精品解析：福建省漳州双语高级中学2025-2026学年高二上学期期中检测化学试题

2025-2026学年第一学期漳州双语高级中学期中检测 高二年级化学试卷 (考试时间：75分钟 试卷满分：100分) 可能用到的相对原子质量：H-1 O-16 S-32 Fe-56 Pb-207 第Ⅰ卷(选择题 共48分) 一、选择题：本题共12个小题，每小题4分，共48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. 化学的发展推动了人类文明和社会进步。下列设备工作时主要是将化学能转化为电能的是 A.奥运火炬 B.锂离子电池 C.路灯 D.太阳能热水器 A. A B. B C. C D. D 2. 对于反应，科学家根据光谱学研究提出如下反应历程： 第一步： 快速平衡 第二步： 慢反应 第三步： 快反应 其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列叙述正确的是 A. 反应速率 B. 该反应的速率由第二步反应决定 C. 是该反应的催化剂，是中间产物 D. 第三步反应中与的每一次碰撞都是有效碰撞 3. 某反应过程中体系的能量变化如图所示，下列说法不正确的是 A. 催化剂能改变该反应的焓变 B. 该反应的逆反应为吸热反应 C. 该反应的 D. 若改变某条件时化学反应速率加快，则E1不一定减小 4. 在4 L密闭容器中充入6 mol A气体和5 mol B气体，在一定条件下发生反应：3A(g)＋B(g)2C(g)＋xD(g)，5 s达到平衡。达到平衡时，生成了2 mol C，经测定D的浓度为0.5 mol·L－1，下列判断正确的是 A. x＝1 B. B的转化率为20% C. 平衡时A的浓度为1.50 mol·L－1 D. B的平均反应速率为0.2 mol·L－1·s－1 5. 镍镉电池是一种可充电的“干电池”，使用寿命长达10~15年。其总反应为Cd+2NiOOH+2H2O2Ni(OH)2+Cd(OH)2。下列说法不正确的是（ ） A. 放电时，负极发生了氧化反应，电极反应式为Cd+2OH--2e-=Cd(OH)2 B. 充电时，阳极的电极反应式为Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2O C. 电池工作时，负极区pH增大，正极区pH减小 D. 该电池充电时电能转化为化学能 6. 关于如图所示各装置的叙述正确的是 A. 图1是化学能转变为电能的装置，总反应为Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+ B. 图2CH4-O2碱性燃料电池电子由a电极经NaOH溶液流向b电极 C. 图3装置可在铁件表面镀铜，CuSO4溶液浓度不变 D. 图4支撑海港码头基础的钢管桩与电源的负极相连，以防止被海水腐蚀 7. 电化学脱硫在金属冶炼和废水处理中均有应用。一种电化学脱硫工作原理示意图如图所示。该装置工作时，下列说法错误的是 A. a为直流电源负极 B. 导线中通过4.5 mol 时阳极区溶液质量增加44 g C. 和之间的转化可提高脱硫效率 D. 电解一段时间后，阴极区溶液pH无明显变化 8. 化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法正确的是 A. 用装置甲设计铜锌原电池 B. 图乙中负极的电极反应式为： C. 图丙中电池放电时，当外电路上有通过时，负极质量增加96 g D. 图丁氢氧燃料电池中，可以在固体介质NASICON中自由移动，氢气端的电极反应式为： 9. 下列图示与相应叙述相符的是 A．H2(g)的燃烧热为241.8kJ·mol-1 B．金刚石比石墨稳定 C．该可逆反应的正反应ΔH<0 D．红磷转化为白磷是放热反应 A. A B. B C. C D. D 10. 我国科学家研发出一种乙醇(沸点78.5℃)绿色制氢新途径，并实现高附加值乙酸(沸点118℃)的生产，反应为：C2H5OH(g)+H2O(g)⇌2H2(g)+CH3COOH(g)。一定条件下，在恒容密闭容器中发生该反应，下列说法正确的是 A. 升高温度，v(正)增大，v(逆)减小 B. 恒温恒容，向容器中通入氢气，v(正)、v(逆)均减小 C. 增大压强，提高了该反应活化分子百分数，使有效碰撞次数增加，反应速率加快 D. 当混合气体的平均摩尔质量不变，说明该反应达到平衡状态 11. 某科学家利用二氧化铈(CeO2)在太阳能作用下将H2O、CO2转变成H2、CO。其过程如下： mCeO2(m-x)CeO2·xCe+xO2 (m-x)CeO2·xCe+xH2O+xCO2mCeO2+xH2+xCO 下列说法不正确的是 A. 以CO和O2构成的碱性燃料电池的负极反应式为CO+H2O-2e-=CO2+2H+ B. 该过程实现了太阳能向化学能的转化 C. 如图中ΔΗ1+ΔΗ2+ΔΗ3=0 D. 该过程中CeO2起到了催化作用 12. 工业合成氨的反应为：，中科院科研团队研制出“TM—LiH(TM表示过渡金属)”双活性中心催化剂体系，实现了传统金属催化剂在温和条件下的合成氨的性能，其原理如图(*表示催化剂的活性位点)，下列分析不合理的是 A. 状态表示发生吸附并解离原子占据的活性位点 B. 状态Ⅱ中反应为是还原剂 C. 一定温度和压强条件下使用“TM—LiH”可以提高氨的平衡转化率 D. “TM—LiH”不能改变合成氨反应的焓变但可以加快反应的速率 第Ⅱ卷(非选择题 共52分) 二、填空题(四题共52分) 13. 甲烷在化工领域中应用广泛，是一种重要能源。 （1）一定条件下，CH4分解形成碳的反应历程如图所示。该历程分_______步进行，其中，第_______步的正反应活化能最大。 （2）用甲烷催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物污染，发生的主反应如下： ①CH4(g)＋4NO2(g)= 4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH1=-574.0 kJ·mol−1 ②CH4(g)＋4NO(g)= 2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH1=-1160.0 kJ·mol−1 ③CH4(g)＋2NO2(g)= N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH3 则：ΔH3=_______kJ·mol−1 （3）如图所示，装置甲为甲烷-空气燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)，通过装置乙实现铁棒上镀铜。 ①电镀结束后，装置甲溶液中的阴离子除了OH-以外还含有_______(忽略水解)，装置乙中Cu电极的质量将_______(填“变大”“变小”或“不变” )。 ②在此过程中每消耗2.24L(标准状况下)甲烷，理论上装置乙中阴极质量变化_______g。 （4）模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法，可以用甲烷-空气燃料电池作为电源，用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾。 ①该电解槽的阴极反应式为_______。此时通过阳离子交换膜的离子数_______(填“大于”“小于”或“等于”)通过阴离子交换膜的离子数。 ②制得的硫酸溶液从出口_______(填“A”“B”“C”或“D”)导出。 14. 油气开采、石油化工、煤化工等行业产生的废气普遍含有硫化氢，需要回收处理并利用。已知下列反应的热化学方程式： ①2H2S(g)⇌S2(g)+2H2(g) ΔH1=+180kJ·mol-1 K1(平衡常数) ②CH4(g)+2H2S(g)⇌CS2(g)+4H2(g) ΔH2=+224kJ·mol-1 K2(平衡常数) ③CS2(g)+2H2(g)⇌CH4(g)+S2(g) ΔH3=-81kJ·mol-1 K3(平衡常数) （1）K2=______(用含K1和K3的代数式表示)，该反应在______(填“高温”、“低温”或“任意温度”)下能自发。 （2）已知反应②中相关化学键的键能数据如表： 化学键 C-H H-S C=S H-H 键能/(kJ·mol-1) a b c d 则C=S键的键能c=______(用含a，b，d的代数式表示)。 （3）下列叙述一定能说明反应②达到平衡状态的是______(填字母)。 A. 断裂4mol C-H键的同时断裂4mol H-H键 B. 恒温恒容，CS2和H2浓度之比不再变化 C. 恒温恒容，混合气体的密度不再变化 D. v正(CH4)=4v逆(H2) （4）在恒压密闭容器内，充入CS2(g)与H2(g)只发生反应③。CS2(g)的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。 ①压强：p2______(填“>”、“<”或“=”)p1 ②比较A，B，C三点的平衡常数大小：______(用KA，KB，KC表示)。 （5）若其他条件相同的情况下，反应③在不同温度下反应相同时间后，测得CS2的转化率(α)随温度(T)的变化曲线如图，其原因是__________________。 （6）在930℃、100kPa条件下，按n(H2S)：n(Ar)=1：3充入混合气体发生反应①，平衡时混合气中H2S与H2的分压相等，则该温度下平衡常数Kp=______kPa．(列出计算式即可) 15. Ⅰ． （1）用如图所示的装置测定中和反应反应热。 实验药品：50mL 0.50mol·L-1盐酸、50mL 0.55mol·L-1NaOH溶液。 实验步骤：略。回答下列问题。 ①从实验装置上看，还缺少______。 ②加入NaOH溶液的正确操作是______(填字母)。 A．沿玻璃棒缓慢加入 B．分三次均匀加入 C．一次迅速加入 D．用滴定管小心滴加 ③若实验中改用60mL 0.50mol/L的盐酸与50mL 0.55mol/L的氢氧化钠溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量______(填“相等”或“不相等”)，若实验操作均正确，则生成1mol水时的反应热______(填“相等”或“不相等”)。 Ⅱ．已知KMnO4和H2C2O4(草酸)在酸性溶液中会发生氧化还原反应，甲、乙两个实验小组欲探究影响化学反应速率的因素，设计实验方案如下(实验中所用KMnO4溶液均已酸化)： （2）甲组：通过测定单位时间内生成CO2气体体积的量来比较化学反应速率，实验装置如图所示： 实验时分液漏斗中A溶液一次性加入，A、B的成分见下表： 序号 A溶液 B溶液 ① 2mL 0.1mol·L-1 H2C2O4溶液 4mL 0.01mol·L-1 KMnO4溶液 ② 2mL 0.2mol·L-1 H2C2O4溶液 4mL 0.01mol·L-1 KMnO4溶液 ③ 2mL 0.2mol·L-1 H2C2O4溶液 4mL 0.01mol·L-1 KMnO4溶液，少量MnSO4(催化剂) ①KMnO4和H2C2O4反应的离子方程式为__________________。 ②该实验探究的是____________因素对化学反应速率的影响。在反应停止之前，相同时间内针筒中所得CO2的体积由大到小的顺序是______(填实验序号)。 （3）乙组：通过测定KMnO4溶液褪色所需时间的长短来比较化学反应速率。 取两支试管各加入2mL 0.1mol·L-1 H2C2O4溶液，另取两支试管各加入4mL 0.1mol·L-1 KMnO4溶液，将四支试管分成两组(每组各有一支试管盛有H2C2O4溶液和KMnO4溶液)，一组放入冷水中，另一组放入热水中，一段时间后，分别混合并振荡，记录溶液褪色所需时间。该实验试图探究____________因素对化学反应速率的影响，但该组同学始终没有看到溶液完全褪色，其原因是__________________。 16. Ⅰ.化学电源在生产生活中有着广泛的应用，电动汽车上用的铅蓄电池是以一组充满海绵状态铜的铅板和另一组结构相似的充满二氧化铅的铅板组成，用H2SO4作电解液。放电时总反应为：Pb + PbO2 + 2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O （1）写出放电时负极的电极反应式：______________________________； （2）铅蓄电池放电时，溶液的pH将_________（填“增大”、“减小”或“不变”）。当外电路上有0.5mol电子通过时，溶液中消耗H2SO4的物质的量为___________。 （3）放电完后，对该电池进行充电，在连接电源的负极一端生成________。(填“Pb”或“PbO2”) Ⅱ.光气（COCl2）是一种重要化工原料，常用于聚酯类材料的生产，工业上通过Cl2（g）+CO（g）COCl2（g） △H < 0制备。下图为实验研究过程中容器内各物质的浓度随时间变化的曲线。回答下列问题： （4）0～6min内，反应的平均速率v（Cl2）=________________； （5）该反应第一次达平衡时的平衡常数为_________________，10min改变的条件是________________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年第一学期漳州双语高级中学期中检测 高二年级化学试卷 (考试时间：75分钟 试卷满分：100分) 可能用到的相对原子质量：H-1 O-16 S-32 Fe-56 Pb-207 第Ⅰ卷(选择题 共48分) 一、选择题：本题共12个小题，每小题4分，共48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. 化学的发展推动了人类文明和社会进步。下列设备工作时主要是将化学能转化为电能的是 A.奥运火炬 B.锂离子电池 C.路灯 D.太阳能热水器 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．奥运火炬燃烧时，燃料发生化学反应，释放热量和光，主要将化学能转化为热能和光能，A错误； B．锂离子电池工作时，通过内部化学反应产生电流，将化学能直接转化为电能，B正确； C．路灯发光需要消耗电能，是将电能转化为光能，C错误； D．太阳能热水器利用太阳能加热水，是将太阳能（光能）转化为热能，D错误； 故选B。 2. 对于反应，科学家根据光谱学研究提出如下反应历程： 第一步： 快速平衡 第二步： 慢反应 第三步： 快反应 其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列叙述正确的是 A. 反应速率 B. 该反应的速率由第二步反应决定 C. 是该反应的催化剂，是中间产物 D. 第三步反应中与的每一次碰撞都是有效碰撞 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据总反应速率之比等于系数比可知，A错误； B．总反应速率由最慢的一步决定，第二步为慢反应因此由第二步反应决定，B正确； C．催化剂是先反应再生成，中间产物为先生成再反应，故和均是中间产物，C错误； D．根据有效碰撞理论可知，任何化学反应的发生都需要有效碰撞，但每一次碰撞不都是有效碰撞，D错误； 故选B。 3. 某反应过程中体系的能量变化如图所示，下列说法不正确的是 A. 催化剂能改变该反应的焓变 B. 该反应的逆反应为吸热反应 C. 该反应的 D. 若改变某条件时化学反应速率加快，则E1不一定减小 【答案】A 【解析】 【详解】A．催化剂能加快化学反应速率，但不能改变反应的焓变，故A错误； B．题图中正反应的焓变，所以其逆反应为吸热反应，故B正确； C．从图中可以看出，该反应的，故C正确； D．E1为正反应的活化能，增大反应物浓度或升高温度都可以加快化学反应速率，但不能降低反应的活化能，故D正确； 故答案为：A。 4. 在4 L密闭容器中充入6 mol A气体和5 mol B气体，在一定条件下发生反应：3A(g)＋B(g)2C(g)＋xD(g)，5 s达到平衡。达到平衡时，生成了2 mol C，经测定D的浓度为0.5 mol·L－1，下列判断正确的是 A. x＝1 B. B的转化率为20% C. 平衡时A的浓度为1.50 mol·L－1 D. B的平均反应速率为0.2 mol·L－1·s－1 【答案】B 【解析】 【详解】达到平衡时，生成了2molC，D的物质的量为4L×0.5mol/L=2mol； 3A（g）+B（g）2C（g）+xD（g） 起始：6mol 5mol 0 0 转化：3mol 1mol 2mol xmol 平衡：3mol 4mol 2mol 2mol A.根据参加反应的各物质的物质的量之比等于方程式中计量数之比，可知x=2，故A错误； B.B的转化率为20%，故B正确； C.平衡时A的浓度为=0.75mol/L，故C错误； D.B表示该反应在5min内的化学反应速率为=0.05mol·L－1·s－1，故D错误； 答案：B 5. 镍镉电池是一种可充电的“干电池”，使用寿命长达10~15年。其总反应为Cd+2NiOOH+2H2O2Ni(OH)2+Cd(OH)2。下列说法不正确的是（ ） A. 放电时，负极发生了氧化反应，电极反应式为Cd+2OH--2e-=Cd(OH)2 B. 充电时，阳极的电极反应式为Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2O C. 电池工作时，负极区pH增大，正极区pH减小 D. 该电池充电时电能转化为化学能 【答案】C 【解析】 【详解】A.放电时，Cd为负极，碱性条件下Cd失去电子发生氧化反应生成Cd(OH)2，电极反应式为，故A正确； B.充电时，Ni(OH)2在阳极上失去电子发生氧化反应生成NiOOH，电极反应式为，故B正确； C.电池工作时，碱性条件下Cd失去电子发生氧化反应生成Cd(OH)2，电极反应式为，负极区消耗浓度，溶液pH减小，NiOOH在正极上得到电子发生还原反应生成Ni(OH)2，电极反应式为，正极区生成，溶液pH增大，故C错误； D.二次电池放电时化学能转化为电能，充电时电能转化为化学能，故D正确； 故选C。 6. 关于如图所示各装置的叙述正确的是 A. 图1是化学能转变为电能的装置，总反应为Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+ B. 图2CH4-O2碱性燃料电池电子由a电极经NaOH溶液流向b电极 C. 图3装置可在铁件表面镀铜，CuSO4溶液浓度不变 D. 图4支撑海港码头基础的钢管桩与电源的负极相连，以防止被海水腐蚀 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知，该装置为化学能转变为电能的装置，金属性强于铜的铁电极为原电池的负极，电池的总反应为Fe+2Fe3+=3Fe2+，故A错误； B．氢氧化钠溶液不能传递电子，电子由a电极经用电器流向b电极，故B错误； C．电镀时，镀件作阴极，镀层金属作阳极，因此待镀铁件作阴极，铜作阳极，故C错误； D．由外加直流电源的阴极保护法可知，钢管桩与电源的负极相连做电解池的阴极，以防止被海水腐蚀，故D正确； 故选D。 7. 电化学脱硫在金属冶炼和废水处理中均有应用。一种电化学脱硫工作原理示意图如图所示。该装置工作时，下列说法错误的是 A. a为直流电源负极 B. 导线中通过4.5 mol 时阳极区溶液质量增加44 g C. 和之间的转化可提高脱硫效率 D. 电解一段时间后，阴极区溶液pH无明显变化 【答案】B 【解析】 【分析】该装置为电解池原理，右侧电极发生失电子生成，该电极为阳极，连接电源b极为正极，电解质溶液中发生；电源a极为负极，左侧电极为阴极，发生得电子、还原反应，电极反应为，电解质溶液中氢离子从阳极移向阴极。 【详解】A．根据上述反应可知，右侧电极发生失电子生成，该电极为阳极，连接电源b极为正极，a极为电源负极，A正确； B．阳极区发生，电解质溶液中发生，且从阳极区移向阴极区，转移4.5 mol e⁻时，有4.5 mol生成，能溶解0.5 mol FeS，使溶液增重质量，有4.5 mol从阳极区移向阴极区，质量减少，故阳极区溶液质量增加，B错误； C．失电子、氧化生成，氧化FeS被还原为，循环转化，可持续氧化FeS，提高脱硫效率，C正确； D．阴极电极反应为，消耗的与由阳极区通过质子交换膜移入补充的相等，阴极区浓度不变，pH无明显变化，D正确； 故选B。 8. 化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法正确的是 A. 用装置甲设计铜锌原电池 B. 图乙中负极的电极反应式为： C. 图丙中电池放电时，当外电路上有通过时，负极质量增加96 g D. 图丁氢氧燃料电池中，可以在固体介质NASICON中自由移动，氢气端的电极反应式为： 【答案】D 【解析】 【详解】A．装置甲中两烧杯未用盐桥连接，无法形成闭合回路，不能构成铜锌原电池，A错误； B．图乙为碱性锌锰电池，负极在碱性环境中失电子，反应式应为，B错误； C．图丙为铅蓄电池，放电时负极是，电极反应式为，外电路通过时，负极生成，增加，质量增加，而非，C错误； D．图丁是氢氧燃料电池，固体介质NASICON允许自由移动，在负极失电子，向负极移动并参与反应，电极反应式为，D正确； 故选D。 9. 下列图示与相应叙述相符的是 A．H2(g)的燃烧热为241.8kJ·mol-1 B．金刚石比石墨稳定 C．该可逆反应的正反应ΔH<0 D．红磷转化为白磷是放热反应 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物（对应的稳定氧化物为液态）时放出的热量，图中反应生成的是气态，因此的燃烧热不是241.8kJ·mol-1，A错误； B．由图可知石墨的能量低于金刚石，能量越低物质越稳定，因此石墨比金刚石稳定，B错误； C．由图可知，升高温度后逆反应速率大于正反应速率，平衡逆向移动，说明逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，即正反应，C正确； D．由图可知红磷的能量低于白磷，红磷转化为白磷需要吸收热量，为吸热反应，D错误； 答案选C。 10. 我国科学家研发出一种乙醇(沸点78.5℃)绿色制氢新途径，并实现高附加值乙酸(沸点118℃)的生产，反应为：C2H5OH(g)+H2O(g)⇌2H2(g)+CH3COOH(g)。一定条件下，在恒容密闭容器中发生该反应，下列说法正确的是 A. 升高温度，v(正)增大，v(逆)减小 B. 恒温恒容，向容器中通入氢气，v(正)、v(逆)均减小 C. 增大压强，提高了该反应活化分子百分数，使有效碰撞次数增加，反应速率加快 D. 当混合气体的平均摩尔质量不变，说明该反应达到平衡状态 【答案】D 【解析】 【详解】A．升高温度会使体系内活化分子百分数增大，正、逆反应速率均增大，因此(正)、(逆)均增大，A错误； B．恒温恒容下通入生成物，浓度瞬间升高，反应物浓度不变，因此(逆)瞬间增大，(正)初始不变，二者并非均减小，B错误； C．增大压强（恒容条件下等价于增大气体浓度），仅会提高单位体积内的活化分子数目，活化分子百分数不变，C错误； D．反应中所有物质均为气体，混合气体总质量恒定，该反应为气体分子数增大的反应，总物质的量为变量，因此混合气体平均摩尔质量为变量，当其不变时说明反应达到平衡状态，D正确； 答案选D。 11. 某科学家利用二氧化铈(CeO2)在太阳能作用下将H2O、CO2转变成H2、CO。其过程如下： mCeO2(m-x)CeO2·xCe+xO2 (m-x)CeO2·xCe+xH2O+xCO2mCeO2+xH2+xCO 下列说法不正确的是 A. 以CO和O2构成的碱性燃料电池的负极反应式为CO+H2O-2e-=CO2+2H+ B. 该过程实现了太阳能向化学能的转化 C. 如图中ΔΗ1+ΔΗ2+ΔΗ3=0 D. 该过程中CeO2起到了催化作用 【答案】A 【解析】 【详解】A．碱性燃料电池中，负极反应生成的会与碱性电解质中的反应生成，正确的负极反应式为，给出的反应式中生成不符合碱性环境，A错误； B．该过程在太阳能作用下将、转化为、等化学物质，实现了太阳能向化学能的转化，B正确； C．根据盖斯定律，图中三个过程构成完整的循环，总焓变为0，即，C正确； D．反应前后的质量和化学性质均不发生改变，过程中起到催化作用，D正确； 故选A。 12. 工业合成氨的反应为：，中科院科研团队研制出“TM—LiH(TM表示过渡金属)”双活性中心催化剂体系，实现了传统金属催化剂在温和条件下的合成氨的性能，其原理如图(*表示催化剂的活性位点)，下列分析不合理的是 A. 状态表示发生吸附并解离原子占据的活性位点 B. 状态Ⅱ中反应为是还原剂 C. 一定温度和压强条件下使用“TM—LiH”可以提高氨的平衡转化率 D. “TM—LiH”不能改变合成氨反应的焓变但可以加快反应的速率 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图示可知，状态表示发生吸附并解离原子占据的活性位点，故A正确； B．状态Ⅱ的反应为生成，发生的反应为，是还原剂，故B正确； C．“TM—LiH”是催化剂，催化剂不能提高氨的平衡转化率，故C错误； D．“TM—LiH”是催化剂，催化剂不能改变合成氨反应的焓变但可以加快反应的速率，故D正确。 答案选C。 第Ⅱ卷(非选择题 共52分) 二、填空题(四题共52分) 13. 甲烷在化工领域中应用广泛，是一种重要能源。 （1）一定条件下，CH4分解形成碳的反应历程如图所示。该历程分_______步进行，其中，第_______步的正反应活化能最大。 （2）用甲烷催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物污染，发生的主反应如下： ①CH4(g)＋4NO2(g)= 4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH1=-574.0 kJ·mol−1 ②CH4(g)＋4NO(g)= 2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH1=-1160.0 kJ·mol−1 ③CH4(g)＋2NO2(g)= N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH3 则：ΔH3=_______kJ·mol−1 （3）如图所示，装置甲为甲烷-空气燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)，通过装置乙实现铁棒上镀铜。 ①电镀结束后，装置甲溶液中的阴离子除了OH-以外还含有_______(忽略水解)，装置乙中Cu电极的质量将_______(填“变大”“变小”或“不变” )。 ②在此过程中每消耗2.24L(标准状况下)甲烷，理论上装置乙中阴极质量变化_______g。 （4）模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法，可以用甲烷-空气燃料电池作为电源，用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾。 ①该电解槽的阴极反应式为_______。此时通过阳离子交换膜的离子数_______(填“大于”“小于”或“等于”)通过阴离子交换膜的离子数。 ②制得的硫酸溶液从出口_______(填“A”“B”“C”或“D”)导出。 【答案】（1） ①. 4 ②. 4 （2）-867 （3） ①. CO ②. 变小 ③. 25.6 （4） ①. 2H2O+2e−=H2↑+2OH− ②. 大于 ③. A 【解析】 【小问1详解】 由图可知，反应过程中能量变化出现了4个峰，即吸收了4次活化能，经历了4步反应；且从左往右看4次活化能吸收中，第4次对应的峰最高，即正反应方向第4步吸收的能量最多，对应的正反应活化能最大； 【小问2详解】 由热化学方程式可知，③式可由由×(①+②)得到，根据盖斯定律，ΔH3=×(-1160-574)=-867kJ/mol； 【小问3详解】 ①a是燃料电池的负极，负极发生氧化反应， a极的电极反应是CH4-8e - + 10OH- = CO+ 7H2O，因此溶液中存在CO；乙装置中Cu电极为阳极，阳极反应Cu-2e-=Cu2+，故Cu电极质量变小； ②CH4的物质的量为=0.1mol，转移电子的物质的量为0.8mol，乙装置中阴极反应为Cu2++2e-=Cu，生成Cu的物质的量为0.4mol，质量为0.4mol×64g/mol=25.6g； 【小问4详解】 ①若用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾，阴极是水得到电子生成OH-和H2，2H2O+2e−=H2↑+2OH−；阳极是水失去电子生成H+、O2，2H2O-4e−=O2↑+4H+，K+穿过阳离子交换膜进入阴极区形成KOH，穿过阴离子交换膜进入阳极区形成H2SO4，根据电荷守恒，K+的穿过的数目应是的2倍，即阳离子数目大于阴离子数目； ②H2SO4在阳极区形成，B出的是气体，即O2，H2SO4从A口出。 14. 油气开采、石油化工、煤化工等行业产生的废气普遍含有硫化氢，需要回收处理并利用。已知下列反应的热化学方程式： ①2H2S(g)⇌S2(g)+2H2(g) ΔH1=+180kJ·mol-1 K1(平衡常数) ②CH4(g)+2H2S(g)⇌CS2(g)+4H2(g) ΔH2=+224kJ·mol-1 K2(平衡常数) ③CS2(g)+2H2(g)⇌CH4(g)+S2(g) ΔH3=-81kJ·mol-1 K3(平衡常数) （1）K2=______(用含K1和K3的代数式表示)，该反应在______(填“高温”、“低温”或“任意温度”)下能自发。 （2）已知反应②中相关化学键的键能数据如表： 化学键 C-H H-S C=S H-H 键能/(kJ·mol-1) a b c d 则C=S键的键能c=______(用含a，b，d的代数式表示)。 （3）下列叙述一定能说明反应②达到平衡状态的是______(填字母)。 A. 断裂4mol C-H键的同时断裂4mol H-H键 B. 恒温恒容，CS2和H2浓度之比不再变化 C. 恒温恒容，混合气体的密度不再变化 D. v正(CH4)=4v逆(H2) （4）在恒压密闭容器内，充入CS2(g)与H2(g)只发生反应③。CS2(g)的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。 ①压强：p2______(填“>”、“<”或“=”)p1 ②比较A，B，C三点的平衡常数大小：______(用KA，KB，KC表示)。 （5）若其他条件相同的情况下，反应③在不同温度下反应相同时间后，测得CS2的转化率(α)随温度(T)的变化曲线如图，其原因是__________________。 （6）在930℃、100kPa条件下，按n(H2S)：n(Ar)=1：3充入混合气体发生反应①，平衡时混合气中H2S与H2的分压相等，则该温度下平衡常数Kp=______kPa．(列出计算式即可) 【答案】（1） ①. ②. 高温 （2）2a+2b-2d-112 （3）A （4） ①. > ②. KA=KB>KC （5）DE段未达到平衡，升高温度，反应速率增大，单位时间内CS2的转化率增大；E点为平衡点，EF段升高温度，平衡逆向移动，CS2转化率减小 （6） 【解析】 【小问1详解】 化学平衡常数等于生成物的浓度系数次方与反应物的浓度系数次方之比；由盖斯定律，①-③得反应②，则； 【小问2详解】 反应焓变=反应物键能总和-生成物键能总和；则  ，解得； 【小问3详解】 A．断裂4 mol C-H键代表正反应消耗1 mol​，断裂4 mol H-H键代表逆反应消耗4 mol，正逆反应速率相等，说明达到平衡，A符合题意； B．反应从反应物投料开始时，和​的生成比例始终为1:4，二者浓度比始终不变，不能说明达到平衡，B不符合题意； C．恒温恒容下，所有物质均为气体，气体总质量、容器体积始终不变，混合气体密度始终不变，不能说明平衡，C不符合题意； D．平衡时应满足，该选项比例关系错误，D不符合题意； 故选A。 【小问4详解】 ①反应③是气体体积减小的反应，同一温度条件下，增大压强，平衡正向移动，CS2(g)的转化率增大，所以压强：； ②平衡常数受温度影响，该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，故KA=KB>KC； 【小问5详解】 DE段未达到平衡，升高温度，反应速率增大，单位时间内CS2的转化率增大；E点为平衡点，EF段升高温度，平衡逆向移动，CS2转化率减小； 【小问6详解】 在930℃、100kPa条件下，按n(H2S)：n(Ar)=1：3充入混合气体发生反应①，设硫化氢、氩气投料分别为1mol、3mol，平衡时混合气中H2S与H2的分压相等，则反应0.5 mol硫化氢，由三段式： 平衡时总的物质的量为4.25mol，该温度下平衡常数。 15. Ⅰ． （1）用如图所示的装置测定中和反应反应热。 实验药品：50mL 0.50mol·L-1盐酸、50mL 0.55mol·L-1NaOH溶液。 实验步骤：略。回答下列问题。 ①从实验装置上看，还缺少______。 ②加入NaOH溶液的正确操作是______(填字母)。 A．沿玻璃棒缓慢加入 B．分三次均匀加入 C．一次迅速加入 D．用滴定管小心滴加 ③若实验中改用60mL 0.50mol/L的盐酸与50mL 0.55mol/L的氢氧化钠溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量______(填“相等”或“不相等”)，若实验操作均正确，则生成1mol水时的反应热______(填“相等”或“不相等”)。 Ⅱ．已知KMnO4和H2C2O4(草酸)在酸性溶液中会发生氧化还原反应，甲、乙两个实验小组欲探究影响化学反应速率的因素，设计实验方案如下(实验中所用KMnO4溶液均已酸化)： （2）甲组：通过测定单位时间内生成CO2气体体积的量来比较化学反应速率，实验装置如图所示： 实验时分液漏斗中A溶液一次性加入，A、B的成分见下表： 序号 A溶液 B溶液 ① 2mL 0.1mol·L-1 H2C2O4溶液 4mL 0.01mol·L-1 KMnO4溶液 ② 2mL 0.2mol·L-1 H2C2O4溶液 4mL 0.01mol·L-1 KMnO4溶液 ③ 2mL 0.2mol·L-1 H2C2O4溶液 4mL 0.01mol·L-1 KMnO4溶液，少量MnSO4(催化剂) ①KMnO4和H2C2O4反应的离子方程式为__________________。 ②该实验探究的是____________因素对化学反应速率的影响。在反应停止之前，相同时间内针筒中所得CO2的体积由大到小的顺序是______(填实验序号)。 （3）乙组：通过测定KMnO4溶液褪色所需时间的长短来比较化学反应速率。 取两支试管各加入2mL 0.1mol·L-1 H2C2O4溶液，另取两支试管各加入4mL 0.1mol·L-1 KMnO4溶液，将四支试管分成两组(每组各有一支试管盛有H2C2O4溶液和KMnO4溶液)，一组放入冷水中，另一组放入热水中，一段时间后，分别混合并振荡，记录溶液褪色所需时间。该实验试图探究____________因素对化学反应速率的影响，但该组同学始终没有看到溶液完全褪色，其原因是__________________。 【答案】（1） ①. 环形玻璃搅拌棒 ②. C ③. 不相等 ④. 相等 （2） ①. ②. 浓度和催化剂 ③. ③>②>① （3） ①. 温度 ②. KMnO4溶液过量 【解析】 【小问1详解】 ①为保证溶液混合均匀且减少热量散失，图中量热计还缺少用于搅拌的环形玻璃搅拌棒； ②为了尽量减少热量散失，将溶液加入量热计内筒时，应一次迅速加入并盖好杯盖，故选C； ③原实验中盐酸提供，提供，二者反应生成；改用盐酸后，盐酸提供，提供，二者反应生成，由于生成的水的物质的量不同，故放出的热量不相等；反应热（即中和热）是指在稀溶液中，强酸和强碱发生中和反应生成水时的热效应，是一个常数，与反应物的用量无关，故相等； 【小问2详解】 ①酸性溶液中，将氧化为气体，自身被还原为，根据电子得失守恒与电荷守恒，反应的离子方程式为：； ②对比实验①和②，只有溶液的浓度不同，探究的是浓度对反应速率的影响；对比实验②和③，只有是否加入催化剂不同，探究的是催化剂对反应速率的影响。因此该实验探究的是浓度和催化剂对反应速率的影响。反应物浓度越大、使用催化剂均能加快反应速率，因此反应速率由快到慢为③>②>①，相同时间内收集到的体积大小顺序为③>②>①； 【小问3详解】 乙组两组实验分别置于冷水和热水中，因此该实验试图探究温度因素对化学反应速率的影响； 实验中的物质的量为 ；的物质的量为 ，根据离子方程式 可知，完全反应消耗的 ，实际提供的 ，说明溶液过量，因此反应结束后溶液中仍有紫红色的，始终没有看到溶液完全褪色。 16. Ⅰ.化学电源在生产生活中有着广泛的应用，电动汽车上用的铅蓄电池是以一组充满海绵状态铜的铅板和另一组结构相似的充满二氧化铅的铅板组成，用H2SO4作电解液。放电时总反应为：Pb + PbO2 + 2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O （1）写出放电时负极的电极反应式：______________________________； （2）铅蓄电池放电时，溶液的pH将_________（填“增大”、“减小”或“不变”）。当外电路上有0.5mol电子通过时，溶液中消耗H2SO4的物质的量为___________。 （3）放电完后，对该电池进行充电，在连接电源的负极一端生成________。(填“Pb”或“PbO2”) Ⅱ.光气（COCl2）是一种重要化工原料，常用于聚酯类材料的生产，工业上通过Cl2（g）+CO（g）COCl2（g） △H < 0制备。下图为实验研究过程中容器内各物质的浓度随时间变化的曲线。回答下列问题： （4）0～6min内，反应的平均速率v（Cl2）=________________； （5）该反应第一次达平衡时的平衡常数为_________________，10min改变的条件是________________。 【答案】 ①. Pb -2e- + SO = PbSO4 ②. 增大 ③. 0.5mol ④. Pb ⑤. 0.15 mol·L-1·min-1 ⑥. 30 L·mol -1 ⑦. 升高温度 【解析】 【分析】Ⅰ.(1)铅蓄电池中，负极是铅，负极上铅失电子发生氧化反应，正极上二氧化铅得电子发生还原反应； （2）根据放电时总反应Pb+PbO2+2H2SO4═2PbSO4+2H2O进行计算回答； （3）铅蓄电池充电时，电池正极和电源正极相连，电池负极和电源的负极相连，充电时的反应和放电时的反应互为逆过程； Ⅱ.（4）①由图可知，△c（Cl2）=1.2mol/L-0.3mol/L=0.9 mol/L，结合v=△c/△t计算； （5）平衡常数等于生成物平衡浓度幂次方乘积除以反应物平衡浓度幂次方乘积，由图可知，第10 min时平衡逆向移动，据影响平衡移动的因素分析，升温平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小； 【详解】Ⅰ.(1)①铅蓄电池中，负极是铅，负极上铅失电子发生氧化反应：Pb−2e−+SO42−=PbSO4；故答案为Pb−2e−+SO42−=PbSO4； （2）放电时总反应为：Pb+PbO2+2H2SO4═2PbSO4+2H2O，反应转移2mol电子，硫酸被消耗，所以溶液的酸性减弱，pH将增大，当外电路上有0.5mol电子通过时，溶液中消耗H2SO4的物质的量为0.5mol；故答案为增大；0.5mol； （3）放电完后，对该电池进行充电，在连接电源的负极一端是阴极，发生反应：PbSO4+2e−=Pb+SO42−，在连接电源的负极一端生成Pb，故答案为Pb； Ⅱ.（4）由图可知，6min时Cl2的平衡浓度为0.3mol/L，浓度变化为1.2mol/L−0.3mol/L=0.9mol/L，则v(Cl2)=0.9mol·L -1/6min=0.15mol⋅L−1⋅min−1，故答案为0.15 mol⋅L−1⋅min−1； （5）Cl2(g)+CO(g)⇌COCl2(g)第一次达到平衡状态，c(CO)=0.1mol/L，c(Cl2)=0.3mol/L，c(COCl2)=0.9mol/L，反应第一次达平衡时的平衡常数K=0.9/(0.1×0.3)=30L·mol -1，影响平衡移动的因素有温度、浓度和压强，该反应是放热反应，由图可知，第10 min时平衡逆向移动，只能是升温，故答案为，30L·mol -1；升高温度； 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $