精品解析:山西现代双语学校等校2026-2027学年高三上学期9月阶段检测化学试题
2026-09-06
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内容正文:
2026-2027学年高三上学期9月月考化学试题
考试时间:75分钟;分值:100分
相对原子质量:Zn-65 O-16 H-1 S-32 C-12 Ca-40 Cl-35.5
一、单选题(每题3分)
1. 化学与科学、技术、社会、环境()等密切联系。下列说法错误的是
A. 葡萄与浸泡过酸性高锰酸钾溶液的硅藻土放在一起可以保鲜
B. 生产N95口罩的主要原料聚丙烯是一种高分子,它能使溴的四氯化碳溶液褪色
C. 钢铁在潮湿的空气中更容易生锈,其主要原因是形成了原电池
D. 利用太阳能分解水制氢,实现“氢能源”循环
【答案】B
【解析】
【详解】A.酸性高锰酸钾溶液可吸收葡萄释放的催熟剂乙烯,能够延长葡萄保鲜期,A正确;
B.聚丙烯是丙烯发生加聚反应得到的高分子产物,分子结构中不存在碳碳双键,无法与溴发生加成反应,不能使溴的四氯化碳溶液褪色,B错误;
C.钢铁的主要成分是铁和碳,在潮湿空气中,铁、碳与表面的电解质水膜构成原电池,发生电化学腐蚀,生锈速率高于化学腐蚀,C正确;
D.利用太阳能将水分解为氢气和氧气,氢气燃烧供能后又生成水,可实现无污染的“氢能源”循环,D正确;
故选B。
2. 下列说法正确的是
A. 任何非氧化还原反应都可设计成原电池
B. 只要存在能量变化的过程,均发生了化学反应
C. 25℃时,对于同一物质,浓度大的不一定比浓度小的导电能力强
D. 由Al电极和Cu电极组成的原电池,在氢氧化钠溶液中,Al为正极
【答案】C
【解析】
【详解】A.原电池的反应本质是自发的氧化还原反应,将氧化反应放在负极进行,还原反应放在正极进行,非氧化还原反应没有电子转移,无法设计为原电池,A错误;
B.物理变化过程也可能存在能量变化,如水的三态变化、浓硫酸稀释等,均未发生化学反应,B错误;
C.25℃时,若该物质为弱电解质,高浓度下电离程度较低,如纯醋酸的自由离子浓度远低于稀醋酸,导电能力弱于稀醋酸,因此浓度大的不一定比浓度小的导电能力强,C正确;
D.Al可与NaOH溶液发生反应,Cu不与NaOH反应,该原电池中Al失电子作负极,D错误;
故答案选C。
3. 下列有关热化学方程式的叙述错误的是
A. 含0.5 mol NaOH的稀溶液与足量稀硫酸完全中和,放出28.7 kJ的热量,则该反应的热化学方程式可表示为2NaOH(aq)+H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O(l) ΔH= −114.8 kJ/mol
B. 已知:2H2O(l)=H2(g)+O2(g) ΔH= +571.6 kJ/mol,水分解过程中断键吸收的总能量大于成键放出的总能量
C. 已知:4P(红磷,s)=P4(白磷,s) ΔH>0,则等质量的白磷比红磷所具有的能量高
D. 已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=−483.6 kJ/mol,则1 mol氢气完全燃烧生成液态水放出241.8 kJ的热量
【答案】D
【解析】
【详解】A.0.5 mol 稀溶液与稀硫酸完全中和放出热量,则2 mol 反应放出热量为,热化学方程式书写正确,A正确;
B.该反应为吸热反应,反应中断键吸收的总能量大于成键放出的总能量,B正确;
C.该反应为吸热反应,生成物总能量高于反应物总能量,故等质量的白磷能量高于红磷,C正确;
D.题给热化学方程式中生成物为气态水,气态水液化会放出额外热量,因此1 mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量大于,D错误;
故选D。
4. 热激活电池(又称热电池)可用作火箭、导弹的工作电池。一种热激活电池的基本结构如图所示,其中作为电解质的无水LiCl-KCl混合物受热熔融,电池即可瞬间输出电能。该电池的总反应方程式为:PbSO4+2LiCl+Ca=CaCl2+Li2SO4+Pb,下列有关说法正确的是
A. 正极反应式:Ca+2Cl--2e-=CaCl2
B. 放电过程中,Li+向钙电极移动
C. 常温时,在正负极间接上检流计,指针不偏转
D. 正极反应物为LiCl
【答案】C
【解析】
【分析】根据总反应,元素化合价升高,发生氧化反应,钙电极为负极,负极失电子结合生成;中元素化合价降低,发生还原反应,硫酸铅电极为正极,得到电子生成单质;
【详解】A.是失电子发生氧化反应,属于负极电极反应,不是正极反应,A错误;
B.原电池放电时阳离子向正极移动,钙电极是负极,因此向硫酸铅正极移动,B错误;
C.常温条件下无水电解质为固态,不存在自由移动的离子,原电池回路无法导通,不能产生电流,检流计指针不偏转,C正确;
D.正极发生还原反应,中铅元素化合价降低得到电子,正极反应物是,D错误;
故选C。
5. 下列装置或操作能达到目的的是
装置甲
装置乙
装置丙
装置丁
A. 用装置甲可测定中和反应的反应热 B. 用装置乙证明金属活动性顺序为 Zn>Fe> Cu
C. 用装置丙验证AgCl和AgI的 Ksp大小 D. 用装置丁定量测定化学反应速率
【答案】B
【解析】
【详解】A.装置甲中铜、银均为热的良导体,银质搅拌器、纯铜杯盖会导致反应热量大量散失,且中和热测定需使用环形玻璃搅拌棒,无法准确测定中和反应的反应热,A错误;
B.左侧原电池中电子由流向,说明为负极,金属活泼性;右侧原电池中电子由流向,说明为负极,金属活泼性,可证明金属活动性顺序为,B正确;
C.装置丙中溶液足量,加入少量生成沉淀后仍有过量,再加入时直接与过量反应生成沉淀,并非沉淀转化为,无法验证二者的大小关系,C错误;
D.装置丁使用长颈漏斗,反应生成的气体会从长颈漏斗逸出,无法准确测定生成气体的体积,且缺少计时仪器,不能定量测定化学反应速率,D错误;
故选B。
6. 下列关于电化学腐蚀、防护与利用的说法中正确的是
A. 铁板打上铜铆钉后,铁板不易被腐蚀
B. 汽车底盘喷涂高分子膜防止金属腐蚀
C. 该装置只有一条电线,没有构成闭合回路
D. 阴极的电极反应式为
【答案】B
【解析】
【详解】A.铁板打上铜铆钉后,易形成原电池,作负极,易被腐蚀,A错误;
B.汽车底盘喷涂高分子膜可使其与空气和水隔绝,从而防止金属腐蚀,B正确;
C.装置接地,形成闭合回路,C错误;
D.被保护的钢铁桥墩要与电源负极相连,作阴极,水在阴极得电子,发生还原反应,电极反应式为,D错误;
答案选B。
7. 某研究所构建了新型二次电池,为减少的排放和实现能源的开发利用提供了新的研究方向,该电池以和多孔Pd纳米片为两极材料,以KOH和NaCl溶液为电解液,工作原理如图所示。下列说法错误的是
A. 充电时,b为阳极
B. 充电时,双极膜中移向b极,移向a极
C. 放电时,总反应为
D. 放电时,当双极膜中离解时,左室溶液增重66.5g
【答案】D
【解析】
【详解】A.放电时a极Zn失电子生成,为负极;b极得电子生成HCOOH,为正极。充电时,原电池的正极对应电解池的阳极,因此b为阳极,A正确;
B.充电时装置为电解池,阴离子向阳极移动,阳离子向阴极移动:双极膜解离出的是阴离子,移向阳极b极;是阳离子,移向阴极a极,B正确;
C.放电时,负极反应:;正极反应:,两式相加消去电子后得到总反应: ,C正确;
D.放电时双极膜解离1 mol ,产生1 mol 和1 mol :1 mol 移向左室a极,对应转移1 mol电子。左室中0.5 mol Zn(质量32.5 g)溶解进入溶液,同时从双极膜得到1 mol (质量17 g),因此左室增重为,D错误;
故选D。
8. 某新型可充放电的“生物质电池”(如图所示),存储/释放电能的同时,实现由糠醛()生产高附加值的和。下列说法正确的是
A. 充电时,OH-由N电极移向M电极
B. 充电时,消耗93 g Ni(OH)2,理论上可制得0.5 mol
C. 放电时,N为电池的负极,发生氧化反应
D. 放电时,M电极上的反应为+3OH-+2e-=2H2O+
【答案】B
【解析】
【分析】由图中N电极的物质转化可知,充电时N电极发生反应,N为阳极,消耗氢氧根离子并失去电子;M电极上糠醛得到电子生成糠醇,可表示为。放电时两电极反应均反向进行,N电极发生还原反应并作为正极。
【详解】A.充电时N电极生成NiOOH并消耗氢氧根离子,M电极上糠醛还原生成糠醇并生成氢氧根离子,为维持两侧电荷平衡,氢氧根离子应由M电极侧移向N电极侧,A错误;
B.Ni(OH)2的摩尔质量约为93 g/mol,93 g Ni(OH)2为1 mol;充电时每转化1 mol Ni(OH)2转移1 mol电子,而每生成1 mol糠醇需要2 mol电子,故理论上可生成0.5 mol糠醇,B正确;
C.放电时N电极上的NiOOH得到电子转化为Ni(OH)2,N电极发生还原反应,是原电池的正极,C错误;
D.放电时M电极上糠醛被氧化为糠酸根,正确的电极反应为;题给反应式把电子写成反应物相加,电子转移方向错误且电荷不守恒,D错误;
故选B。
9. MFC-EF耦合装置是微生物燃料电池(MFC)与电芬顿(EF)技术结合的难降解有机废水处理系统,核心是“产电+高级氧化降解”协同工作。“PS”代表产生自由基需要电解活化,但该装置中是用MFC自身的产电替代了外加电源,实现了“无外加电源的电解活化”。其工作原理如下所示:
下列说法错误的是
A. 外电路中箭头方向为电子的移动方向
B. 生成的途径之一为
C. 离子交换膜可以采用质子交换膜,从左侧电极室迁移到右侧电极室
D. 左侧电极当消耗1 mol 时,电路转移电子总数为
【答案】D
【解析】
【分析】根据电极反应物判断,左侧电极为负极,右侧为正极,即电极X为燃料电池的负极,被氧化生成二氧化碳和氢离子,电极反应式为:;电极Y为正极,被还原生成,据此解答。
【详解】A.由分析可知,电极X为燃料电池的负极,电极Y为正极,电子从负极流出经外电路流入正极,因此外电路中箭头方向为电子的移动方向,A正确;
B.右侧电极室中生成的反应之一是与在酸性条件下反应生成、和水,则生成的途径之一为,B正确;
C.左侧电极为负极,右侧为正极,左侧电极生成氢离子,右侧电极反应消耗氢离子,因此采用质子交换膜,利于从左侧电极室迁移到右侧电极室,C正确;
D.左侧电极反应式为:,因此左侧电极当消耗1 mol 时,电路转移电子总数为,D错误;
故选D。
10. 设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 氢氧燃料电池正极消耗22.4 L(标准状况)气体时,电路中通过的电子数目为2
B. 0.1 mol熔融NaHSO4中含有阳离子数目为0.1
C. 32 g SO2与过量O2反应生成SO3分子数为0.5
D. 常温下,1mol/LNa2SO4溶液中,Na+和SO的离子总数是3
【答案】B
【解析】
【详解】A.氢氧燃料电池正极放电的是,标准状况下物质的量为,反应后元素变为价,转移个电子,电路中通过电子数目为,A错误;
B.熔融状态下电离为和,熔融中阳离子只有,物质的量为,数目为,B正确;
C.与生成的反应为可逆反应,反应物不能完全转化,物质的量为,反应生成的物质的量小于,分子数小于,C错误;
D.题干只给出溶液的浓度,未给出溶液体积,无法计算溶质的物质的量,因此无法确定离子总数,D错误;
故选B。
11. “褪色”是高中化学实验中一种常见且重要的现象。以下实验中的“褪色”现象与所得结论相匹配的是
选项
实验操作
结论
A
向滴有酚酞的溶液中通入
具有漂白性
B
向酸性液中滴入乙醇
乙醇具有还原性
C
向品红溶液中通入
具有漂白性
D
向与的混合溶液中加入铁粉
比更易与配位
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.向滴有酚酞的溶液中通入生成亚硫酸钠(或亚硫酸氢钠),体现了酸性氧化物的性质,A错误;
B.向酸性溶液中滴入乙醇,乙醇具有还原性使酸性高锰酸钾溶液褪色,B正确;
C.向品红溶液中通入,与H2O反应生成HClO,HClO具有漂白性使品红溶液褪色,C错误;
D.向与的混合溶液中加入铁粉,发生反应,不是Fe比Fe3+更易与SCN−配位,D错误;
故选B。
12. (二氯亚砜)是一种无色易挥发的液体,可以用作锂电池的正极活性物质。研究表明在含的溶液中加入,可提高电池的性能,该电池放电时,正极的物质转变步骤如图所示。下列说法错误的是
A. 是该反应的催化剂
B. 正极的电极反应式为
C. S、O、三种元素的第一电离能和电负性均为
D. 分子的模型名称为V形
【答案】D
【解析】
【分析】步骤1中I2与SOCl2反应生成,步骤2中与Li+、e-反应生成LiCl、SOICl、I,步骤3中SOICl、I反应生成S、SO2、I2。
【详解】A.由图可知,在反应中被消耗又生成,起催化作用,A正确;
B.放电时,正极上得到电子发生还原反应,故正极电极反应为,B正确;
C.同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势,元素电负性随着原子序数的增大而增大,同一主族元素的第一电离能随着原子序数的增大而减小,元素电负性随着原子序数的增大而减小,故S、O、的第一电离能和电负性均为,C正确;
D.分子中S原子价层电子对数,有1个孤电子对,故的模型名称为平面三角形,D错误;
故选D。
13. 下列离子方程式书写正确的是
A. 过量氯气通入溴化亚铁溶液中
B. 过量的氨气通入氯化铝溶液中
C. 在溶液中亚硫酸氢铵与等物质的量氢氧化钠混合
D. 碳酸氢镁溶液中加入过量澄清石灰水
【答案】A
【解析】
【详解】A.过量通入溶液时,还原性,二者均被完全氧化,和共失去电子,被氧化,离子方程式符合反应事实、守恒规则,A正确;
B.是弱碱,不溶于过量氨水,反应只能生成沉淀,无法得到,正确的离子方程式为:,B错误;
C.等物质的量的与反应时,优先与酸性更强的反应,仅与反应,不会与反应,正确离子方程式为,C错误;
D.溶解度远小于,澄清石灰水过量时应生成更难溶的沉淀,而非,正确离子方程式为,D错误;
故答案选A。
14. 某粗品中含少量、和等杂质,以氧化镁粗品为原料制备耐火材料——轻质氧化镁的流程如下:
以下说法中,不正确的是
A. 滤渣Ⅰ的主要成分是
B. 步骤Ⅱ利用了是两性氢氧化物的特点将之分离
C. 硫酸铵溶液中各离子浓度大小关系满足:
D. 步骤Ⅳ中发生反应的离子方程式为:
【答案】D
【解析】
【分析】MgO粗品加入足量稀硫酸,二氧化硅不能发生反应,因此滤渣1为二氧化硅,镁、铁、铝元素进入滤液1;加入过量氢氧化钠溶液,生成氢氧化镁沉淀、氢氧化铁沉淀得到滤渣2,铝元素进入滤液2;氢氧化镁沉淀、氢氧化铁沉淀加入过量硫酸铵溶液后,氢氧化铁沉淀进入滤渣3,镁元素进入滤液3,加入碳酸铵得到碱式碳酸镁,最终生成氧化镁,据此分析;
【详解】A.由分析可知,滤渣Ⅰ的主要成分是,A正确;
B.步骤Ⅱ中加入足量氢氧化钠溶液,生成氢氧化镁沉淀、氢氧化铁沉淀,而为两性氢氧化物,可以与氢氧化钠反应生成溶液,而后过滤分离沉淀和溶液,B正确;
C.(NH4)2SO4溶液中铵根离子浓度是硫酸根离子浓度的两倍,但铵根离子会结合水电离出氢氧离子发生水解而减小,溶液显酸性,但水解程度微弱,因此铵根离子浓度仍旧大于硫酸根离子浓度,可知各离子浓度大小关系满足:,C正确;
D.步骤Ⅳ中发生反应的离子方程式为:,D错误;
故选D。
二、填空题(每空2分)
15. I.甲醇是人们开发和利用的一种新能源。已知:
①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH1=-571.8 kJ·mol-1
②CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g) ΔH2=-192.9kJ·mol-1
(1)甲醇蒸气完全燃烧的热化学方程式为________________________。
(2)反应②中的能量变化如图所示,则ΔH2=__________________(填字母表达式)。
Ⅱ.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)。
(3)工作时,甲装置能量转变形式为___________,电极反应式为___________。
(4)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。(填化学式)
(5)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。
(6)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)
(2)E1﹣E2 (3) ①. 化学能转化为电能 ②.
(4) ①. 高于 ②. C3 ③. H2
(5)阳离子 (6)22.2
【解析】
【小问1详解】
已知热化学方程式:①② 根据盖斯定律,将反应①和反应②相加,即可得到甲醇蒸气完全燃烧的热化学方程式:。其焓变 ;
【小问2详解】
化学反应的焓变等于生成物的总能量减去反应物的总能量。由能量变化图可知,生成物的总能量为 ,反应物的总能量为 ,因此该反应的焓变 ;
【小问3详解】
根据分析可知,工作时甲装置为原电池,故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4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5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,为平衡电荷,原料室中的阳离子经过M膜移向阴极室,故M膜是阳离子交换膜;
【小问6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22.2g。
16. 乙醇(C2H5OH)是重要的基本化工原料。某同学用弹式热量计按以下步骤来测量C2H5OH的摩尔燃烧焓。
a.用电子天平称量2000g纯水,倒入内筒中;
b.用电子天平称量1.220g苯甲酸,置于氧弹内的坩埚上,与点火丝保持微小距离;
c.将试样装入氧弹内,用氧气排尽空气再注满高纯氧气;
d.打开搅拌器开关,读取纯水温度,当温度不再改变时,记为初始温度;
e.当纯水温度保持不变时,打开引燃电极,读取并记录内筒最高水温;
f.重复实验4次,所得数据如表:
实验序号
初始温度/℃
最高水温/℃
①
25.00
28.01
②
24.50
27.49
③
25.55
28.55
④
24.00
28.42
用电子天平称量0.460gC2H5OH替换苯甲酸,重复上述实验,测得内筒温度改变的平均值为2.85℃。
已知:①苯甲酸的相对分子质量为122,苯甲酸的摩尔燃烧焓为-3226.8kJ·mol-1;
②忽略点火丝燃烧放出的热量及热量计本身吸收的热量。
(1)氧弹的材质为不锈钢,原因是____________________;氧弹内注满过量高纯氧气的目的是____________________。
(2)根据表格数据,舍去异常值后,苯甲酸完全燃烧使弹式热量计内筒升高的温度平均为___________℃。计算该热量计的热容C=___________kJ/℃。(精确至0.01)
(3)通过以上实验可换算出C2H5OH完全燃烧的摩尔燃烧焓为___________kJ·mol-1。
【答案】(1) ①. 耐高温、耐高压、耐腐蚀(答一点即可) ②. 保证待测试样充分燃烧
(2) ①. 3.00 ②. 10.76
(3)-3066.6
【解析】
【小问1详解】
氧弹的材质为不锈钢,原因是耐高温、耐高压、耐腐蚀,氧弹内注满过量高纯氧气的目的是保证可燃物充分燃烧。
【小问2详解】
实验①温差为28.01-25.00=3.01℃,实验②温差为27.49-24.50=2.99℃,实验③温差为28.55-25.55=3.00℃,实验④温差为28.42-24.00=4.42℃,实验④数据误差较大应该舍去,苯甲酸完全燃烧,弹式热量计内筒升高的温度平均为,已知苯甲酸的摩尔燃烧焓为-3226.8kJ·mol-1,故热容C=kJ/℃≈10.76kJ/℃。
【小问3详解】
用电子天平称量0.460 g C2H5OH替换苯甲酸,重复上述实验,测得内筒温度改变的平均值为2.85℃。放出热量为2.85℃10.76kJ/℃=30.666 kJ。可换算出1mol C2H5OH完全燃烧放出的热量为,因此C2H5OH完全燃烧的摩尔燃烧焓为。
17. 白铁就是镀锌铁,在生产、生活中有广泛应用,以菱锌矿(主要成分是,杂质为CuO、、MgO、等)制备白铁的流程如图所示。
已知常温下、。
请回答下列问题:
(1)酸浸中用4的硫酸溶液比用2的硫酸溶液效果会更好,原因是__________________,写出滤渣1主要成分的用途______________________________。
(2)氧化过程中消耗掉的氧化剂与还原剂物质的量之比为__________;若X是ZnO,写出一种调pH时反应的离子方程式:_______________________________________________________;当恰好沉淀完全时[设],溶液中__________。
(3)操作X的名称是__________,写出铁表面上反应的电极反应式______________________________。
【答案】(1) ①. 浓度大有利于提高酸浸速率 ②. 做光导纤维、光学仪器等
(2) ①. 1:2 ②. (或) ③.
(3) ①. 电镀 ②.
【解析】
【分析】“酸浸”步骤,各金属化合物被转化为金属离子,溶解在硫酸中,滤渣1的主要成分是不溶于硫酸的SiO2。加入Cl2的目的是将溶液中的Fe2+氧化为Fe3+,便于在下一步通过调pH将其全部转化为Fe(OH)3沉淀,同时,铜离子在这一步也被转化为Cu(OH)2。加入ZnF2,将镁离子转化为MgF2沉淀。再通过电镀的方法,将Zn2+还原为Zn单质并制得镀锌铁。
【小问1详解】
浓度越大反应速率越快,适当提高硫酸的浓度可提高酸浸速率;矿石中的SiO2是酸性氧化物不与硫酸反应,则滤渣成分是SiO2,可做光导纤维、光学玻璃等;
【小问2详解】
加入的氯气作用是将氧化为:,消耗的氧化剂与还原剂物质的量之比为1:2;调pH过程中ZnO、、三者反应得到、,离子方程式为,同时ZnO、、三者反应得到、,离子方程式为;当恰好完全沉淀即时,由知,,此时溶液,则即;
【小问3详解】
脱镁后的溶液中溶质是,加入铁后利用电镀的方法可得到白铁;铁做阴极,铁表面上的电极反应式为。
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___________________。
【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
【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,A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,B不符合题意;
C.分离出CO,生成物浓度减小,反应速率减慢,C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,D符合题意;
E.使用催化剂能加快反应速率,但平衡不移动,E不符合题意;
故本题选D;
【小问3详解】
①在反应过程中,除了发生反应Ⅰ消耗CO2和CH4外,还发生了反应Ⅱ,反应Ⅱ继续消耗CO2,因此CO2的平衡转化率大于CH4;
②923K时,CH4的转化率为60%,消耗CH4为0.6mol。根据反应Ⅰ可知,生成CO和H2各1.2mol,消耗 CO2 为 0.6mol。CO2的总转化率为70%,总消耗CO2为0.7mol,则反应Ⅱ消耗的CO2为0.1mol。根据反应Ⅱ可知,消耗为0.1mol,生成H2O和CO各0.1 mol,平衡时,容器体积为1 L,各物质的浓度分别为:c(CH4)=0.4 mol/L、c(CO2)=0.3 mol/L、c(CO)=1.3 mol/L、c()=1.1 mol/L、c(H2O)=0.1 mol/L。反应Ⅱ的平衡常数;
③CH4的浓度在2 min内降低了0.6 mol/L,故;
【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,故本题选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。
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2026-2027学年高三上学期9月月考化学试题
考试时间:75分钟;分值:100分
相对原子质量:Zn-65 O-16 H-1 S-32 C-12 Ca-40 Cl-35.5
一、单选题(每题3分)
1. 化学与科学、技术、社会、环境()等密切联系。下列说法错误的是
A. 葡萄与浸泡过酸性高锰酸钾溶液的硅藻土放在一起可以保鲜
B. 生产N95口罩的主要原料聚丙烯是一种高分子,它能使溴的四氯化碳溶液褪色
C. 钢铁在潮湿的空气中更容易生锈,其主要原因是形成了原电池
D. 利用太阳能分解水制氢,实现“氢能源”循环
2. 下列说法正确的是
A. 任何非氧化还原反应都可设计成原电池
B. 只要存在能量变化的过程,均发生了化学反应
C. 25℃时,对于同一物质,浓度大的不一定比浓度小的导电能力强
D. 由Al电极和Cu电极组成的原电池,在氢氧化钠溶液中,Al为正极
3. 下列有关热化学方程式的叙述错误的是
A. 含0.5 mol NaOH的稀溶液与足量稀硫酸完全中和,放出28.7 kJ的热量,则该反应的热化学方程式可表示为2NaOH(aq)+H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)+2H2O(l) ΔH= −114.8 kJ/mol
B. 已知:2H2O(l)=H2(g)+O2(g) ΔH= +571.6 kJ/mol,水分解过程中断键吸收的总能量大于成键放出的总能量
C. 已知:4P(红磷,s)=P4(白磷,s) ΔH>0,则等质量的白磷比红磷所具有的能量高
D. 已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=−483.6 kJ/mol,则1 mol氢气完全燃烧生成液态水放出241.8 kJ的热量
4. 热激活电池(又称热电池)可用作火箭、导弹的工作电池。一种热激活电池的基本结构如图所示,其中作为电解质的无水LiCl-KCl混合物受热熔融,电池即可瞬间输出电能。该电池的总反应方程式为:PbSO4+2LiCl+Ca=CaCl2+Li2SO4+Pb,下列有关说法正确的是
A. 正极反应式:Ca+2Cl--2e-=CaCl2
B. 放电过程中,Li+向钙电极移动
C. 常温时,在正负极间接上检流计,指针不偏转
D. 正极反应物为LiCl
5. 下列装置或操作能达到目的的是
装置甲
装置乙
装置丙
装置丁
A. 用装置甲可测定中和反应的反应热 B. 用装置乙证明金属活动性顺序为 Zn>Fe> Cu
C. 用装置丙验证AgCl和AgI的 Ksp大小 D. 用装置丁定量测定化学反应速率
6. 下列关于电化学腐蚀、防护与利用的说法中正确的是
A. 铁板打上铜铆钉后,铁板不易被腐蚀
B. 汽车底盘喷涂高分子膜防止金属腐蚀
C. 该装置只有一条电线,没有构成闭合回路
D. 阴极的电极反应式为
7. 某研究所构建了新型二次电池,为减少的排放和实现能源的开发利用提供了新的研究方向,该电池以和多孔Pd纳米片为两极材料,以KOH和NaCl溶液为电解液,工作原理如图所示。下列说法错误的是
A. 充电时,b为阳极
B. 充电时,双极膜中移向b极,移向a极
C. 放电时,总反应为
D. 放电时,当双极膜中离解时,左室溶液增重66.5g
8. 某新型可充放电的“生物质电池”(如图所示),存储/释放电能的同时,实现由糠醛()生产高附加值的和。下列说法正确的是
A. 充电时,OH-由N电极移向M电极
B. 充电时,消耗93 g Ni(OH)2,理论上可制得0.5 mol
C. 放电时,N为电池的负极,发生氧化反应
D. 放电时,M电极上的反应为+3OH-+2e-=2H2O+
9. MFC-EF耦合装置是微生物燃料电池(MFC)与电芬顿(EF)技术结合的难降解有机废水处理系统,核心是“产电+高级氧化降解”协同工作。“PS”代表产生自由基需要电解活化,但该装置中是用MFC自身的产电替代了外加电源,实现了“无外加电源的电解活化”。其工作原理如下所示:
下列说法错误的是
A. 外电路中箭头方向为电子的移动方向
B. 生成的途径之一为
C. 离子交换膜可以采用质子交换膜,从左侧电极室迁移到右侧电极室
D. 左侧电极当消耗1 mol 时,电路转移电子总数为
10. 设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 氢氧燃料电池正极消耗22.4 L(标准状况)气体时,电路中通过的电子数目为2
B. 0.1 mol熔融NaHSO4中含有阳离子数目为0.1
C. 32 g SO2与过量O2反应生成SO3分子数为0.5
D. 常温下,1mol/LNa2SO4溶液中,Na+和SO的离子总数是3
11. “褪色”是高中化学实验中一种常见且重要的现象。以下实验中的“褪色”现象与所得结论相匹配的是
选项
实验操作
结论
A
向滴有酚酞的溶液中通入
具有漂白性
B
向酸性液中滴入乙醇
乙醇具有还原性
C
向品红溶液中通入
具有漂白性
D
向与的混合溶液中加入铁粉
比更易与配位
A. A B. B C. C D. D
12. (二氯亚砜)是一种无色易挥发的液体,可以用作锂电池的正极活性物质。研究表明在含的溶液中加入,可提高电池的性能,该电池放电时,正极的物质转变步骤如图所示。下列说法错误的是
A. 是该反应的催化剂
B. 正极的电极反应式为
C. S、O、三种元素的第一电离能和电负性均为
D. 分子的模型名称为V形
13. 下列离子方程式书写正确的是
A. 过量氯气通入溴化亚铁溶液中
B. 过量的氨气通入氯化铝溶液中
C. 在溶液中亚硫酸氢铵与等物质的量氢氧化钠混合
D. 碳酸氢镁溶液中加入过量澄清石灰水
14. 某粗品中含少量、和等杂质,以氧化镁粗品为原料制备耐火材料——轻质氧化镁的流程如下:
以下说法中,不正确的是
A. 滤渣Ⅰ的主要成分是
B. 步骤Ⅱ利用了是两性氢氧化物的特点将之分离
C. 硫酸铵溶液中各离子浓度大小关系满足:
D. 步骤Ⅳ中发生反应的离子方程式为:
二、填空题(每空2分)
15. I.甲醇是人们开发和利用的一种新能源。已知:
①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH1=-571.8 kJ·mol-1
②CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g) ΔH2=-192.9kJ·mol-1
(1)甲醇蒸气完全燃烧的热化学方程式为________________________。
(2)反应②中的能量变化如图所示,则ΔH2=__________________(填字母表达式)。
Ⅱ.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)。
(3)工作时,甲装置能量转变形式为___________,电极反应式为___________。
(4)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。(填化学式)
(5)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。
(6)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。
16. 乙醇(C2H5OH)是重要的基本化工原料。某同学用弹式热量计按以下步骤来测量C2H5OH的摩尔燃烧焓。
a.用电子天平称量2000g纯水,倒入内筒中;
b.用电子天平称量1.220g苯甲酸,置于氧弹内的坩埚上,与点火丝保持微小距离;
c.将试样装入氧弹内,用氧气排尽空气再注满高纯氧气;
d.打开搅拌器开关,读取纯水温度,当温度不再改变时,记为初始温度;
e.当纯水温度保持不变时,打开引燃电极,读取并记录内筒最高水温;
f.重复实验4次,所得数据如表:
实验序号
初始温度/℃
最高水温/℃
①
25.00
28.01
②
24.50
27.49
③
25.55
28.55
④
24.00
28.42
用电子天平称量0.460gC2H5OH替换苯甲酸,重复上述实验,测得内筒温度改变的平均值为2.85℃。
已知:①苯甲酸的相对分子质量为122,苯甲酸的摩尔燃烧焓为-3226.8kJ·mol-1;
②忽略点火丝燃烧放出的热量及热量计本身吸收的热量。
(1)氧弹的材质为不锈钢,原因是____________________;氧弹内注满过量高纯氧气的目的是____________________。
(2)根据表格数据,舍去异常值后,苯甲酸完全燃烧使弹式热量计内筒升高的温度平均为___________℃。计算该热量计的热容C=___________kJ/℃。(精确至0.01)
(3)通过以上实验可换算出C2H5OH完全燃烧的摩尔燃烧焓为___________kJ·mol-1。
17. 白铁就是镀锌铁,在生产、生活中有广泛应用,以菱锌矿(主要成分是,杂质为CuO、、MgO、等)制备白铁的流程如图所示。
已知常温下、。
请回答下列问题:
(1)酸浸中用4的硫酸溶液比用2的硫酸溶液效果会更好,原因是__________________,写出滤渣1主要成分的用途______________________________。
(2)氧化过程中消耗掉的氧化剂与还原剂物质的量之比为__________;若X是ZnO,写出一种调pH时反应的离子方程式:_______________________________________________________;当恰好沉淀完全时[设],溶液中__________。
(3)操作X的名称是__________,写出铁表面上反应的电极反应式______________________________。
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___________________。
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