精品解析：北京市第十九中学2024-2025学年高二上学期期中考试 化学试卷

2024-2025学年北京市第十九中学高二上学期期中 化学试卷 可能用到的相对原子质量：H：1 C：12 O：16 第Ⅰ卷(选择题，共42分) 一、在下列各题的四个选项中，只有一个选项符合题意。(每小题3分，共42分) 1. 下列装置或过程能实现电能转化为化学能的是 A B C D 锌锰干电池 燃气燃烧 电池充电 水力发电 A. A B. B C. C D. D 2. 已知：ΔG=ΔH-TΔS，当ΔG<0，反应能自发进行，ΔG>0反应不能自发进行。下列说法中正确的是 A. 熵增加且放热的反应一定是自发反应 B. 非自发反应在任何条件下都不能发生 C. 生成气体物质的量增加的反应是熵减的过程 D. 凡是放热反应都是能自发进行的反应，而吸热反应都是非自发进行的反应 3. 锌铜原电池装置如图，下列说法不正确的是 A. 锌电极上发生氧化反应 B. 电子从锌片经电流计流向铜片 C. 盐桥中Cl-向正极移动 D. 铜电极上发生反应：Cu2++2e- =Cu 4. 下列关于电化学腐蚀、防护与利用的说法中，正确的是 A．铜板打上铁铆钉后，铜板更易被腐蚀 B．暖气片表面刷油漆可防止金属腐蚀 C．牺牲阳极保护法，牺牲了铁来保护锌 D．阴极的电极反应式为 A. A B. B C. C D. D 5. 下列事实能用平衡移动原理解释的是 A. 用牺牲阳极法保护船舶的外壳 B. 把食品存放在冰箱里可延长保质期 C. 合成氨工业中使用铁触媒作催化剂 D. 打开可乐瓶盖后看到有大量气泡冒出 6. 已知反应NO2(g)＋CO(g)=NO(g)＋CO2(g)的能量变化如图所示，下列说法正确的是 A. 图中A→B的过程为放热过程 B. 1molNO2(g)和1molCO(g)的总能量低于1molNO(g)和1molCO2(g)的总能量 C. 1molNO2和1molCO断键吸收能量的总和大于1molNO和1mol形成化学键释放能量的总和 D. 使用催化剂不会改变该反应的反应热 7. 反应达平衡状态后，改变某一条件，下列图像与条件变化一致的是 A．升高温度 B．增大浓度 C．改变压强 D．加入催化剂 A. A B. B C. C D. D 8. 下表所列“依据”与“结论”不相符的是 依据 结论 A 用溶液做导电实验，灯泡发光 灯泡发光用化学用语表征： B 白锡制品在寒冷的冬天容易转化为灰锡而损坏 C t℃时， ； 非金属性： D 该反应中，反应物的焓大于生成物的焓 A. A B. B C. C D. D 9. 已知反应，若向该溶液中加入含Fe3+的某溶液，反应机理如下图，有关该反应的说法错误的是 ①： ②： A. 反应①和反应②相比，反应②更容易发生，反应①为决速步 B. 反应①是吸热反应，反应②是放热反应 C. 加入催化剂可以降低反应的活化能，增大活化分子百分数，从而加快反应速率 D. Fe3+是该反应过程中产生的中间产物 10. 采用电化学方法使Fe2+与H2O2反应，可生成非常活泼的·OH(羟基自由基)中间体用于降解废水中的有机污染物，原理如下图所示。下列说法不正确的是 A. X上发生的电极反应为：2H2O - 4e- =O2↑+ 4H+ B. 可将X电极上产生的O2收集起来，输送到Y电极继续使用 C. 根据装置推测，Y电极是阳极，·OH在该电极侧产生 D. 起始时，在Y电极附近加入适量Fe2+或Fe3+，均能让装置正常工作 11. 研究小组将混合均匀的新制铁粉和碳粉置于锥形瓶底部，塞上瓶塞(如图1)。从胶头滴管中滴入醋酸溶液，容器中的压强随时间的变化曲线如图2。下列说法不正确的是 A. 铁粉发生反应： B. 时碳粉上发生了还原反应 C. 时压强增大的原因不一定是铁发生了析氢腐蚀 D. 时，容器中压强明显小于起始压强，原因是铁发生了吸氧腐蚀 12. 已知A(s) +B(g)2C(g) ΔH＜0，体系中C的物质的量分数与温度的关系如下图所示。 下列说法正确的是 A. 其它条件不变时，增大压强平衡不移动 B. 该反应的平衡常数表达式K= C. 上述图象中，b点已达到化学平衡状态 D. 化学平衡常数K(c)＜K(d) 13. 丙酮碘化反应为兴趣小组在20℃时研究了该反应的反应速。他们在反应开始前加入淀粉溶液，通过观察淀粉溶液褪色时间来度量反应速举的大小。实验数据如下表，其中①~④混合液总体积相同。 序号 c(丙酮) c(I2) c(H+) 褪色时间/s ① 2 0.002 0.5 40 ② 1 0.002 0.5 80 ③ 2 0.001 0.5 20 ④ 2 0.002 0.25 80 下列根据实验数据做出的推理不合理的是 A. 实验①中，ν(I2)=5×10-5mol·L-1·s-1 B. 由实验①②可知c(丙酮)越大，反应速率越快 C. 由实验①③可知c(I2)越大，反应速率越慢 D. 由实验①④可知，c(H+)越大，反应速率越快 14. 在恒容密闭容器中通入X并发生反应：2X(g)=Y(g)，T1、T2温度下X的物质的量浓度c(X)随时间t变化的曲线如图所示，下列叙述正确的是 A. 该反应进行到M点放出的热量大于进行到W点放出的热量 B. T2温度下，在0- t1，时间内，v(Y)=a-b／t1mol·L-1min-1 C. 该反应的ΔH<0 D. M点时向容器内充入一定量惰性气体，平衡向正反应方向移动 第Ⅱ卷(综合题共58分) 15. 某学习小组研究可逆反应 ，请回答下列问题。 （1）将一定量的NO2和N2O4混合气体充入恒容密闭容器中，反应一段时间，能说明该反应达到化学平衡状态的是_______(填字母)。 A. 容器内气体颜色保持不变 B. 单位时间内消耗2n mol NO2，同时生成n mol N2O4 C. 容器内气体的压强不随时间变化 D. 容器内气体质量不随时间变化 （2）将玻璃球分别浸泡在甲、乙两个烧杯中，向甲中加入NH4NO3晶体，此烧杯中NO2球的红棕色变浅，说明平衡向_______(填“正反应”或“逆反应”)方向移动，所以NH4NO3晶体溶于水是_______(填“放热”或“吸热”)过程。 （3）将一定量的NO2充入注射器中后封口，如图是在拉伸和压缩注射器的过程中气体透光率随时间的变化(气体颜色越深，透光率越小)。 ①b点的操作是_______注射器(填“压缩”或“拉伸”)。 ②c点与a点相比，c(NO2)_______，c(N2O4)_______(填“增大”或“减小”)。 ③若不忽略体系温度变化，且没有能量损失，则温度Tb_______Tc(填“＞”、“＜”或“=”)。 16. 我国利用氯碱厂生产的H2作燃料，将氢燃料电站应用于氯碱工业，其示意图如下。 （1）a极为______(填“正”或“负”)极。b极的电极反应式为______ （2）乙装置中电解饱和NaCl溶液的化学方程式为______。 （3）下列说法正确的是______。 A．甲装置可以实现化学能向电能转化 B．甲装置中Na+透过阳离子交换膜向a极移动 C．乙装置中c极一侧流出的是淡盐水 （4）结合化学用语解释d极区产生NaOH的原因：____________。 （5）实际生产中，阳离子交换膜的损伤会造成OH-迁移至阳极区，从而在电解池阳极能检测到O2，产生O2的电极反应式为______。 （6）下列生产措施有利于提高Cl2产量、降低阳极O2含量的是______。 A．定期检查并更换阳离子交换膜 B．向阳极区加入适量盐酸 C．使用Cl-浓度高的精制饱和食盐水为原料 17. 氢能是一种清洁能源，按照生产过程中的碳排放情况分为灰氢、蓝氢和绿氢。 （1）煤的气化制得灰氢：。该反应的平衡常数表达式K=_______。该方法生产过程有CO2排放。 （2）甲烷水蒸气催化重整制得蓝氢，步骤如下。 ⅰ．H2的制取： 。为提高CH4的平衡转化率，可采取的措施有_______(写出两条即可)。 ⅱ．H2的富集： 。已知830℃时，该反应的平衡常数K=1，向体积为1 L的恒容密闭容器中充入3 mol CO和3 mol H2O(g)，某时刻测得H2为1 mol，此时反应_______(填“已达到”或“未达到”)化学平衡状态，理由是_______，反应达平衡时CO的转化率为_______。 （3）热化学硫碘循环分解水制得绿氢，全程零碳排放。反应如下： 反应ⅰ： 反应ⅱ： 反应ⅲ：…… 反应ⅰ～ⅲ循环可实现分解水： ①已知破坏1 mol H2和破坏1 mol O2中化学键所消耗能量分别是436 kJ和498 kJ，则H2O中H-O键比H2中H-H键_______(填“强”或“弱”)。 ②写出反应ⅲ的热化学方程式_______。 18. 氮氧化物会造成环境污染，我国科学家正着力研究SCR技术(NH3选择性催化还原氮氧化物)对燃煤电厂烟气进行脱硝处理。 （1）写出一种氮氧化物直接排放到空气中造成的环境危害___________。 （2）NH3催化还原NO的化学方程式为___________。 （3）铁基催化剂在260~300℃范围内实现SCR技术的过程如下： ①适当增大催化剂用量可以明显加快脱硝速率，结合上述过程解释原因：___________。 ②向反应体系中添加NH4NO3可显著提高NO脱除率。原因如下： 与NO发生反应； 与发生反应ⅲ和反应ⅳ转化为N2； 与发生反应___________(填离子方程式)转化为N2。 （4）相比于铁基催化剂，使用锰基催化剂(活性物质为MnO2)时，烟气中含有的会明显降低NO脱除率。 ①推测SO2与MnO2会发生反应使催化剂失效，其化学方程式是___________。 ②持续通入含SO2的烟气。不同温度下，每隔1h测定NO脱除率，结果如下： 相同时间，200℃时NO脱除率低于100℃，原因是___________。 19. 为探讨化学平衡移动原理与氧化还原反应规律的联系，某同学通过改变浓度研究“”反应中和的相互转化。实验如下： 已知：AgI为黄色沉淀。 （1）待实验Ⅰ溶液颜色不再改变时，再进行实验Ⅱ，目的是使实验Ⅰ的反应达到______。 （2）ⅲ是ⅱ的对比实验，目的是排除ⅱ中______造成的影响。 （3）ⅰ和ⅱ的颜色变化表明平衡逆向移动，向转化。用化学平衡移动原理解释原因：____________。 （4）根据氧化还原反应的规律，该同学推测ⅰ中向转化的原因：外加使降低，导致的还原性弱于。用如图装置(a、b均为石墨电极)进行实验验证。 ①K闭合时，指针向右偏转。b作______极。 ②当指针归零(反应达到平衡)后，向U型管左管中滴加溶液。产生的现象证实了其推测。该现象是______。 （5）按照(4)的原理，该同学用上图装置进行实验， 证实了ⅱ中向转化的原因。 ①转化原因是______； ②与(4)实验对比，不同的操作是______。 （6）实验Ⅰ中，还原性：；而实验Ⅱ中，还原性：。将(3)和(4)、(5)作对比，得出的结论是__________________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年北京市第十九中学高二上学期期中 化学试卷 可能用到的相对原子质量：H：1 C：12 O：16 第Ⅰ卷(选择题，共42分) 一、在下列各题的四个选项中，只有一个选项符合题意。(每小题3分，共42分) 1. 下列装置或过程能实现电能转化为化学能的是 A B C D 锌锰干电池 燃气燃烧 电池充电 水力发电 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．锌锰干电池是将化学能转化为电能，A不符合题意； B．燃气燃烧是将化学能转化为热能，B不符合题意； C．电池充电是将电能转化为化学能，C符合题意； D．水力发电是将机械能转化为电能，D不符合题意； 故合理选项是C。 2. 已知：ΔG=ΔH-TΔS，当ΔG<0，反应能自发进行，ΔG>0反应不能自发进行。下列说法中正确的是 A. 熵增加且放热的反应一定是自发反应 B. 非自发反应在任何条件下都不能发生 C. 生成气体物质的量增加的反应是熵减的过程 D. 凡是放热反应都是能自发进行的反应，而吸热反应都是非自发进行的反应 【答案】A 【解析】 【详解】A．熵增加即，放热即，热力学温度，代入公式得，反应一定自发，A正确； B．非自发反应改变外界条件（如温度、电解等）可使，反应能够发生，例如Cu与稀硫酸在电解条件下可反应，B错误； C．生成气体物质的量增加的反应，体系混乱度增大，是熵增的过程，C错误； D．反应自发性由焓变、熵变、温度共同决定，放热反应若熵减，高温下可能非自发；吸热反应若熵增，高温下可能自发，单一焓变判据不全面，D错误； 故答案选A。 3. 锌铜原电池装置如图，下列说法不正确的是 A. 锌电极上发生氧化反应 B. 电子从锌片经电流计流向铜片 C. 盐桥中Cl-向正极移动 D. 铜电极上发生反应：Cu2++2e- =Cu 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．由于Zn的活动性比Cu强，所以Zn为原电池的负极，失去电子发生氧化反应，A正确； B．电子从负极锌片经由电路导线经电流计流向正极铜片，B正确； C．在盐桥中阴离子Cl-会向正电荷较多的负极区移动，C错误； D．Cu为正极，正极上溶液中的Cu2+得到电子发生还原反应，电极反应式为：Cu2++2e- =Cu，D正确； 故合理选项是C。 4. 下列关于电化学腐蚀、防护与利用的说法中，正确的是 A．铜板打上铁铆钉后，铜板更易被腐蚀 B．暖气片表面刷油漆可防止金属腐蚀 C．牺牲阳极保护法，牺牲了铁来保护锌 D．阴极的电极反应式为 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．铜板打上铁铆钉后形成原电池，活泼性强于，作负极被腐蚀，作正极被保护，铜板不易被腐蚀，A错误； B．暖气片表面刷油漆可隔绝和，阻断金属腐蚀的条件，可防止金属腐蚀，B正确； C．牺牲阳极保护法中，活泼性强于，作负极被腐蚀，是牺牲锌来保护铁管道，C错误； D．阴极发生得电子的还原反应，给出的电极反应为失电子的氧化反应，不符合阴极反应规律，D错误； 故选B。 5. 下列事实能用平衡移动原理解释的是 A. 用牺牲阳极法保护船舶的外壳 B. 把食品存放在冰箱里可延长保质期 C. 合成氨工业中使用铁触媒作催化剂 D. 打开可乐瓶盖后看到有大量气泡冒出 【答案】D 【解析】 【分析】勒夏特列原理的内容为：在一个已经达到平衡的反应中，如果改变影响平衡的条件之一（如温度、压强，以及参加反应的化学物质的浓度），平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动，能用勒夏特列原理解释，首先必须存在可逆过程； 【详解】A． 用牺牲阳极法保护船舶的外壳，不属于可逆反应，所以不能用勒夏特列原理解释，选项A错误； B． 把食品存放在冰箱里可延长保质期原因是降低温度减慢化学反应速率，不能用勒夏特列原理解释，选项B错误； C． 合成氨工业中使用铁触媒作催化剂，催化剂只改变化学反应速率，不影响平衡移动，所以不能用勒夏特列原理解释，选项C错误； D．可乐中存在平衡CO2(g)+H2O(l)H2CO3(g)，打开瓶盖后压强减小，平衡向生成气体的方向移动，二氧化碳逸出，能用平衡移动原理解释，选项D正确； 答案选D。 6. 已知反应NO2(g)＋CO(g)=NO(g)＋CO2(g)的能量变化如图所示，下列说法正确的是 A. 图中A→B的过程为放热过程 B. 1molNO2(g)和1molCO(g)的总能量低于1molNO(g)和1molCO2(g)的总能量 C. 1molNO2和1molCO断键吸收能量的总和大于1molNO和1mol形成化学键释放能量的总和 D. 使用催化剂不会改变该反应的反应热 【答案】D 【解析】 【详解】A．图中A→B的过程，能量升高，为吸热过程，故A错误； B．据图可知，1molNO2(g)和1molCO(g)的总能量高于1molNO(g)和1molCO2(g)的总能量，故B错误； C．由图可知为放热反应，则1molNO2和1molCO断键吸收能量的总和小于1molNO和1mol CO2形成化学键释放能量的总和，故C错误； D．催化剂改变反应的途径，降低该反应的活化能，但不会改变该反应的反应热，故D正确； 故选：D。 7. 反应达平衡状态后，改变某一条件，下列图像与条件变化一致的是 A．升高温度 B．增大浓度 C．改变压强 D．加入催化剂 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．反应，升高温度平衡逆向移动，氢气的转化率降低，A错误； B．增大浓度平衡正向移动，氢气的转化率升高，B错误； C．P2压强下，反应先达到平衡，所以P2>P1，压强增大平衡正向移动，氨气的物质的量分数增大，C错误； D．催化剂不影响平衡移动，故氨气的物质的量分数不变，D正确； 故选D。 8. 下表所列“依据”与“结论”不相符的是 依据 结论 A 用溶液做导电实验，灯泡发光 灯泡发光用化学用语表征： B 白锡制品在寒冷的冬天容易转化为灰锡而损坏 C t℃时， ； 非金属性： D 该反应中，反应物的焓大于生成物的焓 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．用CuCl2溶液做导电实验，阳极上放电生成Cl2，阴极上Cu2+放电生成Cu，电解的方程式为：，A错误； B．焓变为正，可知灰锡能量低，降低温度利用生成灰锡，锡制品在寒冷的冬天因易转化为灰锡而损坏，B正确； C．反应的平衡常数K越大，则单质和氢气化合越容易，则元素非金属性越强，得到非金属性Br> I，C正确； D． ，△H < 0，则该反应为放热反应，反应物的焓大于生成物的焓，D正确； 故本题选A。 9. 已知反应，若向该溶液中加入含Fe3+的某溶液，反应机理如下图，有关该反应的说法错误的是 ①： ②： A. 反应①和反应②相比，反应②更容易发生，反应①为决速步 B. 反应①是吸热反应，反应②是放热反应 C. 加入催化剂可以降低反应的活化能，增大活化分子百分数，从而加快反应速率 D. Fe3+是该反应过程中产生的中间产物 【答案】D 【解析】 【详解】A．反应①的活化能高于反应②，活化能越低反应越容易发生，总反应速率由慢反应即活化能更高的反应①决定，A正确； B．反应①的生成物总能量高于反应物总能量，为吸热反应；反应②的生成物总能量低于反应物总能量，为放热反应，B正确； C．催化剂可以降低反应的活化能，增大单位体积内活化分子百分数，提高有效碰撞几率，从而加快反应速率，C正确； D．在反应①中被消耗，在反应②中又生成，是该反应的催化剂，才是反应的中间产物，D错误； 故答案选D。 10. 采用电化学方法使Fe2+与H2O2反应，可生成非常活泼的·OH(羟基自由基)中间体用于降解废水中的有机污染物，原理如下图所示。下列说法不正确的是 A. X上发生的电极反应为：2H2O - 4e- =O2↑+ 4H+ B. 可将X电极上产生的O2收集起来，输送到Y电极继续使用 C. 根据装置推测，Y电极是阳极，·OH在该电极侧产生 D. 起始时，在Y电极附近加入适量Fe2+或Fe3+，均能让装置正常工作 【答案】C 【解析】 【分析】据图可知Y电极上Fe3+得电子转化为Fe2+，O2得电子结合氢离子生成H2O2，均发生还原反应，所以Y电极为阴极，X电极上H2O失电子生成氧气，发生氧化反应，为阳极。 【详解】A．据图可知X电极上H2O失电子生成氧气，电极反应为2H2O - 4e- =O2↑+ 4H+，故A正确； B．据图可知Y电极上的反应物有O2，而X电极产生O2，所以将X电极上产生的O2收集起来，输送到Y电极继续使用，故B正确； C．根据分析可知Y为阴极，故C错误； D．据图可知该装置工作时Fe2+与Fe3+循环转化，所以起始时，在Y电极附近加入适量Fe2+或Fe3+，均能让装置正常工作，故D正确； 综上所述答案为C。 11. 研究小组将混合均匀的新制铁粉和碳粉置于锥形瓶底部，塞上瓶塞(如图1)。从胶头滴管中滴入醋酸溶液，容器中的压强随时间的变化曲线如图2。下列说法不正确的是 A. 铁粉发生反应： B. 时碳粉上发生了还原反应 C. 时压强增大的原因不一定是铁发生了析氢腐蚀 D. 时，容器中压强明显小于起始压强，原因是铁发生了吸氧腐蚀 【答案】A 【解析】 【分析】如图1中，铁粉、碳粉与醋酸，酸性强时形成原电池，为铁的析氢腐蚀，铁被氧化，作负极，电极反应式为，正极为碳粉； 【详解】A．铁粉、碳粉与醋酸形成原电池，为铁的析氢腐蚀，铁被氧化，作负极，电极反应式为，故A错误； B．铁粉、碳粉与醋酸形成原电池，发生还原反应，碳粉作为正极，被还原，发生还原反应，故B正确； C．刚开始加入醋酸时，可能是铁与醋酸反应生成了氢气，压强增大，如图2，时压强增大的原因不一定是铁发生了析氢腐蚀，故C正确； D．随着反应进行，醋酸浓度降低，溶液酸性减弱，从析氢转为吸氧腐蚀，容器内氧气减少，压强变小，故D正确； 故选A。 12. 已知A(s) +B(g)2C(g) ΔH＜0，体系中C的物质的量分数与温度的关系如下图所示。 下列说法正确的是 A. 其它条件不变时，增大压强平衡不移动 B. 该反应的平衡常数表达式K= C. 上述图象中，b点已达到化学平衡状态 D. 化学平衡常数K(c)＜K(d) 【答案】B 【解析】 【详解】A．该反应的正反应是气体体积增大的反应，在其它条件不变时，增大压强，化学平衡向气体体积减小的逆反应方向移动，A错误； B．化学平衡常数是可逆反应达到平衡状态时各种生成物浓度幂之积与各种反应物浓度幂之积的比，则该反应的平衡常数表达式K=，B正确； C．根据图象可知：在b点以后随着温度的升高，C的物质的量分数还在增大，说明反应正向进行，未达到平衡状态，C错误； D．该反应的正反应是放热反应，在其它条件不变时，升高温度，化学平衡向吸热的逆反应方向移动，导致化学平衡常数减小。由于温度：c＜d，所以化学平衡常数：K(c)＞K(d)，D错误； 故合理选项是B。 13. 丙酮碘化反应为兴趣小组在20℃时研究了该反应的反应速。他们在反应开始前加入淀粉溶液，通过观察淀粉溶液褪色时间来度量反应速举的大小。实验数据如下表，其中①~④混合液总体积相同。 序号 c(丙酮) c(I2) c(H+) 褪色时间/s ① 2 0.002 0.5 40 ② 1 0.002 0.5 80 ③ 2 0.001 0.5 20 ④ 2 0.002 0.25 80 下列根据实验数据做出的推理不合理的是 A. 实验①中，ν(I2)=5×10-5mol·L-1·s-1 B. 由实验①②可知c(丙酮)越大，反应速率越快 C. 由实验①③可知c(I2)越大，反应速率越慢 D. 由实验①④可知，c(H+)越大，反应速率越快 【答案】C 【解析】 【详解】A．实验①中，，A正确； B．实验①②变量为丙酮的浓度不同，由实验①②可知，c(丙酮)越大，褪色时间越短，反应速率越快，B正确； C．碘单质能使淀粉溶液变蓝色，实验①③变量为碘单质浓度，由实验①③可知c(I2)越大，褪色时间越长，但不能说明反应速率慢，C错误； D．实验①④变量为氢离子的浓度不同，由实验①④可知，c(H+)越大，褪色时间越短，反应速率越快，D正确； 故选C。 14. 在恒容密闭容器中通入X并发生反应：2X(g)=Y(g)，T1、T2温度下X的物质的量浓度c(X)随时间t变化的曲线如图所示，下列叙述正确的是 A. 该反应进行到M点放出的热量大于进行到W点放出的热量 B. T2温度下，在0- t1，时间内，v(Y)=a-b／t1mol·L-1min-1 C. 该反应的ΔH<0 D. M点时向容器内充入一定量惰性气体，平衡向正反应方向移动 【答案】C 【解析】 【分析】温度越高反应速率越快，T1＞T2，升高温度，X含量增多，说明平衡逆向移动，正反应为放热反应； 【详解】A．反应进行到M点时消耗的X的物质的量小于W点，所以反应进行到M点放出的热量比W点少，A错误； B．T2温度下，在0～t1时间内，X的浓度变化为，则Y的浓度变化为，所以T2温度下，在0～t1时间内，B错误； C．由分析可知，反应为放热反应，焓变为负，ΔH<0，C正确； D．M点时向容器内充入一定量惰性气体，惰性气体不参与反应，对反应体系各物质的分压无影响，平衡不移动，D错误； 故选C。 第Ⅱ卷(综合题共58分) 15. 某学习小组研究可逆反应 ，请回答下列问题。 （1）将一定量的NO2和N2O4混合气体充入恒容密闭容器中，反应一段时间，能说明该反应达到化学平衡状态的是_______(填字母)。 A. 容器内气体颜色保持不变 B. 单位时间内消耗2n mol NO2，同时生成n mol N2O4 C. 容器内气体的压强不随时间变化 D. 容器内气体质量不随时间变化 （2）将玻璃球分别浸泡在甲、乙两个烧杯中，向甲中加入NH4NO3晶体，此烧杯中NO2球的红棕色变浅，说明平衡向_______(填“正反应”或“逆反应”)方向移动，所以NH4NO3晶体溶于水是_______(填“放热”或“吸热”)过程。 （3）将一定量的NO2充入注射器中后封口，如图是在拉伸和压缩注射器的过程中气体透光率随时间的变化(气体颜色越深，透光率越小)。 ①b点的操作是_______注射器(填“压缩”或“拉伸”)。 ②c点与a点相比，c(NO2)_______，c(N2O4)_______(填“增大”或“减小”)。 ③若不忽略体系温度变化，且没有能量损失，则温度Tb_______Tc(填“＞”、“＜”或“=”)。 【答案】（1）AC （2） ①. 正反应 ②. 吸热 （3） ①. 压缩 ②. 增大 ③. 增大 ④. ＜ 【解析】 【小问1详解】 A．反应在恒容密闭容器中进行，气体的体积不变；若容器内气体颜色保持不变，则c(NO2)不变，反应达到平衡状态，A正确； B．单位时间内消耗2n mol NO2，同时生成n mol N2O4表示的都是反应正向进行，不能据此判断反应是否达到平衡状态，B错误； C．反应在恒容密闭容器中进行，气体的体积不变；该反应是反应前后气体体积改变的反应，若容器内气体的压强不随时间变化，说明气体的物质的量不变，则反应达到平衡状态，C正确； D．反应混合物都是气体，容器中气体的质量始终不变，因此不能根据容器内气体质量不随时间变化判断反应是否达到平衡状态，D错误； 故合理选项是AC； 【小问2详解】 反应 的正反应是气体体积减小的放热反应，将玻璃球分别浸泡在甲、乙两个烧杯中，向甲中加入NH4NO3晶体，此烧杯中NO2球的红棕色变浅，则c(NO2)减小，说明平衡正向移动，根据平衡移动原理，降低温度，化学平衡向放热的正反应方向移动，故NH4NO3晶体溶于水是吸热过程； 【小问3详解】 ①NO2是红棕色气体，其浓度越大，注射器的透光率就越小；NO2浓度越小，注射器的透光率就越大。根据图示可知b点后注射器的透光率降低，则c(NO2)增大，则说明此时进行的操作是注射器是压缩过程； ②根据图示可知：c点比a点透光率低，注射器是向里推，则混合气体中c(NO2)、 c(N2O4)都是c点比a点高，即c点与a点相比，c(NO2)增大，c(N2O4)增大； ③该反应的正反应是气体体积减小的放热反应。由于透光率：b＞c，说明c(NO2)：c＞b，则说明化学平衡逆向移动。则根据平衡移动原理，升高温度，化学平衡向吸热的逆反应方向移动，故反应温度：Tb＜Tc。 16. 我国利用氯碱厂生产的H2作燃料，将氢燃料电站应用于氯碱工业，其示意图如下。 （1）a极为______(填“正”或“负”)极。b极的电极反应式为______ （2）乙装置中电解饱和NaCl溶液的化学方程式为______。 （3）下列说法正确的是______。 A．甲装置可以实现化学能向电能转化 B．甲装置中Na+透过阳离子交换膜向a极移动 C．乙装置中c极一侧流出的是淡盐水 （4）结合化学用语解释d极区产生NaOH的原因：____________。 （5）实际生产中，阳离子交换膜的损伤会造成OH-迁移至阳极区，从而在电解池阳极能检测到O2，产生O2的电极反应式为______。 （6）下列生产措施有利于提高Cl2产量、降低阳极O2含量的是______。 A．定期检查并更换阳离子交换膜 B．向阳极区加入适量盐酸 C．使用Cl-浓度高的精制饱和食盐水为原料 【答案】（1） ①. 负 ②. （2） （3）AC （4）d极发生反应：生成OH-，且Na+从阳极区透过阳离子交换膜进入d极区，生成NaOH （5） （6）ABC 【解析】 【分析】根据图示可知，甲装置通入和空气（），为氢氧燃料电池（原电池）。通入的a极为负极，通入的b极为正极。乙装置为电解池，根据导线连接情况可知，b极（正极）连接c极，a极（负极）连接d极，因此c极为电解池的阳极，d极为阴极。c极区通入精制饱和溶液，放电生成；d极区通入水，放电生成和。 【小问1详解】 甲装置中，a极通入，发生氧化反应，故a极为负极。b极通入，发生还原反应，为正极，由于电解质为溶液，其电极反应式为。 【小问2详解】 乙装置为电解饱和食盐水的装置，反应生成氢氧化钠、氢气和氯气，化学方程式为。 【小问3详解】 A项，甲装置是燃料电池，可实现将化学能转化为电能，正确； B项，原电池内部阳离子向正极移动，即透过阳离子交换膜向b极移动，错误； C项，乙装置中c极为阳极，不断放电生成，同时透过阳离子交换膜向阴极（d极）移动，导致c极区浓度降低，流出的是淡盐水，正确； 故选AC。 【小问4详解】 d极为电解池的阴极，水得电子发生还原反应，电极反应式为，生成了；同时阳极区（c极区）的在电场作用下通过阳离子交换膜进入d极区，两者结合生成。 【小问5详解】 若迁移至阳极区，会在阳极失电子生成，产生的电极反应式为。 【小问6详解】 A项，定期检查并更换阳离子交换膜，可有效防止漏入阳极区放电，有利于降低含量，正确； B项，向阳极区加入适量盐酸，可以中和漏入的，同时增大了浓度，有利于放电生成，正确； C项，使用浓度高的精制饱和食盐水，增大了反应物的浓度，有利于优先放电产生，抑制副反应发生，正确； 故选ABC。 17. 氢能是一种清洁能源，按照生产过程中的碳排放情况分为灰氢、蓝氢和绿氢。 （1）煤的气化制得灰氢：。该反应的平衡常数表达式K=_______。该方法生产过程有CO2排放。 （2）甲烷水蒸气催化重整制得蓝氢，步骤如下。 ⅰ．H2的制取： 。为提高CH4的平衡转化率，可采取的措施有_______(写出两条即可)。 ⅱ．H2的富集： 。已知830℃时，该反应的平衡常数K=1，向体积为1 L的恒容密闭容器中充入3 mol CO和3 mol H2O(g)，某时刻测得H2为1 mol，此时反应_______(填“已达到”或“未达到”)化学平衡状态，理由是_______，反应达平衡时CO的转化率为_______。 （3）热化学硫碘循环分解水制得绿氢，全程零碳排放。反应如下： 反应ⅰ： 反应ⅱ： 反应ⅲ：…… 反应ⅰ～ⅲ循环可实现分解水： ①已知破坏1 mol H2和破坏1 mol O2中化学键所消耗能量分别是436 kJ和498 kJ，则H2O中H-O键比H2中H-H键_______(填“强”或“弱”)。 ②写出反应ⅲ的热化学方程式_______。 【答案】（1） （2） ①. 增大水蒸气浓度、升高温度等 ②. 未达到 ③. 计算得出Qc=，Q≠K，未达到平衡 ④. 50% （3） ①. 强 ②. 【解析】 【小问1详解】 化学平衡常数是可逆反应达到平衡状态时各种生成物浓度幂之积与各种反应物浓度幂之积的比，则反应的化学平衡常数K=； 【小问2详解】 ⅰ．反应 的正反应是气体体积增大的吸热反应，根据平衡移动原理，要提高CH4的平衡转化率，可以采取的Cs可以是增大水蒸气浓度、升高温度、降低CO或H2的浓度等； ⅱ．反应 在830℃时的化学平衡常数K=1，说明=1。向体积为1 L的恒容密闭容器中充入3 mol CO和3 mol H2O(g)，某时刻测得H2为1 mol，根据反应转化关系可知此时n(CO2)=1 mol，n(H2O)=n(CO)=2 mol，由于容器的容积是1 L，故各种物质的浓度c(H2)=c(CO2)=1 mol/L，c(H2O)=c(CO)=2 mol/L，此时的浓度商Qc==＜1=K，所以此时反应正向进行，未达到平衡状态； 假设反应达到平衡时反应转化CO的浓度是x mol/L，则根据物质反应转化关系可知平衡时c(H2)=c(CO2)=x mol/L，c(H2O)=c(CO)=(3-x)mol/L，=，解得x=1.5 mol/L，由于开始时CO的浓度的3 mol/L，故CO的平衡转化率为：； 【小问3详解】 ①物质分子中化学键的结合力越强，断裂该化学键需吸收的能量就越高，该化学键就越强。反应热等于断裂反应物化学键吸收的总能量与形成生成物化学键释放的总能量的差。 ，则4×E(H-O)-2×436 kJ/mol-498 kJ/mol=+484 kJ/mol，解得E(H-O)=463.5 kJ/mol，说明H2O分子中的H-O比H2分子中H-H键的键能436 kJ/mol强； ②反应ⅰ： 反应ⅱ： 反应ⅳ： 则根据盖斯定律，将热化学方程式(ⅰ×2+ⅱ-ⅳ)×，整理可得反应ⅲ为： 。 18. 氮氧化物会造成环境污染，我国科学家正着力研究SCR技术(NH3选择性催化还原氮氧化物)对燃煤电厂烟气进行脱硝处理。 （1）写出一种氮氧化物直接排放到空气中造成的环境危害___________。 （2）NH3催化还原NO的化学方程式为___________。 （3）铁基催化剂在260~300℃范围内实现SCR技术的过程如下： ①适当增大催化剂用量可以明显加快脱硝速率，结合上述过程解释原因：___________。 ②向反应体系中添加NH4NO3可显著提高NO脱除率。原因如下： 与NO发生反应； 与发生反应ⅲ和反应ⅳ转化为N2； 与发生反应___________(填离子方程式)转化为N2。 （4）相比于铁基催化剂，使用锰基催化剂(活性物质为MnO2)时，烟气中含有的会明显降低NO脱除率。 ①推测SO2与MnO2会发生反应使催化剂失效，其化学方程式是___________。 ②持续通入含SO2的烟气。不同温度下，每隔1h测定NO脱除率，结果如下： 相同时间，200℃时NO脱除率低于100℃，原因是___________。 【答案】（1）酸雨/光化学烟雾 （2） （3） ①. 反应ⅱ为脱硝反应的决速步，增大催化剂的用量可提高反应ⅱ的速率，进而提高脱硝反应速率 ②. （4） ①. SO2+MnO2=MnSO4 ②. 温度升高使催化剂失效速率加快，导致温度升高对NO脱除速率增大的影响不如催化剂失效对NO脱除速率降低的影响显著 【解析】 【小问1详解】 NO与空气中的氧气反应产生NO2，NO2与水反应产生HNO3、NO，导致形成酸雨，同时NO也会与紫外线等作用形成光化学烟雾； 【小问2详解】 NH3、NO在催化剂存在条件下反应产生N2、H2O，根据电子守恒、原子守恒，可得该反应方程式为：； 【小问3详解】 ①根据图示可知：反应ⅱ是慢反应，为脱硝反应的决速步，增大催化剂的用量可扩大反应物接触面积，从而可提高反应ⅱ的速率，进而提高脱硝反应速率； ②与发生氧化还原反应，产生N2、H2O，根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒，可得发生反应的化学方程式为：+=N2+2H2O； 【小问4详解】 ①SO2具有还原性，MnO2具有氧化性，二者会发生氧化还原反应产生MnSO4，从而导致催化剂失效，其化学方程式是：SO2+MnO2=MnSO4； 根据图示可知：在相同时间，200℃时NO脱除率低于100℃，这是由于温度升高使催化剂失效速率加快，导致温度升高对NO脱除速率增大的影响不如催化剂失效对NO脱除速率降低的影响显著。 19. 为探讨化学平衡移动原理与氧化还原反应规律的联系，某同学通过改变浓度研究“”反应中和的相互转化。实验如下： 已知：AgI为黄色沉淀。 （1）待实验Ⅰ溶液颜色不再改变时，再进行实验Ⅱ，目的是使实验Ⅰ的反应达到______。 （2）ⅲ是ⅱ的对比实验，目的是排除ⅱ中______造成的影响。 （3）ⅰ和ⅱ的颜色变化表明平衡逆向移动，向转化。用化学平衡移动原理解释原因：____________。 （4）根据氧化还原反应的规律，该同学推测ⅰ中向转化的原因：外加使降低，导致的还原性弱于。用如图装置(a、b均为石墨电极)进行实验验证。 ①K闭合时，指针向右偏转。b作______极。 ②当指针归零(反应达到平衡)后，向U型管左管中滴加溶液。产生的现象证实了其推测。该现象是______。 （5）按照(4)的原理，该同学用上图装置进行实验， 证实了ⅱ中向转化的原因。 ①转化原因是______； ②与(4)实验对比，不同的操作是______。 （6）实验Ⅰ中，还原性：；而实验Ⅱ中，还原性：。将(3)和(4)、(5)作对比，得出的结论是__________________。 【答案】（1）化学平衡状态 （2）溶液稀释对颜色变化 （3）加入发生反应：，降低；或增大，平衡均逆向移动 （4） ①. 正 ②. 左管产生黄色沉淀，指针向左偏转 （5） ①. 随浓度增大，还原性增强，使还原性强于 ②. 向右管中加入溶液 （6）该反应为可逆氧化还原反应，在平衡时，通过改变物质的浓度，可以改变物质的氧化、还原能力，并影响平衡移动方向 【解析】 【小问1详解】 溶液颜色不再改变，说明体系中各有色微粒的浓度保持不变，此时再改变条件，才能从同一稳定状态判断平衡移动，因此实验Ⅰ应先达到化学平衡状态； 【小问2详解】 实验ⅱ加入溶液，实验ⅲ加入等体积水。两者体积变化相同，实验ⅲ可排除溶液稀释本身对颜色变化造成的影响； 【小问3详解】 实验ⅰ中加入银离子后发生反应，使减小；实验ⅱ中加入硫酸亚铁溶液，使增大。这两种变化都会使平衡向逆反应方向移动，使亚铁离子转化为铁离子； 【小问4详解】 闭合开关后，左侧电极上碘离子失电子：；右侧电极上铁离子得电子：。右侧b电极为正极。指针归零后向左管加入硝酸银溶液，生成黄色碘化银沉淀，碘离子浓度降低，电池反应方向反转，故指针向左偏转； 【小问5详解】 实验ⅱ中增大亚铁离子浓度后，亚铁离子的还原性相对增强，使其还原性强于碘离子。为单独验证这一浓度效应，应保持装置其余条件不变，向右管中加入溶液； 【小问6详解】 实验Ⅰ中碘离子的还原性强于亚铁离子，而改变相应微粒浓度后，实验Ⅱ中两者的相对还原性发生改变。由此说明物质的氧化性、还原性强弱与浓度有关；改变浓度可以改变相对氧化还原能力，并使可逆氧化还原反应的平衡移动。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $