精品解析：山东省威海银滩高级中学2024-2025学年高二上学期期中考试化学试题

高二化学 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黒。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号，回答非选择题时，特答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将答题卡交回。 可能用到的相对原子质量： 一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题意。 1. 近年来我国科技和新能源产业蓬勃发展，下列说法错误的是 A. 中国空间站研发的航天用氢氧燃料电池具有能量转化率高、清洁等优点 B. “神舟十一号”飞船使用的太阳能电池是一种将太阳能转化为电能的装置 C. 肼（）具有还原性，可作为火箭推进剂的燃料 D. 乙醇汽油是一种清洁能源，作为汽车燃料不会产生任何污染 2. 下列有关化学反应的说法正确的是 A. 豆科植物固氮过程中，固氮酶能提高该反应的活化能 B. 增大生成物的浓度，正反应速率一定减慢 C. 若反应过程中体系没有做功，则反应热等于体系内能的变化 D. 某反应在室温下不能自发进行，说明该反应的 3. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A. 工业合成氨反应一般选择进行 B. 打开冰镇啤酒瓶，倒入杯中立即泛起泡沫 C. 溴水中加入硝酸银溶液后，溶液颜色变浅 D. 实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气 4. 中和热测定实验中，用盐酸和溶液进行实验，下列说法正确的是 A. 改用盐酸跟溶液进行反应，所求中和热数值偏大 B. 实验中温度计至少用到3次，且需测量混合溶液的最高温度 C. 量筒中溶液应缓缓倒入小烧杯中，匀速搅拌 D. 碎泡沫塑料不必填满，只需比小烧杯液面略高即可 5. 有关下列装置说法错误的是 A. 利用装置①可比较Zn和Cu的金属性 B. 利用装置②电解饱和溶液可制取 C. 利用装置③可电解精炼银 D. 装置④为牺牲阳极保护法 6. 下列说法错误的是 A. 化学反应速率改变，化学平衡状态一定发生移动 B. 升高温度，一般可使活化分子的百分数增大，因而反应速率加快 C. 若外界条件改变引起平衡中v正＞v逆，则平衡一定正向移动 D. 活化分子之间发生的碰撞不一定为有效碰撞 7. 对反应(为中间产物)，相同条件下：①加入催化剂，反应达到平衡所需时间大幅缩短；②提高反应温度，增大，增大。基于以上事实，可能的反应历程能量示意图(——为无催化剂，为有催化剂)为 A. B. C. D. 8. 可采用Deacon催化氧化法将工业副产物HCl制成，实现氯资源的再利用。反应的热化学方程式： 。下图所示为该法的一种催化机理。下列说法错误的是 A. W为 B. 图中转化涉及的反应中有两个属于氧化还原反应 C. 反应制得，须投入2mol CuO D. 升高反应温度，HCl被氧化制的反应平衡常数减小 9. 一种清洁、低成本的三步法氯碱工艺工作原理的示意图如下，下列说法错误的是 A. 第一步中阳极的电极反应式为 B. 第二步中正极质量每增加4.6g，负极质量减少21.6g C. 第三步的总反应为 D. 与传统氯碱工艺相比，该方法不需要使用离子交换膜 10. 在同体积的恒容绝热密闭容器I、Ⅱ、Ⅲ中进行反应 。I中充入 和，Ⅱ中充入和，Ⅲ中充入 和，条件下开始反应。达到平衡时，下列说法正确的是 A. 容器I、Ⅱ中正反应速率相同 B. 容器I、Ⅲ中反应的平衡常数相同 C. 容器I中的转化率与容器Ⅱ中的转化率之和等于1 D. 容器I中的物质的量比容器Ⅱ中的多 二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题意，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 11. 利用双极膜电解法将二氧化碳转化为进行矿化封存，同时得到氧气、氢气、高浓度盐酸等产品，原理如图。下列说法正确的是 A. 在碱室形成 B. 两个双极膜中间层的均向左移动 C. a极电极反应式为 D. 向碱室中加入固体，利于的矿化封存 12. 温度为，向体积不等的恒容密闭容器中分别加入足量炭和，发生反应。相同时间后，测得各容器中的转化率与容器体积的关系如图所示。下列说法正确的是 A. 时，、两点平衡常数 B. 图中c点所示条件下， C. 容器内的压强 D. 图中b点所示条件下，再向体系中充入一定量，达到平衡时，的转化率比原平衡小 13. 室温下，下列实验探究方案不能达到探究目的的是 选项 实验目的 实验方案 ① 探究浓度对化学反应速率的影响 向2支盛有3mL不同浓度溶液的试管中同时加2 mL5% NaClO溶液，观察实验现象 ② 探究温度对化学反应速率的影响 在两支试管中各加入3mL12%溶液，将其中一支用水浴加热，观察并比较实验现象 ③ 探究催化剂对化学反应速率的影响 向两支盛有少量溶液的试管中分别加入5滴0.1 mol·L溶液和5滴0.01 mol·L 溶液 ④ 探究与反应的限度 将2.5体积与1体积混合并通过灼热的催化剂充分反应，产物依次通过溶液和品红溶液，观察实验现象 A. ①③ B. ④ C. ③④ D. ①③④ 14. 以浓差电池（电解质溶液浓度不同造成电势差）为电源，用石墨作电极将转化为高纯的装置如图。下列说法错误的是 A. 电极反应式为 B. 离子交换膜II为阳离子交换膜 C. 工作时，M电极附近溶液的降低 D. 电解停止时，理论上和电极的质量差为 15. 利用传感技术探究压强对平衡移动的影响。在室温、条件下，往针筒中充入气体后密封并保持活塞位置不变。分别在、时刻迅速移动活塞，保持活塞位置不变，测得针筒内气体压强变化如图所示，下列说法正确的是 A. B点处的转化率为 B. E、H两点，的物质的量 C. E、H两点的正反应速率相等 D. 、两点气体平均摩尔质量 三、非选择题：本题共5小题，共60分。 16. 化学反应都会伴随能量变化，化学能可与热能、电能、光能等各种形式的能量之间相互转化，回答下列问题： （1）下列反应中，生成物总能量高于反应物总能量的是________（填字母）。 A. 锌与稀硫酸 B. 碳酸钙分解 C. 铝热反应 D. 红热的木炭与水蒸气 （2）2023年7月12日，朱雀二号发射升空，它是世界首次将载荷送入轨道的、使用燃料M的新型火箭。已知在标准状况下，气态燃料M（仅由C、H两种元素组成）质量为，M在常温常压下完全燃烧生成和时，放出的热量。M的化学式为________。该气体的摩尔燃烧焓=________（保留一位小数）。 （3）火箭发射常用（肼）作燃料，与氧化剂反应生成和水蒸气。已知： 请写出作为火箭燃料与反应的热化学方程式________。 （4）为了测定和稀溶液反应的中和热，计算时至少需要的数据是________。 ①溶液的浓度和体积 ②溶液的浓度和体积 ③比热容 ④反应后溶液的质量 ⑤生成水的物质的量 ⑥反应前后温度变化 ⑦操作所需的时间 A. ②③⑥ B. ①③④⑤ C. ③④⑤⑥ D. 全部 （5）铁腐蚀的过程放热，利用这一特点可制成一次性保暖贴，其正极反应式为________。该电化学腐蚀名称为________。 17. 电化学原理在工业生产及生活中发挥着巨大的作用。回答下列问题： I．利用微电解技术处理酸性含铬废水（主要含有）。原理是利用电极反应产物与反应，从而达到去除污物的作用。 （1）通常以铁板和石墨作为电极材料，应选________作阴极，废水中的通过反应转化为，此过程的离子反应式为________，最终以形式除去。 II．电池是新能源汽车关键部件之一，电池工作时的总反应为，其工作原理如图： （2）充电时，电极a与电源________极连接。 （3）电池工作时，负极材料质量减少，转移________mol电子：正极的电极反应式为________。 III．如图所示，用、和熔融组成的燃料电池作电源，电解饱和的溶液和溶液制备某些单质，盐桥中充有饱和的溶液。 （4）石墨1电极反应式为________。物质y为________。 （5）若此装置通入的体积为（标准状况下），则可以制取单质硫的质量为________。 18. 研发二氧化碳利用技术，降低空气中二氧化碳含量成为当今研究热点。 I．合成尿素[]是利用的途径之一，主要通过下列基元反应实现： i． ii． （1）结合过程中能量变化示意图解决以下问题。 ① ________（用、、、表示）。 ②在一定温度下，原料按充入恒容密闭容器中进行反应，下列说法正确的有________。 A．若原料按充入该容器，则平衡转化率增大 B．当混合气体的密度或平均摩尔质量不再发生变化，均说明反应i已达平衡状态 C．加入催化剂，可提高的平衡转化率 D．保持温度不变，若恒容改为恒压条件，达平衡时的浓度不变 II．我国科学家首次实现了利用空气中的合成淀粉，其中部分反应为： i． ii． （2）起始物时，反应i在不同条件下达到平衡，设体系中甲醇的物质的量分数为，在温度为下的、在压强为下的如图。 ①图中对应等温过程的曲线是________，判断的理由是________。 ②A点为图中两条线的交点，A点时，两条线对应条件下的平衡常数________（填“相同”或“不相同”）。 ③当时，的平衡转化率________（保留一位小数），反应条件可能为________或________。 19. 某实验小组探究溶液与酸性溶液的浓度对反应速率的影响，实验数据如下表所示： 实验序号 酸性溶液 溶液 褪色时间 c/ V/mL c/ V/mL t/s 1 0.005 4.0 0.2 2.0 307 2 0.020 4.0 0.2 2.0 545 3 0.010 4.0 0.5 2.0 200 4 0.010 4.0 0.7 2.0 313 5 0.010 0.9 2.0 360 已知：①为二元弱酸；②溶液浓度越大，越不利于气体扩散。 （1）溶液与酸性溶液反应的离子方程式为_________________________。 （2）_____，理由是______________________________________ （3）结合实验数据，回答下列问题： 实验1的反应速率____________实验2的反应速率（填“大于”或“小于”）；实验3中_______________。 （4）下列有关说法错误的是____________（填序号）。 ①实验1和2是探究浓度对速率的影响 ②加入少量盐酸可增大反应速率 ③当，不利于扩散，导致褪色时间延长 ④用单位时间内生成气体的体积比较反应速率，需要排饱和溶液收集气体 （5）研究发现，该反应速率先增大后减小，速率增大的原因：①高锰酸钾与草酸溶液反应放热，温度升高，反应速率加快；②___________________。 20. 铬基催化剂下丙烷生产丙烯主要反应有： I． Ⅱ． Ⅲ． 回答下列问题： （1）已知键能：，，则的键能与的键能相差约________。 （2）时，容器压强恒为，铬基催化剂下两个密闭容器中分别按下表投料发生反应： 容器 A 1 0 10 B 1 2 8 ①容器B生成的反应流程如图，下列有关说法正确的是________。 A．原料气中通入不影响的平衡转化率 B．升高温度，不一定能提高的平衡产率 C．过程1产生的量大于过程2和过程3产生的 D．在铬基催化剂中适当加入可促进过程2平衡正移而提高的平衡转化率 ②若容器A中只发生反应I和反应Ⅱ，的平衡转化率为a，的选择性（选择性）为w，计算反应I的平衡常数________（用平衡分压代替平衡浓度计算，）。 ③按照容器A和容器B的气体组分比，将两组气体按相同流速分别通过催化剂固定床反应器，的转化率和的选择性随时间变化如图所示：随反应进行，A组中转化率明显降低的可能原因是________，B组中的作用是________（用化学方程式和必要的文字说明）。 （3）恒温恒容的密闭容器中按充入混合气体，，发生反应Ⅳ和反应V（、为速率常数，只与温度有关且）： 反应Ⅳ： 反应V： 实验测得丙烯的净生成速率方程为，请在图中画出丙烯的物质的量随时间的变化趋势________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二化学 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黒。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号，回答非选择题时，特答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将答题卡交回。 可能用到的相对原子质量： 一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题意。 1. 近年来我国科技和新能源产业蓬勃发展，下列说法错误的是 A. 中国空间站研发的航天用氢氧燃料电池具有能量转化率高、清洁等优点 B. “神舟十一号”飞船使用的太阳能电池是一种将太阳能转化为电能的装置 C. 肼（）具有还原性，可作为火箭推进剂的燃料 D. 乙醇汽油是一种清洁能源，作为汽车燃料不会产生任何污染 【答案】D 【解析】 【详解】A．氢氧燃料电池将化学能直接转化为电能，能量转化率较高，反应产物主要为，具有清洁的优点，A正确； B．太阳能电池利用光伏效应把太阳能转化为电能，B正确； C．中氮元素的化合价为-2价，反应时可升高到0价，故肼具有还原性，可用作火箭推进剂的燃料，C正确； D．乙醇汽油燃烧仍会排放，不完全燃烧还可能产生等污染物，不能认为作为汽车燃料不会产生任何污染，D错误； 故选D。 2. 下列有关化学反应的说法正确的是 A. 豆科植物固氮过程中，固氮酶能提高该反应的活化能 B. 增大生成物的浓度，正反应速率一定减慢 C. 若反应过程中体系没有做功，则反应热等于体系内能的变化 D. 某反应在室温下不能自发进行，说明该反应的 【答案】C 【解析】 【详解】A．固氮酶是催化剂，能降低固氮反应的活化能，加快反应速率，A错误； B．增大生成物浓度会使逆反应速率增大；正反应速率由反应物浓度等因素决定，不一定减慢，B错误； C．根据热力学第一定律，；体系没有做功时，，故，即反应热等于体系内能的变化，C正确； D．恒温恒压下，反应的自发性由判断；室温下不能自发进行只表明，不能据此判断，D错误； 故选C。 3. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A. 工业合成氨反应一般选择进行 B. 打开冰镇啤酒瓶，倒入杯中立即泛起泡沫 C. 溴水中加入硝酸银溶液后，溶液颜色变浅 D. 实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气 【答案】A 【解析】 【详解】A．合成氨反应为放热反应，升高温度会使平衡向逆反应方向移动；工业上选择主要是为了兼顾反应速率和催化剂活性，不能用勒夏特列原理解释，A正确； B．打开啤酒瓶后瓶内压强减小，平衡向生成气态二氧化碳的方向移动，逸出的二氧化碳使啤酒泛起泡沫，可用勒夏特列原理解释，B错误； C．溴水中存在平衡。加入硝酸银溶液后发生反应，溴离子浓度减小，前一平衡向右移动，溴单质浓度减小，溶液颜色变浅，可用勒夏特列原理解释，C错误； D．氯水中存在平衡。饱和食盐水中氯离子浓度较大，该平衡向左移动，使氯气在其中的溶解损失减小，可用勒夏特列原理解释，D错误； 故选A。 4. 中和热测定实验中，用盐酸和溶液进行实验，下列说法正确的是 A. 改用盐酸跟溶液进行反应，所求中和热数值偏大 B. 实验中温度计至少用到3次，且需测量混合溶液的最高温度 C. 量筒中溶液应缓缓倒入小烧杯中，匀速搅拌 D. 碎泡沫塑料不必填满，只需比小烧杯液面略高即可 【答案】B 【解析】 【详解】A．中和热是稀强酸与稀强碱反应生成水时的反应热，按实际生成水的物质的量折算后，其数值不会因盐酸体积改为而必然偏大，A错误； B．实验需分别测量盐酸和氢氧化钠溶液的初始温度，再测量二者混合后的最高温度，温度计至少使用3次，B正确； C．氢氧化钠溶液应一次迅速倒入小烧杯并立即搅拌；缓缓倒入会延长混合时间，使散失的热量增多，测得的最高温度偏低，C错误； D．碎泡沫塑料应填满大、小烧杯之间的空隙以加强保温，仅填至略高于小烧杯液面不能充分减少热量散失，D错误； 故选B。 5. 有关下列装置说法错误的是 A. 利用装置①可比较Zn和Cu的金属性 B. 利用装置②电解饱和溶液可制取 C. 利用装置③可电解精炼银 D. 装置④为牺牲阳极保护法 【答案】C 【解析】 【详解】A．装置①为原电池，金属性强于铜的锌电极为原电池的负极，锌失去电子发生氧化反应被损耗，铜为正极，铜离子得到电子发生还原反应生成铜，则利用装置①可比较锌和铜的金属性，故A正确； B．装置②电解为电解池，氯离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氯气，溶液中锂离子通过阴离子交换膜进入阴极室，水在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，在阴极室可以制得氢氧化锂，则利用装置②电解饱和氯化锂溶液可制取氢氧化锂，故B正确； C．装置③为精炼池，粗银应与直流电源的正极相连做阳极，精银做阴极，则利用装置③不能用于电解精炼银，故C错误； D．装置④为牺牲阳极保护法，镁、铁在潮湿的土壤中构成原电池，金属性强于铁的镁做被损耗，铁做正极被保护，故D正确； 故选C。 6. 下列说法错误的是 A. 化学反应速率改变，化学平衡状态一定发生移动 B. 升高温度，一般可使活化分子的百分数增大，因而反应速率加快 C. 若外界条件改变引起平衡中v正＞v逆，则平衡一定正向移动 D. 活化分子之间发生的碰撞不一定为有效碰撞 【答案】A 【解析】 【详解】A．对于反应前后气体体积没有改变的反应，比如，改变压强后，反应速率改变，但平衡不移动，A错误； B．升高温度，一般可使活化分子的百分数增大，有效碰撞几率增加，因而反应速率加快，B正确； C．平衡中v正＞v逆时，平衡正向移动，C正确； D．活化分子之间发生的碰撞不一定为有效碰撞，D正确； 故选A。 7. 对反应(为中间产物)，相同条件下：①加入催化剂，反应达到平衡所需时间大幅缩短；②提高反应温度，增大，增大。基于以上事实，可能的反应历程能量示意图(——为无催化剂，为有催化剂)为 A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【分析】提高反应温度，增大，说明升高温度，总反应的平衡向逆反应方向移动，该反应为放热反应；增大，说明第一步反应的平衡向逆反应方向移动，该反应为放热反应；加入催化剂，反应达到平衡所需时间大幅缩短说明催化剂能降低慢反应的活化能。 【详解】A．由图可知，第一步反应为反应物总能量小于生成物总能量的吸热反应，则题给图示不符合题意，A错误； B．由图可知，第一步反应为反应物总能量小于生成物总能量的吸热反应，则题给图示不符合题意，B错误； C．由图可知，总反应和第一步反应为反应物总能量大于生成物总能量的放热反应，且第一步反应的活化能大于第二步反应，则题给图示符合题意，C正确； D．由图可知，总反应和第一步反应为反应物总能量大于生成物总能量的放热反应，且第一步反应的活化能大于第二步反应，则题给图示不符合题意，D错误； 故选C。 8. 可采用Deacon催化氧化法将工业副产物HCl制成，实现氯资源的再利用。反应的热化学方程式： 。下图所示为该法的一种催化机理。下列说法错误的是 A. W为 B. 图中转化涉及的反应中有两个属于氧化还原反应 C. 反应制得，须投入2mol CuO D. 升高反应温度，HCl被氧化制的反应平衡常数减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．和反应物反应生成，分解得到和，因此W为，A正确； B．反应中分解为和、与反应生成这两个反应存在元素化合价变化，属于氧化还原反应，其余反应无化合价变化，共两个氧化还原反应，B正确； C．是该反应的催化剂，反应过程中可循环再生，无需按计量比投入，C错误； D．总反应的，为放热反应，升高温度平衡逆向移动，反应的平衡常数减小，D正确； 答案选C。 9. 一种清洁、低成本的三步法氯碱工艺工作原理的示意图如下，下列说法错误的是 A. 第一步中阳极的电极反应式为 B. 第二步中正极质量每增加4.6g，负极质量减少21.6g C. 第三步的总反应为 D. 与传统氯碱工艺相比，该方法不需要使用离子交换膜 【答案】B 【解析】 【详解】A．第一步为电解池，阳极为与电池正极相连接的电极，失去电子电极反应为，故A正确； B．第二步为原电池，正极得到电子电极反应为，负极电极反应为，正极增加的为钠离子，负极生成的为氯化银是沉淀，质量增加，故B错误； C．第三步为电解池，阳极反应为：，阴极反应为：，总反应为，故C正确； D．该方法不需要使用离子交换膜，传统氯碱工艺需要，该方法优点是不需要使用离子交换膜，故D正确； 故选：B。 10. 在同体积的恒容绝热密闭容器I、Ⅱ、Ⅲ中进行反应 。I中充入 和，Ⅱ中充入和，Ⅲ中充入 和，条件下开始反应。达到平衡时，下列说法正确的是 A. 容器I、Ⅱ中正反应速率相同 B. 容器I、Ⅲ中反应的平衡常数相同 C. 容器I中的转化率与容器Ⅱ中的转化率之和等于1 D. 容器I中的物质的量比容器Ⅱ中的多 【答案】D 【解析】 【分析】该反应为气体分子数不变的放热反应（），且三个容器均为恒容绝热体系，反应过程中体系温度会随热效应变化，不能直接套用恒温条件下等效平衡的结论。 【详解】A．容器I从正反应开始，正反应放热，体系温度会逐渐升高；容器Ⅱ从逆反应开始，逆反应是吸热过程，体系温度会逐渐降低。平衡时I的温度>Ⅱ的温度，且初始状态下两者反应物浓度不同，因此正反应速率不相同，A错误； B．平衡常数只与温度有关。容器Ⅲ初始投料是I的2倍，相同条件下反应放出的总热量更多，平衡时Ⅲ的温度高于I的温度，因此两个容器温度不同，平衡常数不相等，B错误； C．若为恒温体系，I和Ⅱ是完全等效的平衡，CO转化率与转化率之和为1。但本题是绝热体系：I温度升高，会使平衡逆向移动，CO的转化率比恒温条件下的低；Ⅱ是逆向建立平衡过程，温度降低，​的转化率比恒温条件下的低，二者转化率之和小于1，C错误； D．若为恒温体系，I和Ⅱ平衡时CO的物质的量相等。但绝热条件下I温度升高，平衡逆向移动，CO的量比恒温平衡时更多；Ⅱ温度降低，CO的量比恒温平衡时更少，因此最终容器I中CO的物质的量比容器Ⅱ中的多，D正确； 故选D。 二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题意，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 11. 利用双极膜电解法将二氧化碳转化为进行矿化封存，同时得到氧气、氢气、高浓度盐酸等产品，原理如图。下列说法正确的是 A. 在碱室形成 B. 两个双极膜中间层的均向左移动 C. a极电极反应式为 D. 向碱室中加入固体，利于的矿化封存 【答案】B 【解析】 【详解】A．图中外侧a、b电极室均为溶液；通入碱室后，在作用下生成和，这些阴离子通过阴离子交换膜进入含的中间室，发生反应，所以碳酸钙在中间室而不是碱室形成，A错误； B．该装置为电解池，a为阴极、b为阳极。左右双极膜中间层的水均发生解离，都向阴极a迁移，即均向左移动；左侧双极膜产生的进入碱室，右侧双极膜产生的进入含的酸室，含的中间室中的经右侧阴离子交换膜进入含HCl的酸室，与共同形成高浓度盐酸，B正确； C．a为阴极，发生还原反应，正确的电极反应式为。题给反应式表示氢氧根离子失去电子生成氧气的氧化反应，应发生在阳极b，C错误； D．碱室中的二氧化碳存在平衡、。加入固体会增大浓度，使该平衡向左移动，不利于二氧化碳继续转化并矿化封存，D错误； 故选B。 12. 温度为，向体积不等的恒容密闭容器中分别加入足量炭和，发生反应。相同时间后，测得各容器中的转化率与容器体积的关系如图所示。下列说法正确的是 A. 时，、两点平衡常数 B. 图中c点所示条件下， C. 容器内的压强 D. 图中b点所示条件下，再向体系中充入一定量，达到平衡时，的转化率比原平衡小 【答案】CD 【解析】 【分析】正反应的气体物质的量由2份增至3份。图中从a到b，随容器体积增大，压强减小，平衡向气体物质的量增大的正反应方向移动，转化率升高；从b到c，继续增大容积使反应物浓度降低、反应速率减小，在相同时间内反应尚未达到平衡，因而c点的转化率下降。 【详解】A．两点温度均为，平衡常数只与温度有关，因此，A错误； B．c点是在相同反应时间内因容积较大、反应物浓度较低而尚未达到平衡的状态，此时反应仍正向进行，，B错误； C．设转化率为，由反应计量关系，体系气体总物质的量为。图中a、b两点转化率分别为40%和80%，故、。同温下由理想气体状态方程得，即，C正确； D．补加反应物后体系虽向正反应方向移动，但新增反应物的加入提高了恒容体系的压强，对气体物质的量增大的正反应而言，达到新平衡时转化率低于原平衡，D正确； 故选CD。 13. 室温下，下列实验探究方案不能达到探究目的的是 选项 实验目的 实验方案 ① 探究浓度对化学反应速率的影响 向2支盛有3mL不同浓度溶液的试管中同时加2 mL5% NaClO溶液，观察实验现象 ② 探究温度对化学反应速率的影响 在两支试管中各加入3mL12%溶液，将其中一支用水浴加热，观察并比较实验现象 ③ 探究催化剂对化学反应速率的影响 向两支盛有少量溶液的试管中分别加入5滴0.1 mol·L溶液和5滴0.01 mol·L 溶液 ④ 探究与反应的限度 将2.5体积与1体积混合并通过灼热的催化剂充分反应，产物依次通过溶液和品红溶液，观察实验现象 A. ①③ B. ④ C. ③④ D. ①③④ 【答案】D 【解析】 【详解】①亚硫酸钠与NaClO反应无现象，无法观察，不能探究浓度对化学反应速率的影响，故①错误； ②只有温度不同，可探究温度对化学反应速率的影响，故②正确； ③溶液和溶液的种类和浓度都不一样，不符合控制变量的思想，故不能探究催化剂对化学反应速率的影响，故③错误； ④将2.5体积SO2与1体积O2混合并通过灼热的催化剂充分反应，SO2与O2按照2：1发生反应，则SO2过量，无法判断SO2与O2的反应为可逆反应，故④错误； 综上，符合题意的有①③④； 答案选D。 14. 以浓差电池（电解质溶液浓度不同造成电势差）为电源，用石墨作电极将转化为高纯的装置如图。下列说法错误的是 A. 电极反应式为 B. 离子交换膜II为阳离子交换膜 C. 工作时，M电极附近溶液的降低 D. 电解停止时，理论上和电极的质量差为 【答案】AB 【解析】 【详解】A．乙中硫酸铜溶液的浓度较大，1号铜电极为浓差电池的正极，发生还原反应；题给反应式是氧化反应式，不是1号铜电极的电极反应式，A错误； B．浓差电池中1号铜电极为正极、2号铜电极为负极，硫酸根离子经膜I由乙室迁移到甲室以维持电中性。1号铜电极与M相连，M为电解池阳极；2号铜电极与N相连，N为阴极。电子由2号铜电极经外电路流向N，M产生的电子经外电路流向1号铜电极。M电极反应为，N电极反应为。阴极产生的氢氧根离子需由丁室通过膜II迁移到丙室，故膜II应为阴离子交换膜，B错误； C．M为阳极，其电极反应为，反应消耗氢氧根离子，所以M电极附近溶液的降低，C正确； D．1号、2号铜电极所在溶液中铜离子的初始物质的量分别为和。设正极消耗铜离子的物质的量为，浓差电池停止工作时两侧浓度相等，有，解得。1号铜电极增重、2号铜电极减重，两电极质量差为，D正确； 故选AB。 15. 利用传感技术探究压强对平衡移动的影响。在室温、条件下，往针筒中充入气体后密封并保持活塞位置不变。分别在、时刻迅速移动活塞，保持活塞位置不变，测得针筒内气体压强变化如图所示，下列说法正确的是 A. B点处的转化率为 B. E、H两点，的物质的量 C. E、H两点的正反应速率相等 D. 、两点气体平均摩尔质量 【答案】BD 【解析】 【详解】A．从A到B温度和体积不变，压强由降至。设初始二氧化氮的物质的量为，反应进度为，则，解得。二氧化氮的转化率为，不是3%，A错误； B．从E到F瞬时压缩时各物质的量不变，随后由F到H压强逐渐降低，说明平衡向生成四氧化二氮的方向移动并消耗二氧化氮，因此，B正确； C．E、H均为平衡状态，各点内部的正、逆反应速率相等；但H点总压强高于E点，同温下H点二氧化氮的平衡浓度更大，故H点的正反应速率大于E点，两点的正反应速率不相等，C错误； D．从B到C瞬时膨胀时气体总质量和总物质的量均不变，随后由C到E压强升高，说明平衡向生成二氧化氮的方向移动，气体总物质的量增大。由可知气体平均摩尔质量减小，因此，D正确； 故选BD。 三、非选择题：本题共5小题，共60分。 16. 化学反应都会伴随能量变化，化学能可与热能、电能、光能等各种形式的能量之间相互转化，回答下列问题： （1）下列反应中，生成物总能量高于反应物总能量的是________（填字母）。 A. 锌与稀硫酸 B. 碳酸钙分解 C. 铝热反应 D. 红热的木炭与水蒸气 （2）2023年7月12日，朱雀二号发射升空，它是世界首次将载荷送入轨道的、使用燃料M的新型火箭。已知在标准状况下，气态燃料M（仅由C、H两种元素组成）质量为，M在常温常压下完全燃烧生成和时，放出的热量。M的化学式为________。该气体的摩尔燃烧焓=________（保留一位小数）。 （3）火箭发射常用（肼）作燃料，与氧化剂反应生成和水蒸气。已知： 请写出作为火箭燃料与反应的热化学方程式________。 （4）为了测定和稀溶液反应的中和热，计算时至少需要的数据是________。 ①溶液的浓度和体积 ②溶液的浓度和体积 ③比热容 ④反应后溶液的质量 ⑤生成水的物质的量 ⑥反应前后温度变化 ⑦操作所需的时间 A. ②③⑥ B. ①③④⑤ C. ③④⑤⑥ D. 全部 （5）铁腐蚀的过程放热，利用这一特点可制成一次性保暖贴，其正极反应式为________。该电化学腐蚀名称为________。 【答案】（1）BD （2） ①. ②. -890.3 （3） （4）C （5） ①. ②. 吸氧腐蚀 【解析】 【小问1详解】 A．锌与稀硫酸的反应为放热反应，生成物总能量低于反应物总能量，A错误； B．碳酸钙分解需要吸收热量，生成物总能量高于反应物总能量，B正确； C．铝热反应放出大量热，生成物总能量低于反应物总能量，C错误； D．红热的木炭与水蒸气的反应为吸热反应，生成物总能量高于反应物总能量，D正确； 故选BD。 【小问2详解】 标准状况下燃料M的物质的量为，其摩尔质量为。M仅含C、H两种元素，符合该摩尔质量的分子式为。燃烧过程放热，故其摩尔燃烧焓为； 【小问3详解】 由左图可得；由右图可得。将第二个热化学方程式乘以2，再加上第一个热化学方程式的逆反应，得，其中； 【小问4详解】 反应放出的热量按计算，中和热按计算，因此至少需要比热容、反应后溶液的质量、生成水的物质的量和反应前后温度变化，即③④⑤⑥； 【小问5详解】 一次性保暖贴中的铁在潮湿、含氧环境中形成原电池，铁为负极，氧气在正极得到电子，正极反应式为，该腐蚀属于吸氧腐蚀。 17. 电化学原理在工业生产及生活中发挥着巨大的作用。回答下列问题： I．利用微电解技术处理酸性含铬废水（主要含有）。原理是利用电极反应产物与反应，从而达到去除污物的作用。 （1）通常以铁板和石墨作为电极材料，应选________作阴极，废水中的通过反应转化为，此过程的离子反应式为________，最终以形式除去。 II．电池是新能源汽车关键部件之一，电池工作时的总反应为，其工作原理如图： （2）充电时，电极a与电源________极连接。 （3）电池工作时，负极材料质量减少，转移________mol电子：正极的电极反应式为________。 III．如图所示，用、和熔融组成的燃料电池作电源，电解饱和的溶液和溶液制备某些单质，盐桥中充有饱和的溶液。 （4）石墨1电极反应式为________。物质y为________。 （5）若此装置通入的体积为（标准状况下），则可以制取单质硫的质量为________。 【答案】（1） ①. 石墨 ②. （2）负 （3） ①. 0.2 ②. （4） ①. ②. 二氧化碳（或） （5） 【解析】 【小问1详解】 铁的还原性强于石墨，铁板作阳极，石墨作阴极。铁板的电极反应为，生成的亚铁离子还原酸性废水中的重铬酸根离子，离子反应式为。铬元素最终转化为氢氧化铬沉淀而被除去； 【小问2详解】 电池工作即放电时，图中锂离子由电极a一侧移向电极b一侧，电极a发生氧化反应，是负极。充电时反应方向相反，电极a发生还原反应，应与外接电源的负极相连； 【小问3详解】 电池工作时，负极发生反应，负极材料减少的质量为脱出的锂的质量。根据，可知转移电子的物质的量为0.2 mol。正极发生还原反应，电极反应式为； 【小问4详解】 石墨1为燃料电池的负极，丙烷在该电极被氧化，电极反应式为。石墨2为正极，其电极反应为，该反应需要二氧化碳，因此由石墨1一侧输送至石墨2一侧的物质y为二氧化碳； 【小问5详解】 石墨3与燃料电池正极相连，是电解装置的阳极，硫离子发生氧化反应：。标准状况下，丙烷的物质的量为。由石墨1的电极反应可知，转移电子的物质的量为，则，制得硫的质量为。 18. 研发二氧化碳利用技术，降低空气中二氧化碳含量成为当今研究热点。 I．合成尿素[]是利用的途径之一，主要通过下列基元反应实现： i． ii． （1）结合过程中能量变化示意图解决以下问题。 ① ________（用、、、表示）。 ②在一定温度下，原料按充入恒容密闭容器中进行反应，下列说法正确的有________。 A．若原料按充入该容器，则平衡转化率增大 B．当混合气体的密度或平均摩尔质量不再发生变化，均说明反应i已达平衡状态 C．加入催化剂，可提高的平衡转化率 D．保持温度不变，若恒容改为恒压条件，达平衡时的浓度不变 II．我国科学家首次实现了利用空气中的合成淀粉，其中部分反应为： i． ii． （2）起始物时，反应i在不同条件下达到平衡，设体系中甲醇的物质的量分数为，在温度为下的、在压强为下的如图。 ①图中对应等温过程的曲线是________，判断的理由是________。 ②A点为图中两条线的交点，A点时，两条线对应条件下的平衡常数________（填“相同”或“不相同”）。 ③当时，的平衡转化率________（保留一位小数），反应条件可能为________或________。 【答案】（1） ①. ②. AD （2） ①. a ②. 生成甲醇的反应为气体分子数减小的反应，增大压强，平衡正向移动，增大 ③. 不相同 ④. ⑤. ， ⑥. ， 【解析】 【小问1详解】 由能量变化图可知，反应i和反应ii的焓变分别为和。根据盖斯定律，总反应的焓变为。 A．在二氧化碳投料量不变时，将氨与二氧化碳的投料比由2∶1提高到3∶1，相当于增大氨的浓度，平衡向生成氨基甲酸铵的方向移动，二氧化碳的平衡转化率增大，A正确； B．反应物始终按1∶2的物质的量之比消耗，气相中二氧化碳与氨的物质的量之比保持1∶2，混合气体的平均摩尔质量在反应过程中保持不变，不能据此判断反应达到平衡，B错误； C．催化剂同等程度地加快正、逆反应速率，只能缩短达到平衡所需的时间，不能改变二氧化碳的平衡转化率，C错误； D．温度一定时，反应i的平衡常数不变；气相中，且，所以平衡时二氧化碳的浓度由温度决定，恒容改为恒压不改变该平衡浓度，D正确； 故选AD。 【小问2详解】 反应i是气体分子数减小的放热反应。温度一定时，增大压强使平衡正向移动，甲醇的物质的量分数增大，因此随压强增大而上升的曲线a为等温曲线；压强一定时，升高温度使平衡逆向移动，曲线b随温度升高而下降。A点虽然两条曲线对应的甲醇物质的量分数相同，但曲线a对应的温度固定为，曲线b在A点对应的温度与其不同。平衡常数只与温度有关，因此两种条件下的平衡常数不同。设起始二氧化碳为，反应i的平衡转化量为。起始氢气为，平衡时气体总物质的量为。由，解得，故氢气的平衡转化率为。从图中两个有明确刻度的交点可得，反应条件可能为、，或、。 19. 某实验小组探究溶液与酸性溶液的浓度对反应速率的影响，实验数据如下表所示： 实验序号 酸性溶液 溶液 褪色时间 c/ V/mL c/ V/mL t/s 1 0.005 4.0 0.2 2.0 307 2 0.020 4.0 0.2 2.0 545 3 0.010 4.0 0.5 2.0 200 4 0.010 4.0 0.7 2.0 313 5 0.010 0.9 2.0 360 已知：①为二元弱酸；②溶液浓度越大，越不利于气体扩散。 （1）溶液与酸性溶液反应的离子方程式为_________________________。 （2）_____，理由是______________________________________ （3）结合实验数据，回答下列问题： 实验1的反应速率____________实验2的反应速率（填“大于”或“小于”）；实验3中_______________。 （4）下列有关说法错误的是____________（填序号）。 ①实验1和2是探究浓度对速率的影响 ②加入少量盐酸可增大反应速率 ③当，不利于扩散，导致褪色时间延长 ④用单位时间内生成气体的体积比较反应速率，需要排饱和溶液收集气体 （5）研究发现，该反应速率先增大后减小，速率增大的原因：①高锰酸钾与草酸溶液反应放热，温度升高，反应速率加快；②___________________。 【答案】（1） （2） ①. 4.0 ②. 保证草酸浓度改变，其他条件不变 （3） ①. 小于 ②. （4）②④ （5）溶液与酸性溶液生成的对该反应有催化作用 【解析】 【小问1详解】 草酸与酸性高锰酸钾溶液反应生成硫酸钾、硫酸锰、二氧化碳和水，反应的离子方程式为，故答案为：； 【小问2详解】 由表格数据可知，实验3、4、5探究草酸浓度对反应速率的影响，由探究实验变量唯一化原则可知，实验中应保证草酸浓度改变，酸性高锰酸钾溶液的浓度应保持不变，所以c1为4.0，故答案为：4.0；保证草酸浓度改变，其他条件不变； 【小问3详解】 由方程式可知，2.0mL0.2mol/L草酸溶液完全反应消耗4.0mL酸性高锰酸钾溶液溶液的浓度为=0.04mol/L，由表格数据可知，实验1、2中酸性高锰酸钾溶液不足量，则反应1的反应速率为≈1.09×10—5 mol/(L·s)，反应2的反应速率为≈2.45×10—5 mol/(L·s)，所以反应1的反应速率小于反应2；由2.0mL0.5mol/L草酸溶液与4.0mL0.01mol/L酸性高锰酸钾溶液溶液反应时，酸性高锰酸钾溶液不足量，则反应3的反应速率为=2×10—3 mol/(L·min)，故答案为：小于；2×10—3； 【小问4详解】 ①由表格数据可知，实验1、2探究酸性高锰酸钾溶液的浓度对反应速率的影响，故正确； ②酸性高锰酸钾溶液能与盐酸反应，实验时加入少量盐酸，酸性高锰酸钾溶液的浓度减小，反应速率减小，故错误； ③由表格数据可知，实验3、4、5中草酸浓度增大，褪色时间增长说明草酸浓度大于0.7mol/L，不利于二氧化碳扩散，导致褪色时间延长，故正确； ④二氧化碳能与碳酸钠溶液反应生成碳酸氢钠，所以用单位时间内生成气体的体积比较反应速率，不能用排饱和碳酸钠溶液收集气体，故错误； 故选②④； 【小问5详解】 研究发现，该反应速率先增大后减小，反应速率增大说明该反应为放热反应，反应放出的热量使反应温度增大，导致反应速率加快，反应生成的锰离子可以做反应的催化剂，使反应速率加快，故答案为：溶液与酸性溶液生成的对该反应有催化作用。 20. 铬基催化剂下丙烷生产丙烯主要反应有： I． Ⅱ． Ⅲ． 回答下列问题： （1）已知键能：，，则的键能与的键能相差约________。 （2）时，容器压强恒为，铬基催化剂下两个密闭容器中分别按下表投料发生反应： 容器 A 1 0 10 B 1 2 8 ①容器B生成的反应流程如图，下列有关说法正确的是________。 A．原料气中通入不影响的平衡转化率 B．升高温度，不一定能提高的平衡产率 C．过程1产生的量大于过程2和过程3产生的 D．在铬基催化剂中适当加入可促进过程2平衡正移而提高的平衡转化率 ②若容器A中只发生反应I和反应Ⅱ，的平衡转化率为a，的选择性（选择性）为w，计算反应I的平衡常数________（用平衡分压代替平衡浓度计算，）。 ③按照容器A和容器B的气体组分比，将两组气体按相同流速分别通过催化剂固定床反应器，的转化率和的选择性随时间变化如图所示：随反应进行，A组中转化率明显降低的可能原因是________，B组中的作用是________（用化学方程式和必要的文字说明）。 （3）恒温恒容的密闭容器中按充入混合气体，，发生反应Ⅳ和反应V（、为速率常数，只与温度有关且）： 反应Ⅳ： 反应V： 实验测得丙烯的净生成速率方程为，请在图中画出丙烯的物质的量随时间的变化趋势________。 【答案】（1）266.66 （2） ①. B ②. ③. 分解产生的C附着于催化剂表面，使催化剂失活，反应速率迅速减小 ④. ，消除催化剂上积炭，增加催化剂的稳定性和寿命；促进按过程2和3发生反应，减少裂解副反应，提高选择性 （3）(曲线起点为0，纵坐标最大值不超过0.2且终点时为0.1) 【解析】 【小问1详解】 反应的焓变=反应物总键能-生成物总键能，丙烷的结构简式为，丙烯的结构简式：整理得：  代入已知键能计算：，最终得。 【小问2详解】 ①A．恒温恒压下通入会使容器体积增大、各反应组分的分压减小；反应I的，平衡会发生移动，因而会影响丙烷的平衡转化率，A错误； B．丙烯平衡产率还取决于并行反应和平衡选择性，升温对各反应的影响不同，不能只由反应I为吸热反应断定总产率必然提高，B正确； C．流程图只给出反应路径，没有给出各过程的反应量，不能比较过程1与过程2、3生成丙烯的多少，C错误； D．会消耗二氧化碳，不利于过程3氧化再生催化剂，不能据此认为过程2平衡正向移动，D错误； 故选B。 ②设反应I、Ⅱ消耗丙烷的物质的量分别为和，则平衡时气体总物质的量为，各相关分压为、，所以。 ③A组中反应Ⅲ生成的碳覆盖催化剂活性位点，使催化剂逐渐失活，因而丙烷转化率明显降低。B组中的二氧化碳可通过消除积炭，并在过程3中将低价铬氧化物重新氧化，维持催化剂活性；过程2和过程3共同促进丙烷氧化脱氢，减少裂解副反应，提高丙烯选择性； 【小问3详解】 恒温恒容的密闭容器中通入气体分压比为的混合气体，，根据同温同体积下，气体的压强之比等于物质的量之比，故n(C3H8)=0.2 mol，n(CO2)=0.8 mol，刚开始发生反应Ⅳ的速率大于反应Ⅴ，则生成的C3H6逐渐增大，当丙烯的净生成速率为0时C3H6达到最大值（假设只发生反应Ⅳ，最多生成C3H6为0.2mol，消耗0.2 mol CO2，剩余0.6 mol CO2），随后反应Ⅴ的速率大于反应Ⅳ，则C3H6的量逐渐减少，直到随后剩余的CO2完全消耗，剩余C3H6的物质的量为0.1 mol，据此分析可知，丙烯的物质的量随时间的变化趋势如图所示：(曲线起点为0，纵坐标最大值不超过0.2且终点时为0.1)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $