，平衡逆向进行，C不合题意；    D．反应是吸热反应，升高温度，平衡向吸热反应方向进行，平衡正向进行，D符合题意；  E．使用合适的催化剂，催化剂只改变反应速率，不改变平衡，E不合题意；  F．设法减少CO的浓度，减少生成物浓度平衡正向进行，F符合题意；  故答案为DF； 【小问7详解】 若平衡时A点容器内总压强为0.5MPa，m=3，设氨气、二氧化碳投料为3mol、1mol，与CO2的平衡转化率为0.5，则反应0.5mol二氧化碳； 总的物质的量为3mol，。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $