精品解析：福建厦门第二中学2025-2026学年第一学期高二年级期中考试 化学试卷

厦门二中2025—2026学年第一学期高二年段期中考 化学学科试卷 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Cl-35.5 Ca-40 一、选择题(每小题只有一个选项符合题意) 1. 2023年度IUPAC化学领域新兴技术，涉及电能与化学能之间转化的是 A. 生物回收PET B. 使用低糖疫苗 C. 合成电化学 D. 应用化学GPT语言模型 2. 下列食品添加剂的使用目的与反应速率有关的是 A. 防腐剂 B. 酸味剂 C. 着色剂 D. 营养强化剂 3. 对于反应 ，下列说法正确的是 A. 该反应需要在高温下才能自发进行 B. 使用催化剂能降低反应的活化能，提高的平衡转化率 C. 增加的浓度，能够增大活化分子百分数 D. 缩小体积使压强增大，增大了单位体积内活化分子的数目，但活化分子百分数不变 4. “绿水青山就是金山银山”，研究、CO等大气污染物的处理对建设美丽中国具有重要意义。已知反应，该反应达到平衡后，为同时提高反应速率和NO的转化率，可采取的措施是 A. 缩小容器的体积 B. 改用高效催化剂 C. 增加NO的浓度 D. 升高温度 5. 下列金属防腐措施中，属于外加电流阴极保护法的是 A. 在火箭插销的金属片上镀金 B. 合成氨工厂将反应塔与电源正极相连以形成钝化层 C. 地下输油管道接到直流电源负极，防止被土壤腐蚀 D. 不锈钢电热水器内装有镁棒 6. 用下列实验装置进行相应实验，能达到实验目的的是 A．测定中和反应的反应热 B．在铁制品上镀铜 C．模拟铁的析氢腐蚀 D．模拟氯碱工业 A. A B. B C. C D. D 7. 化学用语是学习化学的重要工具，下列用来表示物质变化的化学用语中不正确的是（　　） A. 氢氧燃料电池在碱性介质中的正极反应式为：O2+2H2O+4e-═4OH- B. 用铁棒作阳极、碳棒作阴极电解饱和氯化钠溶液的离子方程式为：2C1-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH- C. 粗铜精炼时，与电源负极相连的是纯铜，电极反应式为：Cu2++2e-═Cu D. 钢铁发生电化学腐蚀的负极反应式为：Fe-2e-═Fe2+ 8. 工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破， 。下列关于工业合成氨条件选择的说法不正确的是 A. 为了提高氢气的转化率，可适当增加氮气浓度 B. 选择，可以用平衡移动原理解释 C. 选择高压，不能改变反应平衡常数，但是可以增大正向进行程度 D. 原料气进入合成塔之前，须经过干燥净化，以防止催化剂中毒 9. 下列实验操作、现象和结论均正确的是 选项 操作 现象 结论 A 在盛有的过氧化氢溶液的两支试管中分别加入5滴的溶液和溶液。 加入三氯化铁溶液的产生气泡速率更快。 其他条件相同时，分解，催化作用强于。 B 在盛有溶液的试管中加入 溶液，再滴加少量溶液。 出现少量黄色沉淀AgI。 证明该反应为可逆反应。 C 往烧杯中加入约研细的晶体和晶体，并将烧杯放在滴有水的玻璃片上，用玻璃棒迅速搅拌。 有刺激性气味气体生成，烧杯底部与玻璃片粘在一起。 吸热反应不一定需要加热才能进行。 D 两支试管中均盛有浓度分别为和的酸性溶液中，同时各加入溶液。 的酸性KMnO4溶液先褪色。 其他条件相同时，反应物浓度越大，反应速率越快。 A. A B. B C. C D. D 10. 时，测得溶液中反应在不同浓度时的速率如表所示： 实验编号 1 2 3 4 5 0.100 0.200 0.300 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.200 0.300 0.00760 0.0153 0.0227 0.0151 0.0228 下列说法正确的是 A. 该反应的速率方程可表示为 B. 反应开始后的某一时刻存在 C. 反应速率常数k与浓度有关 D. 温度越高，该反应的反应速率常数k越大 11. 下列物质摩尔燃烧焓数据如下表： 物质 C（s，石墨） C（s，金刚石） -393.5 -395.4 -285.8 -283.0 -890.3 下列表述正确的是 A. B. C（s，石墨） C. C（s，石墨）＝C（s，金刚石） D. C（s，石墨） 12. 从废线路板(主要成分为铜，含少量铅锡合金、铝、锌和铁)中提取铜的流程如下： 已知“滤液2”主要含和。下列说法正确的是 A. “机械粉碎”目的是将铅锡合金转变为铅和锡单质 B. “酸溶”时产生和离子，“酸溶”稀盐酸可以用硝酸代替 C. “碱溶”时存在反应： D. “电解精炼”时，粗铜在阴极发生还原反应 13. ℃，压力为时，向1L密闭容器中充入10mol和3mol发生反应： 。部分物质的物质的量随时间t变化如图中实线所示。下列说法正确的是 A. 实线a代表随时间变化的曲线 B. min时， C. 若该反应在℃，时进行，则虚线b可表示的变化 D. 该反应的平衡常数L⋅mol-1 14. 某充电宝锂离子电池的总反应为xLi＋Li1-xMn2O4LiMn2O4，某手机镍氢电池总反应为NiOOH＋MHM＋Ni(OH)2(M为储氢金属或合金)，有关上述两种电池的说法不正确的是 A. 锂离子电池放电时，Li＋向正极迁移 B. 镍氢电池放电时，正极的电极反应式：NiOOH＋H2O＋e-=Ni(OH)2＋OH- C. 如图表示用锂离子电池给镍氢电池充电 D. 锂离子电池充电时，阴极的电极反应式：LiMn2O4-xe-=Li1-xMn2O4＋xLi＋ 15. 二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应： 反应Ⅰ 反应Ⅱ 压强为101kPa下，在密闭容器中投入1mol 和4mol 在催化剂作用下发生反应。平衡时，转化率、产率及另外2种含氢气体的物质的量随温度的变化如题图所示。CO选择性可表示为。下列说法正确的是 A. 图中曲线②、曲线④分别表示平衡时物质的量、转化率随温度的变化 B. 反应Ⅰ的、反应Ⅱ的 C. 图中P点对应温度下，平衡时CO选择性为11.1% D. 450℃之后，温度升高导致催化剂活性降低，从而导致甲烷平衡产率减小 二、非选择题 16. 利用燃料电池(产物均为环境友好物质)电解溶液并制备，装置如下图所示(均为石墨电极，假设各装置在工作过程中溶液体积不变)。 （1）工作时，甲装置能量转变形式为___________，电极为___________极，电极反应式为___________。 （2）工作时，乙装置中极的电极电势___________极(选填“高于”或“低于”)，向___________(填“”或“Ag”)极移动，若电解时间过长，极可能会产生___________气体。 （3）丙装置中K、M、L为离子交换膜，其中M膜是___________(填“阳离子”“阴离子”或“质子”)交换膜。 （4）若甲装置电极上消耗标准状况下，，理论上丙装置阳极室溶液质量减少___________g。 17. 某研究性学习小组向一定量的NaHSO3溶液(加入少量淀粉)中加入稍过量的KIO3溶液，一段时间后，溶液突然变蓝。为进一步研究有关因素对反应速率的影响，探究如下： （1）查阅资料知：NaHSO3与过量KIO3反应分为两步进行，第一步反应的离子方程式为，第二步反应的离子方程式为；分两步进行的反应，其反应速率主要由慢反应决定，所以NaHSO3与过量KIO3反应中，慢反应是___________(填“第一步”或“第二步”)反应。 （2）通过测定溶液变蓝所用时间来探究外界条件对该反应速率的影响记录如表： 编号 0.01mol·L-1溶液/mL 0.01mol·L-1KIO3溶液/mL H2O/mL 反应温度/℃ 液变蓝所用时间t/s ① 4.0 14.0 2.0 15 t1 ② 6.0 14.0 0 15 t2 ③ 6.0 a b 25 t3 实验①②是探究___________对反应速率的影响，表中t1___________(填“>”、“=”或“<”)t2；实验②③是探究温度对反应速率的影响，表中a=___________，b=___________。 （3）将NaHSO3溶液与KIO3溶液在恒温条件下混合用速率检测仪检测出起始阶段反应速率逐渐增大。该小组对其原因提出假设，认为是生成的SO对反应起催化作用，故设计实验验证，试完成表中的内容。 实验步骤(不要求写出具体操作过程) 预期实验现象和结论 Ⅰ．在烧杯甲中将一定量的NaHSO3溶液与KIO3溶液混合，用速率检测仪测定起始时的反应速率v(甲) Ⅱ．在烧杯乙中先加入少量___________，其他条件与甲完全相同，用速率检测仪测定起始时的反应速率v(乙) 若v(甲)___________(填“>”、“<”或“=”，下同)v(乙)，则假设不成立； 若v(甲)___________v(乙)，则假设成立。 18. 研究与的反应对减缓燃料危机和减弱温室效应具有重大意义。 与发生反应Ⅰ： 在反应过程中还发生反应Ⅱ： （1）①反应Ⅰ的___________0(填“>”或“<”)。 ②反应Ⅰ在___________(填“高温”或“低温”)条件下能自发进行。 （2）假设体系中只发生反应Ⅰ，要加快其反应速率并使其在一定条件下建立的平衡正向移动，可采取的措施有___________(填字母)。 A．增大反应容器的容积 B．缩小反应容器的容积 C．从平衡体系中及时分离出CO D．升高温度 E．使用合适的催化剂 （3）在的密闭容器中，将与投料反应，和的平衡转化率随温度变化关系如图所示。 ①时，的平衡转化率大于的原因是___________。 ②时，反应Ⅱ的化学平衡常数___________(计算结果保留小数点后两位)。 ③时，若用到达平衡，___________。 （4）以表面覆盖的二氧化钛为催化剂，可以将和直接转化成乙酸。 ①催化剂在该反应中的作用是___________(填标号)。 A．降低反应的活化能 B．降低反应的焓变 C．改变反应的历程 D．增大反应的平衡常数 ②从催化剂的角度分析，及时从反应体系移走乙酸是为了___________。 （5）大量研究表明、、三种双金属合金团簇均可用于催化DRM反应()，在催化剂表面涉及多个基元反应，其中甲烷逐步脱氢过程的能量变化如图所示(吸附在催化剂表面上的物种用*标注，TS1、TS2、TS3、TS4分别表示过渡态1、过渡态2、过渡态3、过渡态4)。 ①、、催化甲烷逐步脱氢过程的速率分别为、、，则脱氢过程的速率由小到大的关系为___________。 ②甲烷逐步脱氢过程中，决定速率快慢的反应步骤是：___________(用化学方程式表示)。 （6）近来科学家成功开发出便携式固体氧化物燃料电池，其以气态甲醇()为燃料、空气为氧化剂，电解质是固体氧化物，在熔融状态下能传导，该电池的负极反应式为___________。 19. 空间站内搭载萨巴蒂尔装置将转化为，再通过电解水装置回收氧元素，其系统原理如图： 萨巴蒂尔装置内发生的反应为 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： （1）已知反应Ⅲ： ①则___________，___________(用和表示)。 ②其他条件不变时，压缩平衡体系体积，重新达到平衡后，下列说法正确的是___________。 A．反应Ⅰ的化学平衡常数变小 B．变大 C．物质的量分数增大 D．的转化率增大 （2）在“高温反应器”中以为催化剂，一段时间内不同温度转化率如图。已知反应Ⅰ的速率方程：，。 ①250℃前，CO2实际转化率随温度变化不大的主要原因是___________。 ②时，达到平衡，K与、的关系为___________。 ③时，K___________(填“>”“<”或“=”)。 ④达到平衡后，升高温度，增大的倍数___________增大的倍数(填“>”“<”或“=”)。 （3）在“低温反应器”中达平衡时，各组分物质的量分数随温度变化如图。已知原料气中含有及。 ①物质的量分数随温度变化的曲线为___________(填标号)。 ②300～500℃，CO2物质的量分数随温度升高而上升的原因是___________。 （4）从平衡与速率角度分析，萨巴蒂尔装置采用高温和低温反应器串联的优点是___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 厦门二中2025—2026学年第一学期高二年段期中考 化学学科试卷 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Cl-35.5 Ca-40 一、选择题(每小题只有一个选项符合题意) 1. 2023年度IUPAC化学领域新兴技术，涉及电能与化学能之间转化的是 A. 生物回收PET B. 使用低糖疫苗 C. 合成电化学 D. 应用化学GPT语言模型 【答案】C 【解析】 【详解】A．生物回收PET不涉及电能与化学能的转化，故A错误； B．使用低糖疫苗与电能和化学能无关，故B错误； C．合成电化学过程中涉及电能与化学能之间转化，故C正确； D．应用化学GPT语言模型过程中无电能与化学能之间转化，故D错误； 故选C。 2. 下列食品添加剂的使用目的与反应速率有关的是 A. 防腐剂 B. 酸味剂 C. 着色剂 D. 营养强化剂 【答案】A 【解析】 【详解】A．防腐剂能够减慢食品氧化、腐败的反应速率，与反应速率有关，A符合题意； B．酸味剂的作用是调节食品的酸味口感、改善风味，与反应速率无关，B不符合题意； C．着色剂的作用是赋予或改善食品的色泽，与反应速率无关，C不符合题意； D．营养强化剂的作用是补充食品中缺失的营养成分，与反应速率无关，D不符合题意； 故答案选A。 3. 对于反应 ，下列说法正确的是 A. 该反应需要在高温下才能自发进行 B. 使用催化剂能降低反应的活化能，提高的平衡转化率 C. 增加的浓度，能够增大活化分子百分数 D. 缩小体积使压强增大，增大了单位体积内活化分子的数目，但活化分子百分数不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．该反应，且反应后气体分子数减少，故，根据反应自发判据可知，低温下反应可自发进行，高温下，反应非自发，A错误； B．使用催化剂能降低反应活化能，加快反应速率，但催化剂不改变平衡状态，不能提高的平衡转化率，B错误； C．增加的浓度，仅能增大单位体积内活化分子的数目，活化分子百分数不变（只有温度、催化剂可改变活化分子百分数），C错误； D．缩小体积使压强增大，反应物浓度均增大，单位体积内活化分子的数目增大，由于温度未发生变化，活化分子百分数不变，D正确； 故选D。 4. “绿水青山就是金山银山”，研究、CO等大气污染物的处理对建设美丽中国具有重要意义。已知反应，该反应达到平衡后，为同时提高反应速率和NO的转化率，可采取的措施是 A. 缩小容器的体积 B. 改用高效催化剂 C. 增加NO的浓度 D. 升高温度 【答案】A 【解析】 【详解】A．反应是气体体积减小的反应，缩小容器的体积，压强增大，各反应物和生成物浓度都增大，平衡正向移动，同时提高反应速率和NO的转化率，故A选； B．改用高效催化剂可以提高反应速率，但不能改变NO的转化率，故B不选； C．增加NO的浓度可以提高反应速率，但NO的转化率减小，故C不选； D．反应是放热反应，升高温度，反应速率增大，但平衡逆向移动，NO的转化率减小，故D不选； 故选A。 5. 下列金属防腐措施中，属于外加电流阴极保护法的是 A. 在火箭插销的金属片上镀金 B. 合成氨工厂将反应塔与电源正极相连以形成钝化层 C. 地下输油管道接到直流电源负极，防止被土壤腐蚀 D. 不锈钢电热水器内装有镁棒 【答案】C 【解析】 【详解】A．在金属片上镀金是通过覆盖保护层隔绝金属与腐蚀介质接触实现防腐，属于涂层保护法，不属于外加电流阴极保护法，A错误； B．反应塔与电源正极相连，作电解池的阳极，该措施是利用阳极钝化防腐，不属于外加电流阴极保护法，B错误； C．地下输油管道接直流电源负极，作电解池的阴极，被保护而不发生失电子的氧化反应，属于外加电流阴极保护法，C正确； D．镁比不锈钢的主要成分铁活泼，二者形成原电池时镁作负极被消耗、保护正极铁，属于牺牲阳极的阴极保护法，不属于外加电流阴极保护法，D错误； 故答案选C。 6. 用下列实验装置进行相应实验，能达到实验目的的是 A．测定中和反应的反应热 B．在铁制品上镀铜 C．模拟铁的析氢腐蚀 D．模拟氯碱工业 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．装置中碎泡沫塑料可减少热量散失，环形玻璃搅拌棒用于搅拌使溶液充分混合，温度计可测定反应前后的温度，符合中和反应反应热的测定要求，A正确； B．在铁制品上镀铜时，铜应作阳极接电源正极，待镀铁制品作阴极接电源负极，图示装置两极连接反了，无法实现镀铜，B错误； C．铁的析氢腐蚀需要在酸性较强的环境中进行，食盐水呈中性，此时铁发生吸氧腐蚀，不能模拟析氢腐蚀，C错误； D．氯碱工业阳极应通入饱和食盐水以产生氯气，应使用阳离子交换膜，避免阳极生成的与阴极生成的反应，阴极区因通入含少量氢氧化钠的水，同时允许通过阳离子交换膜向阴极移动得到，图示使用阴离子交换膜，无法达到实验目的，D错误； 故选A。 7. 化学用语是学习化学的重要工具，下列用来表示物质变化的化学用语中不正确的是（　　） A. 氢氧燃料电池在碱性介质中的正极反应式为：O2+2H2O+4e-═4OH- B. 用铁棒作阳极、碳棒作阴极电解饱和氯化钠溶液的离子方程式为：2C1-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH- C. 粗铜精炼时，与电源负极相连的是纯铜，电极反应式为：Cu2++2e-═Cu D. 钢铁发生电化学腐蚀的负极反应式为：Fe-2e-═Fe2+ 【答案】B 【解析】 【详解】A. 正极发生还原反应，氧气得到电子生成OH-，电极方程式为O2+2H2O+4e-═4OH-，故A正确； B. 用铁棒作阳极、碳棒作阴极电解饱和氯化钠溶液，电解时，铁被氧化，在阳极上不可能生成氯气，故B错误； C. 精炼铜时，纯铜为阴极，铜离子在阴极得电子被还原生成铜，电极反应式为：Cu2++2e-═Cu，故C正确； D. 钢铁发生电化学腐蚀时，铁做负极，发生氧化反应，被氧化生成Fe2+，电极反应式为：Fe-2e-═Fe2+，故D正确； 答案选B。 8. 工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破， 。下列关于工业合成氨条件选择的说法不正确的是 A. 为了提高氢气的转化率，可适当增加氮气浓度 B. 选择，可以用平衡移动原理解释 C. 选择高压，不能改变反应平衡常数，但是可以增大正向进行程度 D. 原料气进入合成塔之前，须经过干燥净化，以防止催化剂中毒 【答案】B 【解析】 【详解】A．适当增大反应物的浓度，平衡正向移动，的消耗量增加，转化率提高，A正确； B．合成氨反应正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，选择是因为该温度下催化剂活性高、反应速率较快，不能用平衡移动原理解释，B错误； C．平衡常数仅与温度有关，高压不会改变平衡常数，该反应正反应气体分子数减小，加压平衡正向移动，可增大反应正向进行程度，C正确； D．原料气中的杂质会导致催化剂活性丧失（催化剂中毒），因此进入合成塔前必须经过干燥净化，D正确； 故选B。 9. 下列实验操作、现象和结论均正确的是 选项 操作 现象 结论 A 在盛有的过氧化氢溶液的两支试管中分别加入5滴的溶液和溶液。 加入三氯化铁溶液的产生气泡速率更快。 其他条件相同时，分解，催化作用强于。 B 在盛有溶液的试管中加入 溶液，再滴加少量溶液。 出现少量黄色沉淀AgI。 证明该反应为可逆反应。 C 往烧杯中加入约研细的晶体和晶体，并将烧杯放在滴有水的玻璃片上，用玻璃棒迅速搅拌。 有刺激性气味气体生成，烧杯底部与玻璃片粘在一起。 吸热反应不一定需要加热才能进行。 D 两支试管中均盛有浓度分别为和的酸性溶液中，同时各加入溶液。 的酸性KMnO4溶液先褪色。 其他条件相同时，反应物浓度越大，反应速率越快。 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．加入的和的阴、阳离子均不相同，存在多个变量，无法证明催化作用强于，A错误； B．反应物过量，反应后溶液中本身就有大量，滴加溶液一定会生成沉淀，不能证明反应可逆，B错误； C．与的反应常温下即可发生，烧杯底部与玻璃片粘在一起说明反应吸热，可得出吸热反应不一定需要加热才能进行的结论，C正确； D．根据反应计算，两组实验中均过量，溶液不会褪色，实验现象描述错误，D错误； 故答案选C。 10. 时，测得溶液中反应在不同浓度时的速率如表所示： 实验编号 1 2 3 4 5 0.100 0.200 0.300 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.200 0.300 0.00760 0.0153 0.0227 0.0151 0.0228 下列说法正确的是 A. 该反应的速率方程可表示为 B. 反应开始后的某一时刻存在 C. 反应速率常数k与浓度有关 D. 温度越高，该反应的反应速率常数k越大 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．对比1、2、3组数据可知反应速率增大的倍数与c(HI)增大的倍数相同，所以v=kc(HI)·c(H2O2)；，故A错误； B．同一反应同一时段内不同物质的反应速率之比等于计量数之比，所以v(H2O2)：v(HI)=1：2，二者不可能相等，故B错误； C．根据速率方程的表达式可知，反应速率常数与浓度无关，故C错误； D．浓度不变升高温度可以加快反应速率，说明升高温度可以增大反应速率常数，故D正确； 综上所述答案为D。 11. 下列物质摩尔燃烧焓数据如下表： 物质 C（s，石墨） C（s，金刚石） -393.5 -395.4 -285.8 -283.0 -890.3 下列表述正确的是 A. B. C（s，石墨） C. C（s，石墨）＝C（s，金刚石） D. C（s，石墨） 【答案】D 【解析】 【分析】摩尔燃烧焓是指一摩尔物质在标准状况下完全燃烧时的反应焓变。 【详解】A．氢气的摩尔燃烧焓是指一摩尔氢气在标准状况下完全燃烧时的反应焓变，，故A错误； B．根据盖斯定律，C（s，石墨），故B错误； C．根据盖斯定律，C（s，石墨）＝C（s，金刚石） ，故C错误； D．根据盖斯定律，C（s，石墨），H2O(l)的能量小于H2O(g)的能量，所以C（s，石墨），故D正确； 选D。 12. 从废线路板(主要成分为铜，含少量铅锡合金、铝、锌和铁)中提取铜的流程如下： 已知“滤液2”主要含和。下列说法正确的是 A. “机械粉碎”目的是将铅锡合金转变为铅和锡单质 B. “酸溶”时产生和离子，“酸溶”稀盐酸可以用硝酸代替 C. “碱溶”时存在反应： D. “电解精炼”时，粗铜在阴极发生还原反应 【答案】C 【解析】 【分析】废线路板经机械粉碎后酸溶得到的滤液1中有和，滤渣有Cu、Pb、Sn，滤渣经碱溶得到滤液2中含有和，滤渣中含有粗Cu，经电解精炼可得精铜。 【详解】A．机械粉碎是物理变化，目的是增大接触面积以加快后续反应速率，不能将铅锡合金转变为单质，A错误； B．稀盐酸和铁反应生成Fe2+，且硝酸为氧化性酸，会溶解Cu，无法实现分离，不能代替稀盐酸，B错误； C．碱溶时Sn在碱性条件下被O2氧化为，Sn从0价升至+4价，O2中O原子从0价降至-2价，电子守恒，配平方程式为Sn + 2OH- + O2 = + H2O，C正确； D．电解精炼时粗铜作阳极发生氧化反应，纯铜作阴极发生还原反应，D错误； 故答案选C。 13. ℃，压力为时，向1L密闭容器中充入10mol和3mol发生反应： 。部分物质的物质的量随时间t变化如图中实线所示。下列说法正确的是 A. 实线a代表随时间变化的曲线 B. min时， C. 若该反应在℃，时进行，则虚线b可表示的变化 D. 该反应的平衡常数L⋅mol-1 【答案】D 【解析】 【分析】， 【详解】A．由可知，达到平衡时生成H2O的物质的量是消耗SO2的2倍，故实线a代表H2S随时间变化的曲线，A错误； B．min时还未达到平衡状态，反应仍正向进行，故，B错误； C．该反应正向气体分子数减少，若该反应在℃，时进行，加压平衡正向移动，达平衡时SO2的物质的量应小于0.3mol，虚线b不能表示的变化，C错误； D．根据题意可列出三段式：，故该反应的平衡常数L⋅mol-1，D正确； 故选D。 14. 某充电宝锂离子电池的总反应为xLi＋Li1-xMn2O4LiMn2O4，某手机镍氢电池总反应为NiOOH＋MHM＋Ni(OH)2(M为储氢金属或合金)，有关上述两种电池的说法不正确的是 A. 锂离子电池放电时，Li＋向正极迁移 B. 镍氢电池放电时，正极的电极反应式：NiOOH＋H2O＋e-=Ni(OH)2＋OH- C. 如图表示用锂离子电池给镍氢电池充电 D. 锂离子电池充电时，阴极的电极反应式：LiMn2O4-xe-=Li1-xMn2O4＋xLi＋ 【答案】D 【解析】 【分析】由总反应可知，锂离子电池放电时锂极失去电子发生氧化反应为负极，则Li1-xMn2O4为正极；镍氢电池放电时NiOOH得到电子发生还原反应为正极，则MH为负极； 【详解】A．原电池工作时阳离子向正极移动，故锂离子电池放电时，Li＋向正极迁移，A正确； B．由分析可知，镍氢电池放电时，NiOOH得到电子发生还原反应生成氢氧化镍，为正极，正极的电极反应式：NiOOH＋H2O＋e-=Ni(OH)2＋OH-，B正确； C．由图可知，右侧装置为电极为M、Ni(OH)2，则应该为连接锂离子电池进行充电生成NiOOH、MH的过程，故表示用锂离子电池给镍氢电池充电，C正确； D．锂离子电池充电时，阴极反应为LiMn2O4发生还原反应生成锂单质，电极反应式：xLi++xe-=xLi，D错误； 故选D。 15. 二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应： 反应Ⅰ 反应Ⅱ 压强为101kPa下，在密闭容器中投入1mol 和4mol 在催化剂作用下发生反应。平衡时，转化率、产率及另外2种含氢气体的物质的量随温度的变化如题图所示。CO选择性可表示为。下列说法正确的是 A. 图中曲线②、曲线④分别表示平衡时物质的量、转化率随温度的变化 B. 反应Ⅰ的、反应Ⅱ的 C. 图中P点对应温度下，平衡时CO选择性为11.1% D. 450℃之后，温度升高导致催化剂活性降低，从而导致甲烷平衡产率减小 【答案】C 【解析】 【分析】结合已知信息和图像可知450℃以前，CO2的平衡转化率等于CH4的平衡产率，随着温度的升高，二氧化碳的转化率和甲烷的平衡产率均减小，反应Ⅰ为放热反应，450℃以后，曲线③和曲线④不再相等，由上述分析可知，二氧化碳转化率增大甲烷的平衡产率降低，即反应Ⅱ为吸热反应，曲线③代表的是平衡时CH4的产率随温度的变化情况，曲线④代表的是平衡时CO2的转化率随温度的变化情况；p点时2种含氢气体的物质的量均为1.36mol，结合碳原子守恒含碳物质总量为1mol，CH4的物质的量不超过1mol，且曲线随着温度升高逐渐增大，曲线①为H2物质的量随温度的变化情况，曲线②代表H2O(g)物质的量随温度的变化情况，回答下列问题； 【详解】A．根据上述分析可知，图中曲线②、曲线④分别表示平衡时物质的量、转化率随温度的变化情况，A错误； B．根据上述分析可知，反应Ⅰ的、反应Ⅱ的，B错误； C．图中P点对应温度下，反应Ⅰ消耗n(CO2)为xmol，反应Ⅱ消耗n(CO2)为ymol，三段式如下 结合p点数据可以得到，解得 ，C正确； D．450℃以后，甲烷平衡产率减小的原因是反应Ⅰ和Ⅱ同时发生，但以反应Ⅱ为主，D错误； 故选C。 二、非选择题 16. 利用燃料电池(产物均为环境友好物质)电解溶液并制备，装置如下图所示(均为石墨电极，假设各装置在工作过程中溶液体积不变)。 （1）工作时，甲装置能量转变形式为___________，电极为___________极，电极反应式为___________。 （2）工作时，乙装置中极的电极电势___________极(选填“高于”或“低于”)，向___________(填“”或“Ag”)极移动，若电解时间过长，极可能会产生___________气体。 （3）丙装置中K、M、L为离子交换膜，其中M膜是___________(填“阳离子”“阴离子”或“质子”)交换膜。 （4）若甲装置电极上消耗标准状况下，，理论上丙装置阳极室溶液质量减少___________g。 【答案】（1） ①. 化学能转化为电能 ②. 负 ③. （2） ①. 高于 ②. C3 ③. H2或氢气 （3）阳离子 （4）22.2 【解析】 【分析】由题可知，甲为燃料电池，通入燃料的电极为负极，通入氧化剂氧气的为正极；乙和丙为电解池，和与正极相连是阳极，Ag和与负极相连是阴极。 【小问1详解】 根据分析可知，工作时甲装置为原电池，能量转变形式为化学能转化为电能，电极为负极，电极反应式：。 【小问2详解】 由分析可知，乙装置中极为电解池阳极，极为电解池阴极，电极电势阳极要高于阴极，所以极的电极电势高于极；电解池装置中，阴离子向阳极即极移动；若电解时间过长，电解液中银离子可能反应完，溶液中的氢离子可能在极放电产生氢气。 【小问3详解】 丙为电解池，为阳极，为阴极，阴极电极反应式：，阴极生成带负电的氢氧根，原料室中的钠离子经过M膜移向阴极室，故M膜是阳离子交换膜； 【小问4详解】 甲为燃料电池，通氧气的电极为正极，电极反应式：，丙为电解池，电极为阳极，电极反应式：，阳极室中钙离子移向产品室中，由电子得失守恒及电荷守恒，可以得出如下关系：，阳极室溶液质量减少为逸出的氯气和移向产品室的钙离子质量之和，甲装置电极上消耗标准状况下即0.1 mol，相当于减少0.2 mol CaCl2，故理论上丙装置阳极室溶液质量减少为22.2 g。 17. 某研究性学习小组向一定量的NaHSO3溶液(加入少量淀粉)中加入稍过量的KIO3溶液，一段时间后，溶液突然变蓝。为进一步研究有关因素对反应速率的影响，探究如下： （1）查阅资料知：NaHSO3与过量KIO3反应分为两步进行，第一步反应的离子方程式为，第二步反应的离子方程式为；分两步进行的反应，其反应速率主要由慢反应决定，所以NaHSO3与过量KIO3反应中，慢反应是___________(填“第一步”或“第二步”)反应。 （2）通过测定溶液变蓝所用时间来探究外界条件对该反应速率的影响记录如表： 编号 0.01mol·L-1溶液/mL 0.01mol·L-1KIO3溶液/mL H2O/mL 反应温度/℃ 液变蓝所用时间t/s ① 4.0 14.0 2.0 15 t1 ② 6.0 14.0 0 15 t2 ③ 6.0 a b 25 t3 实验①②是探究___________对反应速率的影响，表中t1___________(填“>”、“=”或“<”)t2；实验②③是探究温度对反应速率的影响，表中a=___________，b=___________。 （3）将NaHSO3溶液与KIO3溶液在恒温条件下混合用速率检测仪检测出起始阶段反应速率逐渐增大。该小组对其原因提出假设，认为是生成的SO对反应起催化作用，故设计实验验证，试完成表中的内容。 实验步骤(不要求写出具体操作过程) 预期实验现象和结论 Ⅰ．在烧杯甲中将一定量的NaHSO3溶液与KIO3溶液混合，用速率检测仪测定起始时的反应速率v(甲) Ⅱ．在烧杯乙中先加入少量___________，其他条件与甲完全相同，用速率检测仪测定起始时的反应速率v(乙) 若v(甲)___________(填“>”、“<”或“=”，下同)v(乙)，则假设不成立； 若v(甲)___________v(乙)，则假设成立。 【答案】（1）第一步 （2） ①. 溶液的浓度 ②. > ③. 14.0 ④. 0 （3） ①. Na2SO4粉末 ②. = ③. < 【解析】 【小问1详解】 NaHSO4与过量KIO3反应分为两步进行，第一步反应的离子方程式为，第二步反应的离子方程式为，其反应速率主要由慢反应决定，一段时间后，溶液突然变蓝，则第一步为慢反应，故答案为：第一步； 【小问2详解】 实验①②是探究NaHSO3溶液浓度对反应速率的影响，浓度越大、反应速率越快，则表中t1>t2；实验②③是探究温度对反应速率的影响，表中a=14.0，b=0，故答案为：NaHSO3溶液浓度；>；14.0；0； 【小问3详解】 生成的SO对反应起催化作用，可作对比实验证明，甲为参照物，则实验为 实验步骤 预期实验现象和结论 Ⅰ．在烧杯甲中将一定量NaHSO4溶液与KIO3溶液混合，用速率检测仪测定起始时的反应速率v(甲) Ⅱ．在烧杯乙中先加入少量①Na2SO4粉末，其他条件与甲完全相同，用速率检测仪测定起始时的反应速率v(乙) 若v(甲)=v(乙)，则假设不成立；若v(甲)<v(乙)，则假设成立 故答案为：Na2SO4粉末；=；<。 18. 研究与的反应对减缓燃料危机和减弱温室效应具有重大意义。 与发生反应Ⅰ： 在反应过程中还发生反应Ⅱ： （1）①反应Ⅰ的___________0(填“>”或“<”)。 ②反应Ⅰ在___________(填“高温”或“低温”)条件下能自发进行。 （2）假设体系中只发生反应Ⅰ，要加快其反应速率并使其在一定条件下建立的平衡正向移动，可采取的措施有___________(填字母)。 A．增大反应容器的容积 B．缩小反应容器的容积 C．从平衡体系中及时分离出CO D．升高温度 E．使用合适的催化剂 （3）在的密闭容器中，将与投料反应，和的平衡转化率随温度变化关系如图所示。 ①时，的平衡转化率大于的原因是___________。 ②时，反应Ⅱ的化学平衡常数___________(计算结果保留小数点后两位)。 ③时，若用到达平衡，___________。 （4）以表面覆盖的二氧化钛为催化剂，可以将和直接转化成乙酸。 ①催化剂在该反应中的作用是___________(填标号)。 A．降低反应的活化能 B．降低反应的焓变 C．改变反应的历程 D．增大反应的平衡常数 ②从催化剂的角度分析，及时从反应体系移走乙酸是为了___________。 （5）大量研究表明、、三种双金属合金团簇均可用于催化DRM反应()，在催化剂表面涉及多个基元反应，其中甲烷逐步脱氢过程的能量变化如图所示(吸附在催化剂表面上的物种用*标注，TS1、TS2、TS3、TS4分别表示过渡态1、过渡态2、过渡态3、过渡态4)。 ①、、催化甲烷逐步脱氢过程的速率分别为、、，则脱氢过程的速率由小到大的关系为___________。 ②甲烷逐步脱氢过程中，决定速率快慢的反应步骤是：___________(用化学方程式表示)。 （6）近来科学家成功开发出便携式固体氧化物燃料电池，其以气态甲醇()为燃料、空气为氧化剂，电解质是固体氧化物，在熔融状态下能传导，该电池的负极反应式为___________。 【答案】（1） ①. > ②. 高温 （2）D （3） ①. 反应I中CH4和CO2的转化率相同，CO2又发生反应Ⅱ，转化率增大 ②. 0.39 ③. 0.3 （4） ①. AC ②. 防止其覆盖在催化剂表面占据活性位点，从而避免催化剂失活 （5） ①. v2<v3<v1 ②. 或 （6） 【解析】 【小问1详解】 ①反应Ⅰ的正反应是气体分子数增加的反应，体系的混乱度增大，因此 ； ②反应Ⅰ的 且 ，根据吉布斯自由能判据 时反应自发进行，可知该反应在高温条件下能自发进行； 【小问2详解】 A．增大容器容积，反应物浓度减小，反应速率减慢，不符合题意； B．缩小容器容积，反应物浓度增大，反应速率加快，但平衡逆向移动，不符合题意； C．分离出，生成物浓度减小，反应速率减慢，不符合题意； D．升高温度，反应速率加快，且正反应为吸热反应，平衡正向移动，符合题意； E．使用催化剂能加快反应速率，但平衡不移动，不符合题意； 故选D； 【小问3详解】 ①在反应过程中，除了发生反应Ⅰ消耗 和 外，还发生了反应Ⅱ，反应Ⅱ继续消耗 ，因此 的平衡转化率大于 ； ② 时， 的转化率为 ，消耗 为 。根据反应Ⅰ可知，生成 和 各 ，消耗 为 。 的总转化率为 ，总消耗 为 ，则反应Ⅱ消耗的 为 。根据反应Ⅱ可知，消耗 为 ，生成 和 各 ，平衡时，容器体积为 ，各物质的浓度分别为：，，，。反应Ⅱ的平衡常数 ； ③ ； 【小问4详解】 ①催化剂能改变反应历程，降低反应的活化能，从而加快反应速率，但不能改变反应的焓变和平衡常数，故选AC； ②及时移走产物乙酸，可以防止其覆盖在催化剂表面占据活性位点，从而避免催化剂失活； 【小问5详解】 ①多步反应中，活化能最大的步骤决定总反应速率，根据图2可知，三种催化剂催化脱氢的决速步均为 。计算该步骤的活化能： 约为 ，约 为 ， 约为 ，活化能越大，反应速率越慢，因此脱氢过程的速率由小到大的关系为 ； ②由①的分析可知，决定速率快慢的反应步骤是活化能最大的步骤，即 或； 【小问6详解】 该燃料电池中，甲醇在负极发生氧化反应失去电子，由于电解质在熔融状态下传导 ，负极反应式为 。 19. 空间站内搭载萨巴蒂尔装置将转化为，再通过电解水装置回收氧元素，其系统原理如图： 萨巴蒂尔装置内发生的反应为 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： （1）已知反应Ⅲ： ①则___________，___________(用和表示)。 ②其他条件不变时，压缩平衡体系体积，重新达到平衡后，下列说法正确的是___________。 A．反应Ⅰ的化学平衡常数变小 B．变大 C．物质的量分数增大 D．的转化率增大 （2）在“高温反应器”中以为催化剂，一段时间内不同温度转化率如图。已知反应Ⅰ的速率方程：，。 ①250℃前，CO2实际转化率随温度变化不大的主要原因是___________。 ②时，达到平衡，K与、的关系为___________。 ③时，K___________(填“>”“<”或“=”)。 ④达到平衡后，升高温度，增大的倍数___________增大的倍数(填“>”“<”或“=”)。 （3）在“低温反应器”中达平衡时，各组分物质的量分数随温度变化如图。已知原料气中含有及。 ①物质的量分数随温度变化的曲线为___________(填标号)。 ②300～500℃，CO2物质的量分数随温度升高而上升的原因是___________。 （4）从平衡与速率角度分析，萨巴蒂尔装置采用高温和低温反应器串联的优点是___________。 【答案】（1） ①. -329.2kJ·mol-1 ②. ③. CD （2） ①. 低于250℃时，催化剂活性比较低，反应速率比较慢，反应的量比较少 ②. ③. > ④. < （3） ①. a ②. 300～500℃，主要发生反应Ⅰ，温度升高，平衡逆向移动，CO2的物质的量增多 （4）高温时，主要发生反应Ⅰ，CH4的选择性高且反应速率大，低温时，平衡正向移动，生成的H2O增多 【解析】 【小问1详解】 ① 根据盖斯定律，反应Ⅰ = 2×反应Ⅱ - 反应Ⅲ，因此 。同理，化学平衡常数 。 ② A、B．压缩体积即增大压强，平衡常数和反应热均只与温度有关，故A、B错误； C、D．加压使平衡向气体分子数减小的方向移动，即反应Ⅰ正向移动，物质的量分数增大，转化率增大，故C、D正确； 故选CD。 【小问2详解】 ① 250℃前，温度较低，催化剂活性未完全激发，反应速率慢，反应未达到平衡，因此转化率变化不大。 ② 达到平衡时，正逆反应速率相等，即 ，代入速率方程得 ，变形可得平衡常数 。 ③ 300℃时，由图可知实际转化率低于平衡转化率，说明反应未达到平衡且正向进行，此时浓度商 ，即 。 ④ 反应Ⅰ为放热反应，升高温度平衡逆向移动，说明逆反应速率增大的倍数大于正反应速率增大的倍数，即 增大的倍数 < 增大的倍数。 【小问3详解】 ① 低温下主要发生反应Ⅰ，原料中 ，若完全反应，生成 和 的物质的量之比为 ，因此平衡时 的物质的量分数最高（趋近于 ），对应曲线a。 ② 300～500℃时，主要发生放热的反应Ⅰ，升高温度，平衡逆向移动， 的物质的量增多，其物质的量分数随之上升。 【小问4详解】 高温反应器反应速率快，能快速消耗大部分原料；低温反应器有利于平衡正向移动，能提高反应物的转化率（或产物的产率）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $