2024-2025学年黄广附属学校高二上学期化学国庆假期作业（二）

2024~2025学年黄广附属学校高二化学国庆假期作业（二）答案 可能用到的相对原子质量：O-16 Na-23 C1-35.5 Cu-64 本试卷共8页，25小题，满分100分。考试用时75分钟。 一、选择题(22道题，共58分。1-15题每题2分，16-22题每题4分)。 1. 物质变化伴随能量的变化，下列属于吸热反应的是 A. 氢原子和氯原子形成键 B. 生石灰吸水 C. 镁条与稀盐酸反应 D. 木炭与水反应生成CO和H2 【答案】D 【解析】 【详解】A．氢原子和氯原子形成H-Cl键，是放热反应，故A不选； B．生石灰与水反应放出大量的热，则属于放热反应，放出热量，故B不选； C．镁与稀盐酸反应，是常见放热反应，在反应中放出热量，故C不选； D．木炭与水反应生成CO和H2反应是吸热反应，在反应中吸收热量，故D选； 故选D。 2. 某小组用溶液和硫酸溶液进行反应热的测定，实验测得中和热的。该值与理论值产生偏差的原因不可能是 A. 实验装置保温、隔热效果差 B. 量取溶液的体积时仰视读数 C. 分多次把溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中 D. 用温度计测定溶液起始温度后直接测定溶液的温度 【答案】B 【解析】 【详解】A．装置保温、隔热效果差，测得的热量偏小，中和热的数值偏小，故A不选； B．量取NaOH溶液的体积时仰视读数，则量取的氢氧化钠偏多，实验放出的热量偏大，故B选； C．分多次把NaOH 溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中，热量散失较多，测得温度偏低，中和热的数值偏小，故C不选； D．温度计测定NaOH溶液起始温度后直接插入稀H2SO4测温度，硫酸的起始温度偏高，测得的热量偏小，中和热的数值偏小，故D不选， 故选B。 3. 在恒压、NO和O2的起始浓度一定的条件下，催化反应相同时间，测得不同温度下NO转化为NO2的转化率如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化)。下列说法不正确的是 A. 反应的 B 图中X点所示条件下，延长反应时间能提高NO转化率 C. 图中Y点所示条件下，增加O2的浓度能提高NO转化率 D. 380℃下，，NO平衡转化率为50%，则平衡常数 【答案】A 【解析】 【详解】A．由图中虚线可知，随着温度的升高，NO的平衡转化率降低，平衡逆向移动，所以该反应为放热反应，即△H＜0，故A错误； B．由图可知，X点时反应未到达平衡状态，反应正向进行，所以延长反应时间能提高NO的转化率，故B正确； C．Y点时反应已经达到平衡状态，此时增加O2的浓度，平衡正向移动，NO的转化率增大，故C正确； D．设起始时，设反应前体积是V，反应后体积为x，则由三段式： 虽然随着反应的进行，体积在变，但是，一氧化氮和二氧化氮的浓度是相等的，故有，由于是恒压体系，根据体积之比等于气体物质的量之比，则有，解得，，则平衡后氧气的浓度c(O2)= ，，现在分析K和2000之间的大小关系，设，则，，0.75a+5×10-4=7.5×10-1a-500a2+5×10-4，只有500a2=0，上述等式才能成立，因为a>0，所以K不等于2000，若K<2000，则-500a2>0，这个是不成立的，若K>2000，则500a2>0，这是成立的，所以K>2000，是成立的，故D正确； 故选A。 4. 有一化学平衡mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，如图表示的是A的转化率与压强、温度的关系。下列叙述正确的是 A. 正反应是放热反应；m＋n＞p＋q B. 正反应是吸热反应；m＋n＜p＋q C. 正反应是放热反应；m＋n＜p＋q D. 正反应是吸热反应；m＋n＞p＋q 【答案】D 【解析】 【详解】首先分析压强不变时，温度对化学平衡移动的影响。根据图象可知：在压强不变时，升高温度，A的平衡转化率增大，说明升高温度，化学平衡正向移动，则该反应的正反应是吸热反应，排除选项AC； 然后分析在温度不变时，压强改变对化学平衡移动的影响。在温度不变时，压强增大，A的平衡转化率增大，说明增大压强，化学平衡正向移动，则该反应的正反应是气体体积缩小的反应，所以m＋n＞p＋q，则选项B错误，选项D正确，故合理选项是D。 5. 下列有关化学反应速率的说法中正确的是 A. 的盐酸与锌反应时，加入适量的氯化钠溶液，生成氢气的速率不变 B. 用铁片和稀硫酸反应制取氢气时，改用铁片和浓硫酸可以加快产生氢气的速率 C. 二氧化硫的催化氧化是一个放热反应，所以升高温度，反应速率减慢 D. 汽车尾气中的和可以缓慢反应生成和，减小压强，反应速率减慢 【答案】D 【解析】 【详解】A．加入适量的NaCl溶液，会将盐酸溶液稀释，氢离子浓度减小，反应速率减小，A错误； B．浓硫酸具有强氧化性，与铁发生钝化，不会产生氢气，B错误； C．无论是放热反应还是吸热反应，温度越高，反应速率越快，C错误； D．减小压强，CO和NO的浓度会减小，反应速率减慢，D正确； 答案选D。 6. 一定温度下，对于可逆反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)(正反应放热)的下列叙述，不能说明反应已达化学平衡状态的是 A. 恒容容器内混合气体的密度不再变化 B. NH3的生成速率与H2的生成速率之比为2∶3 C. 恒压容器内混合气体的总物质的量不再变化 D. 单位时间内断裂amolN≡N键，同时断裂6amolN—H键 【答案】A 【解析】 【详解】A．组分都是气体，则气体质量不变，容器是恒容状态，因此气体体积不变，因此密度不变不能说明反应达到平衡，故A说法错误； B．用不同物质的反应速率，表示达到平衡，要求反应方向是一正一逆，且反应速率之比等于化学计量数之比，生成NH3反应向正反应方向进行，生成H2反应向逆反应方向进行，两者速率之比等于2：3，能说明反应达到平衡，故B说法正确； C．反应前后气体系数之和不相等，因此当混合气体总物质的量不变时，说明反应达到平衡，故C说法正确； D．断裂amol氮氮三键，说明反应向正反应方向进行，断裂6amolN－H，说明反应向逆反应方向进行，且等于它们的系数之比，能说明达到平衡，故D说法正确。 7. 对于常温下的次氯酸溶液，下列说法正确的是 A. B. 加水稀释，溶液的氢离子浓度增加 C. 加入少量次氯酸钠固体，溶液升高 D. 加入等体积的溶液，反应后的溶液中 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据电荷守恒可知，，则，A错误； B．加水稀释，溶液的浓度减小，溶液的氢离子浓度减小，B错误； C．次氯酸溶液存在，加入少量次氯酸钠固体，平衡逆向移动，氢离子浓度减小，溶液升高，C正确； D．加入等体积的溶液，反应后的溶液中溶质为NaClO，次氯酸根离子水解导致浓度小于钠离子，，D错误； 故选C。 8. 在恒容密闭容器中通入X并发生反应：2X(g)Y(g)，温度T1、T2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. 正反应的活化能大于逆反应的活化能 B. T2下，在0~t1时间内，v(Y)=mol·L-1·min-1 C. M点时再加入一定量X，平衡后X的转化率增大 D. 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 【答案】C 【解析】 【分析】由平衡图象可知，反应达到平衡所需时间，T1小于T2，则反应温度T1大于T2，反应物X的浓度增大，说明平衡向逆反应方向移动，该反应为放热反应。 【详解】A．由分析可知，该反应为放热反应，则正反应的活化能小于逆反应的活化能，故A错误； B．由方程式知，v(Y)= v(X) ×=mol·L-1·min-1，故B错误； C．该反应是气体体积减小的反应，M点时再加入一定量X相当于增大压强，平衡向正反应方向移动，平衡后X的转化率增大，故C正确； D．由分析可知，该反应为放热反应，反应温度T1大于T2，升高温度，平衡向逆反应方向移动，X的转化率减小，反应放出的热量减小，则该反应进行到M点放出的热量小于进行到W点放出的热量，故D错误； 故选C。 9. 常温下，浓度均为0.10mol·L-1、体积均为V0的MOH和ROH溶液，分别加水稀释至体积V，pH随lg的变化如图所示。下列叙述正确的是 A. MOH的电离程度：c点大于d点 B. ROH溶液由a点到b点时，变大 C. pH=10时，MOH和ROH溶液中，c(M+)＞c(R+) D. lg＝2时，MOH和ROH两种溶液中，水电离的c(OH－)的比值是1:10 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图示可以看出MOH为强碱，强电解质不存在电离平衡，所以c点与d点电离程度相同，A错误；B. ROH溶液由a点到b点时，可变式为==，而这个数值仅与温度有关，B错误；C．MOH和ROH溶液中，电荷守恒为c(OH-)=c（H+）+c（M+），c（OH-）=c（H+）+c（R+），因为两个溶液中氢离子浓度相同，所以c（R+）=c（M+），故C错误；D．根据A知，碱性MOH>ROH，当lgVo/V==2时，MOH和ROH两种溶液中对应的pH分别为11、10，而这里的氢离子浓度就是水电离产生的，故水电离的c(OH－)的比值是1:10，D正确。 点睛：首先理解坐标意义，由起始点确定两种碱的相对强弱，然后由弱电解质电离平衡进行分析，溶液中微粒浓度大小比较，常用方法是确定某点的溶质及其量的关系，由三个守恒法（物料守恒、电荷守恒、质子守恒）来确定等式至不等式。 10. 一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为：，则下列有关说法正确的是 A. 检测时，电解质溶液中的向负极移动 B. 若有电子转移，则消耗氧气 C. 电池放电时，正极附近的逐渐增大 D. 正极上发生的反应为 【答案】C 【解析】 【分析】酸性乙醇燃料电池的负极反应为：CH3CH2OH-4e-+H2O=CH3COOH+4H+，正极应为O2得电子被还原，电极反应式为：O2+4e-+4H+=2H2O，正负极相加可得电池的总反应式为：CH3CH2OH+O2=CH3COOH+H2O； 【详解】A．原电池中，阳离子向正极移动，A错误； B．氧气得电子被还原，化合价由0价降低到-2价，若有0.4mol电子转移，则应有0.1mol氧气被还原，在标准状况下的体积为2.24L，没有说明标况，B错误； C．正极应为O2得电子被还原，电极反应式为：O2+4e-+4H+=2H2O，氢离子被消耗，逐渐增，C正确； D．在燃料电池中，氧气在正极得电子被还原生成水，正极反应式为：O2+4e-+4H+=2H2O，溶液为酸性，不能产生OH-，D错误；故选C。 11. 分析如图原电池装置，其中结论正确的是 A. 电池的负极是Mg B. 电子由Al出发，经过溶液，到Mg的表面 C. 溶液中的向Mg电极迁移 D. Al电极表面有大量的气泡产生 【答案】C 【解析】 【分析】氢氧化钠和镁不反应、和铝反应生成偏铝酸钠，故铝为负极、镁为正极； 【详解】A．由分析可知，电池的负极是铝，A错误； B．电子不会经过内电路，电子由负极Al出发，经过外电路导线到Mg的表面，B错误； C．原电池中阳离子向正极移动，故溶液中的向Mg电极迁移，C正确； D．Al电极为负极，铝溶解；镁为正极，氢气在正极表面产生，故镁电极表面有大量的气泡产生，D错误； 故选C。 12. 下列关于图示两个装置的叙述不正确的是 A. 装置甲是可以在铁钉上镀铜的装置 B. 装置甲电解过程中，电解质溶液的浓度保持不变 C. 装置乙为电解精炼铜装置，则X电极为精铜 D. 装置乙为电解精炼铜装置，当电路转移的电子时，Y电极质量减少 【答案】D 【解析】 【分析】由图可知，两个装置都是电解装置，在电解装置中，和电源正极相连的是阳极，发生氧化反应，和电源负极相连的是阴极，发生还原反应。 【详解】A．电镀时，镀层金属作阳极，镀件作阴极，装置甲是可以在铁钉上镀铜的装置，故A正确； B．装置甲电解过程中，阳极反应为Cu-2e-=Cu2+，阴极：Cu2++2e-=Cu，电解质溶液的浓度保持不变，故B正确； C．装置乙中Y为阳极，X为阴极，电解精炼铜装置中，粗铜作阳极，纯铜作阴极，则X电极为精铜，故C正确； D．粗铜中存在其他金属，如铁、镍等，活泼金属会先失去电子，所以当电路转移2NA的电子时，Y电极质量减少质量不是64g，故D错误； 故选D。 13. 温度为时，将等物质的量的和充入体积为1L的密闭容器中发生反应： 实验测得：，，、为速率常数、时，该反应的平衡常数。下列有关说法正确的是 A. 若反应朝正向进行还未达到平衡时：体系中存在： B. 时，的平衡转化率为 C. 升高温度增大，减小 D. 当温度改变为时，，则 【答案】D 【解析】 【详解】A．，则Qc=＞1，则反应逆向进行，故A错误； B．将等物质的量的和充入体积为1L的密闭容器中发生反应：，K=1，假设CO2的平衡转化率为50%，依据三段式 此时==2a，不一定等于1，说明此时反应不一定达到平衡状态，假设不成立，故B错误； C．升高温度k正增大，k逆增大，故C错误； D．反应达到化学平衡时，有v正=v逆，则k正c（CO2）•c（H2）=k逆c（HCOOH），所以k正/k逆==K=1，所以k正=k逆，当温度改变为T2时，k正=0.9k逆，则K=0.9＜1，反应为吸热反应，温度升高有利于反应正向进行，所以温度T2＜T1，故D正确； 故选D。 14. H2S分解反应：2H2S(g)2H2(g)＋S2(g)在无催化剂及Al2O3催化下，恒容密闭容器中只充入H2S，在反应器中不同温度时反应，每间隔相同时间测定一次H2S的转化率，其转化率与温度的关系如图所示： 下列说法错误的是 A. 该反应的 B. 由图可知，1100℃时Al2O3几乎失去催化活性 C. 不加催化剂时，温度越高，反应速率越快，达到平衡的时间越短 D. A点达到平衡时，若此时气体总压强为 p，则平衡常数 Kp=0.25 p 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．由图可知，升高温度，H2S的转化率增大，说明升高温度，平衡向正反应方向移动，正反应为吸热反应，，A项正确； B．1100℃，有催化剂和无催化剂时，H2S的转化率相等，表明Al2O3几乎失去催化活性，B项正确； C．不加催化剂时，温度越高，反应速率越快，达到平衡的时间越短，C项正确； D．A点达到平衡时，H2S的转化率为50%，设加入的H2S的物质的量为xmol，列出三段式：， 达平衡时总物质的量为1.25x，，D项错误； 答案选D。 15. 高铁酸钠是一种新型绿色水处理剂。工业上可用电解浓溶液制备，其工作原理如图所示，两端隔室中离子不能进入中间隔室。下列说法错误的是 A. Fe为阳极 B. 放电过程中，甲溶液NaOH浓度增大 C. 离子交换膜a是阳离子换膜 D. 当电路中通过1mol电子的电量时，中间隔室中离子数目减少 【答案】D 【解析】 【分析】根据工业上电解浓NaOH溶液制备Na2FeO4，故铁元素化合价升高，发生氧化反应做阳极，铁放电生成FeO，铜棒做阴极，水电离出的氢离子放电生成氢气和氢氧根，导致阴极室溶液产生大量OH-，则吸引中间隔室中的Na+移向阴极室，故所得溶液甲为浓的NaOH溶液。中间隔室中的NaOH溶液浓度降低。 【详解】A．由分析可知，Fe为阳极，阳极发生氧化反应，电极反应式：Fe-6e- +8OH-=FeO+4H2O，故A正确； B．阴极发生还原反应，水电离出的氢离子放电生成氢气和氢氧根，中间隔室中的Na+移向阴极室，甲溶液得到浓的氢氧化钠溶液，故B正确； C． 电解池中阳离子向阴极移动，通过离子交换膜a的是Na+，故为阳离子交换膜，故C正确； D．阴极发生还原反应，水电离出的氢离子放电生成氢气和氢氧根，电极反应式为2H2O+2e- = H2↑+ 2OH-，当电路中通过2mol电子的电量时，会有1molOH-生成，中间室有1mol钠离子进入阴极室、1mol氢氧根离子进入阳极室，故中间隔室中离子数目减少2，故D错误； 故选D。 16. 近日，电催化固氮领域取得重要进展，利用双功能催化剂可实现室温条件下电催化氮气还原制备氨气、氧化制备硝酸盐。装置如图所示： 下列说法错误的是 A. 工作时，电子流入 a 极 B. 阳极区的电极反应为： C. 阳极区和阴极区消耗的 N2的质量之比为 5：3 D. 该离子交换膜应使用质子交换膜 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．由图可知，a极N2生成NH3，发生还原反应，为阴极，电子由电源负极流入阴极，A项正确； B．由图可知，阳极是N2反应生成HNO3，失去电子，电极反应为：，B项正确； C．由图可知，a极N2→2NH3，得到6e-，b极N2→2，失去10 e-，根据电子得失相等计算，阳极区和阴极区消耗的 N2 的质量之比为 3：5，C项错误； D．阳极反应为，生成H+，阴极反应为，消耗H+，该离子交换膜应使用质子交换膜，D项正确； 答案选C。 二、非选择题：3道题，每题14分，共42分。 17. 根据下列实验设计，回答问题： （1）利用实验(Ⅰ)探究锌与0.1mol/L硫酸和2mol/L硫酸反应的速率，可以测定收集一定体积氢气所用的时间。此方法需要控制的变量有(写出1项)：_______。 （2）实验(Ⅱ)探究浓度对化学化学平衡影响。已知：(橙色)(黄色)推测D试管中实验现象为_______，用平衡移动原理解释原因：______________。 （3）实验(Ⅲ)目的是探究浓度对反应速率的影响，实验中发生反应：，某小组也用酸性溶液和草酸()溶液进行实验，实验操作及现象如下表： 编号 实验操作 实验现象 ⅰ 向一支试管中先加入5mL 0.01mol/L酸性溶液，再加入1滴3mol/L硫酸和9滴蒸馏水，最后加入5mL 0.1mol/L草酸溶液 前10min内溶液紫色无明显变化，后颜色逐渐变浅，30min后几乎变为无色 ⅱ 向另一支试管中先加入5mL 001mol/L酸性溶液，再加入10滴3mol/L硫酸，最后加入5mL 0.1mol/L草酸溶液 80s内溶液紫色无明显变化，后颜色迅速变浅，约150s后几乎变为无色 ①由实验ⅰ、实验ⅱ可得出的结论是_______。 ②关于实验ⅱ中80s后溶液颜色迅速变浅的原因，该小组提出了猜想：该反应中生成的对反应有催化作用。利用提供的试剂设计实验ⅲ，验证猜想。 提供的试剂：0.01mol/L酸性溶液，0.1mol/L草酸溶液，3mol/L硫酸，溶液，固体，蒸馏水。 补全实验ⅲ的操作：向试管中先加入5mL 0.01mol/L酸性溶液，_______，最后加入5mL 0.1mol/L草酸溶液。 ③基于以上实验与分析，推测实验(Ⅲ)设计_______(填“能”或“不能”)达到实验目的。 【答案】（1）温度、锌粒大小 （2） ①. 溶液由橙色变为黄色 ②. D试管内加氢氧化钠，氢离子浓度降低，(橙色)(黄色)平衡正向移动，浓度增大 （3） ①. 溶液酸性越强，反应速越快 ②. 再加入10滴3mol•L﹣1硫酸，然后加入少量MnSO4固体 ③. 能 【解析】 【小问1详解】 测定收集一定体积氢气所用的时间，需保证温度、锌粒大小相同，需要控制的变量有温度、锌粒大小； 【小问2详解】 D试管内加氢氧化钠，氢离子浓度降低，(橙色)(黄色)平衡正向移动，浓度增大，所以推测D试管中实验现象为溶液由橙色变为黄色； 【小问3详解】 ①实验ⅰ、实验ⅱ的不同是实验ⅱ加入的硫酸的物质的量大于实验ⅰ，可得出的结论是溶液酸性越强，反应速越快； ②为了验证实验II中80s后溶液颜色迅速变浅的是否有锰离子其催化作用，应其他条件相同，只改变锰离子的量，因此向试管中先加入5mL0.01mol•L﹣1酸性KMnO4溶液，再加入10滴3mol•L﹣1硫酸，然后加入少量MnSO4固体，最后加入5mL0.1mol•L﹣1草酸溶液； ③若实验(Ⅲ)溶液褪色的速率更快，说明对反应有催化作用，根据基于以上实验与分析，推测实验(Ⅲ)设计能达到实验目的。 18. 过渡金属催化的反应已成为重要的合成工具，贵金属成本高，会对环境造成不利影响，因此研究成本低廉的含锰、铁、钴、镍、铜等催化剂成为热点。以下是以含钴废渣(主要成分CoO、Co2O3，还含有等杂质)为原料制备的一种工艺流程： 已知：Ksp[]，Ksp[] 回答下列问题： （1）“酸浸”时通入的目的是_______。 （2）“除铝”步骤中，铝离子发生的离子反应方程式_______。 （3）“萃取”过程可表示为，从有机层获取，下列试剂最好选择_______。 A. 稀硫酸 B. 溶液 C. D. 水 （4）“沉钴”的离子方程式是_______。“沉钴”步骤选择，而不选择是为了避免有的生成，向溶液加入溶液，当溶液的达到7.4时，就会同时有生成，计算当溶液的为7.4时，此时溶液中的浓度=_______。 （5）与纯碱反应可以制备重要的电极材料钴酸锂。一种充电电池的装置如下图所示，充放电过程中，存在与之间的转化，放电过程中从A电极向B电极迁移，写出该电池放电时的正极反应：_______，若用该电池进行电解食盐水，当通过隔膜的离子数目为时，电解池阴极收集到的气体体积在标准状况下为_______L。 【答案】（1）将三价钴转化为二价钴 （2）Al3++3=Al(OH)3↓+3CO2↑ （3）A （4） ①. Co2++2=CoCO3↓+H2O+CO2↑ ②. （5） ①. +xe-+xLi+= ②. 2.24 【解析】 【分析】含钴废渣酸溶并通入二氧化硫，得到二价钴、铝离子、锌离子的溶液，加入碳酸氢钠除去铝，过滤萃取锌离子进入有机层，分液得到水层含义二价钴，加入碳酸氢钠沉钴得到碳酸钴沉淀。 【小问1详解】 二氧化硫具有还原性能和三价钴反应生成二价钴，由流程可知，“酸浸”时通入的目的是将三价钴转化为二价钴； 【小问2详解】 “除铝”步骤中，铝离子和碳酸氢根离子反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳，发生的离子反应方程式Al3++3=Al(OH)3↓+3CO2↑； 【小问3详解】 由方程式可知，从有机层获取，可以加入稀硫酸，促使平衡逆向移动，生成硫酸锌进入水层，故选A； 【小问4详解】 “沉钴”的反应为钴离子和碳酸氢根离子生成碳酸钴沉淀、水和二氧化碳，Co2++2=CoCO3↓+H2O+CO2↑；已知：Ksp[]，Ksp[]，故，当溶液的为7.4时，pOH=6.6，此时溶液中的浓度=。 【小问5详解】 原电池放电时，阳离子向正极运动；放电过程中从A电极向B电极迁移，则B极为正极、A为负极，正极得到电子发生还原反应，该电池放电时的正极反应为、锂离子得到电子生成，反应为+xe-+xLi+=；当通过隔膜的离子数目为时，转移电子的物质的量为0.2mol，若用该电池进行电解食盐水，电解池阴极反应为2H++2e-=H2↑，根据电子守恒可知，电解池阴极收集到的气体物质的量为0.1mol，体积在标准状况下为2.24L。 19. 绿色能源是未来能源发展的重要方向，氢能是重要的绿色能源，利用生物乙醇来制取氢气的部分反应过程如下图所示。 （1）已知：CH3CH2OH(g)＋3H2O(g)=2CO2(g)＋6H2(g) ΔH1=+173.5kJ·mol-1 反应Ⅱ：CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g) ΔH2=-41.2kJ·mol-1 则反应Ⅰ的热化学方程式为___________。 （2）反应Ⅱ在不同进气比[n(CO)∶n(H2O)]、不同温度下，测得相应的CO平衡转化率见下表(各点对应的其他反应条件都相同)。 平衡点 a b c d n(CO)∶n(H2O) 0.5 0.5 1 1 CO平衡转化率/% 50 66.7 50 60 ①a点平衡混合物中H2的体积分数为___________，a、c两点对应的反应温度Ta___________Tc(填“＜”“=”或“＞”)，d点对应的平衡常数K=___________。 ②有利于提高CO平衡转化率的是___________(填标号)。 A．增大压强 B．降低温度 C．增大进气比[n(CO)∶n(H2O)] D．分离出CO2 （3）反应Ⅱ在工业上称为一氧化碳的催化变换反应，若用[K]表示催化剂，则反应历程可用下式表示： 第一步：[K]＋H2O(g)=[K]O＋H2 第二步：[K]O＋CO=[K]＋CO2 第二步比第一步反应慢，则第二步反应的活化能比第一步反应___________。反应过程中，相对能量最高的中间产物是催化剂吸附态的___________(填标号)。 A．水蒸气 B．氧原子 C．一氧化碳 D．二氧化碳 （4）研究表明，CO催化变换反应的速率方程为v=k()式中，分别表示相应的物质的量分数，Kp为平衡常数，k为反应的速率常数，温度升高时k值增大。在气体组成和催化剂一定的情况下，反应速率随温度变化的曲线如图所示。温度升高时，CO催化变换反应的Kp___________(填“增大”“减小”)。根据速率方程分析，T＞Tm时v逐渐减小的原因是___________。 【答案】（1）CH3CH2OH(g)＋H2O(g)=4H2(g)＋2CO(g) ΔH=+255.9kJ·mol-1 （2） ①. 16.7%或或0.167 ②. ＞ ③. 2.25或 ④. BD （3） ①. 大 ②. B （4） ①. 减小 ②. Kp减小对v的降低大于k增大对v的提高 【解析】 【小问1详解】 根据图示可知，反应Ⅰ为CH3CH2OH(g)＋H2O(g)=4H2(g)＋2CO(g) ΔH； ①CH3CH2OH(g)＋3H2O(g)=2CO2(g)＋6H2(g) ΔH1=+173.5kJ·mol-1 ②CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g) ΔH2=-41.2kJ·mol-1 根据盖斯定律可知： ①-②×2得到反应Ⅰ为CH3CH2OH(g)＋H2O(g)=4H2(g)＋2CO(g) ΔH=+255.9kJ·mol-1； 【小问2详解】 反应Ⅱ：CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g) ΔH2=-41.2kJ·mol-1； 假设a点时，n(CO)=0.5mol，n(H2O)=1mol，CO平衡转化率50%，则平衡时，n(CO)=0.5mol-0.5mol×50%=0.25mol，n(H2O)=1mol-0.5mol×50%=0.75mol，n(CO2)= n(H2)= 0.25mol，同一条件下，气体的体积分数之比等于气体的物质的量成正比，因此 ①a点平衡混合物中H2的体积分数为=16.7%； 根据表格提供的信息可知，增大n(CO)，平衡右移，但是CO平衡转化率减小；但表格提供信息是CO平衡转化率增大，平衡右移，改变的条件为温度；由于该反应是放热反应，所以只能降低温度，所以 a、c两点对应的反应温度Ta> Tc； 假设d点时，n(CO)=1mol，n(H2O)=1mol，CO平衡转化率60%，则平衡时，n(CO)=1mol-1mol×60%=0.4mol，n(H2O)=1mol-1mol×60%=0.4mol，n(CO2)= n(H2)= 0.6mol，由于该反应为反应前后气体的总体积不发生变化，所以直接用气体的物质的量代替气体的浓度进行计算，d点对应的平衡常数K= ，带入上述数值可得K=； ②反应Ⅱ：CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g) ΔH2=-41.2kJ·mol-1； A．由于该反应为反应前后气体总体积不发生变化的反应，增大压强，平衡不移动，CO平衡转化率不变，故不选； B．该反应为放热反应，降低温度，平衡右移，提高CO平衡转化率，故可选； C．增大进气比[n(CO)∶n(H2O)]，相当于增大n(CO) ，平衡右移，但是CO平衡转化率减小，故不选； D．分离出CO2，减小生成物浓度，平衡右移，提高CO平衡转化率，故可选； 故选BD； 【小问3详解】 反应的活化能越大，反应速率越慢，因此第二步比第一步反应慢，则第二步反应的活化能比第一步反应大；根据题给反应历程可知，相对能量最高的中间产物是催化剂吸附态的氧原子，故选B。 【小问4详解】 反应Ⅱ：CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g) ΔH2=-41.2kJ·mol-1；该反应为放热反应，升高温度，平衡左移，所以Kp减小；当T＞Tm时，温度升高，平衡左移，Kp减小，增大，减小，速率减小；虽然升高温度，k增大，但v增大的程度小于Kp减小对v降低的影响，最终导致v减小，即Kp减小对v的降低大于k增大对v的提高。 20. 一定温度下，将一定质量的冰醋酸加水稀释过程中，溶液的导电能力变化如图所示。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $20242025学年黄广附属学校高二化学国庆假期作业（二) 可能用到的相对原子质量：O-16Na-23C1-35.5Cu-64 一、选择题 1.物质的变化伴随能量的变化，下列属于吸热反应的是 A.氢原子和氯原子形成H-CI键 B.生石灰吸水 C.镁条与稀盐酸反应 D.木炭与水反应生成CO和H2 2.某小组用25.00ml0.50 nol/NaOH溶液和25.00ml0.50mol/L疏酸溶液进行反应热的测定，实 验测得中和热的△H一53.5kJ/mol。该值与理论值产生偏差的原因不可能是 A.实验装置保温、隔热效果差 B.量取NaOH溶液的体积时仰视读数 C.分多次把NaOH溶液倒入盛有疏酸的小烧杯中 D.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H,SO4溶液的温度 3.在恒压、NO和O2的起始浓度一定的条件下，催化反应相同时间，测得不同温度下NO转 化为NO2的转化率如图中实线所示（图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化）。 下列说法不正确的是 100 A.反应2NO(g)+O,(g)=2NO,(g)的△H>0 80 B图中X点所示条件下，延长反应时间能提高NO转化率 60 40 C.图中Y点所示条件下，增加O2的浓度能提高NO转化 率 20 D.380℃下，c起(O)一5.0×104nol·L,N0平衡转化率为 0 100200300400500600 50%,则平衡常数K>2000 温度/℃ 4.有一化学平衡mA(g)十nB(g)、三pC(g)+qD(g),如图表示的是A的转化率与压强、温度的 关系。下列叙述正确的是 A.正反应是放热反应；m十n>p十q 10Pa B. 正反应是吸热反应；m十n<p十q 105Pa C.」 正反应是放热反应：m十n<p十q 转化率 ,104Pa D. 正反应是吸热反应；m十n>p十q 5.下列有关化学反应速率的说法中正确的是 A.100mL2mol·L的盐酸与锌反应时，加入适量的氯化钠溶液 T/℃ 生成氢气的速率不变 B.用铁片和稀硫酸反应制取氢气时，改用铁片和浓硫酸可以加快产生氢气的速率 C.二氧化疏的催化氧化是一个放热反应，所以升高温度，反应速率减慢 D.汽车尾气中的CO和NO可以缓慢反应生成N,和CO,,减小压强，反应速率减慢 第1页/共7页 6.一定温度下，对于可逆反应N(g+3H,(g一2NH,(g)(正反应放热)的下列叙述，不能说明 反应已达化学平衡状态的是 A.恒容容器内混合气体的密度不再变化 B.NH的生成速率与H,的生成速率之比为2：3 C.恒压容器内混合气体的总物质的量不再变化 D.单位时间内断裂amolN≡N键，同时断裂6 amolN-一H键 7.对于常温下0.1olL的次氯酸溶液，下列说法正确的是 A.c(H*)=c(ClO) B.加水稀释，溶液的氢离子浓度增加 C.加入少量次氯酸钠固体，溶液pH升高 D.加入等体积0.1molL的NaOH溶液，反应后的溶液中c(Na)）=c(ClO) 8.在恒容密闭容器中通入X并发生反应：2X(g)三Y(g),温度T1、T2下X的物质的量浓度 c随时间t变化的曲线如图所示，下列叙述正确的是 A.正反应的活化能大于逆反应的活化能 个c(X)/(moL-) a B.T2下，在0~时间内，v0O=mol:L山mimr C.M点时再加入一定量X,平衡后X的转化率增大 M D.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 9.常温下，浓度均为0.10mo1·L1、体积均为Vo的M0H和R0H W V 溶液，分别加水稀释至体积V,pH随1g乙的变化如图所示。下 1 t/min 列叙述正确的是 A.MOH的电离程度：c点大于d点 c(R*) pH B.ROH溶液由a点到b点时， 变大 c(ROH)·cH*)】 12 d C.pH=10时，MOH和ROH溶液中，cM)>c(R+) 11 MOH D.1g元=2时，MOH和ROH两种溶液中，水电高的c(OH)的比值 10 是1：10 ROH 10.一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反 应为：CH,CH,OH-4e+H,O=CH,COOH+4H,则下列有关 说法正确的是 A.检测时，电解质溶液中的H+向负极移动 B.若有0.4mo1电子转移，则消耗4.48L氧气 C.电池放电时，正极附近的pH逐渐增大 D.正极上发生的反应为O,+4e+2H,O=4OH 第2页/共7页 11.分析如图原电池装置，其中结论正确的是 A.电池的负极是Mg B.电子由Al出发，经过NaOH溶液，到Mg的表面 ④ C.溶液中的Na向Mg电极迁移 D.A1电极表面有大量的气泡产生 12.下列关于图示两个装置的叙述不正确的是 NaOH溶液 铜 铁钉 CSO4溶液… 甲 A.装置甲是可以在铁钉上镀铜的装置 B.装置甲电解过程中，电解质溶液的浓度保持不变 C.装置乙为电解精炼铜装置，则X电极为精铜 D.装置乙为电解精炼铜装置，当电路转移2N。的电子时，Y电极质量减少64g 13.温度为T,时，将等物质的量的C0,和H,充入体积为1L的密闭容器中发生反应： C02(g)+H,(g)、三HC0OH(g)△H=+31kJ·mol1 实验测得：V正kc(CO)c(H,),V渔=kc(HCOOH),k正、k速为速率常数、T时，该反应 的平衡常数K=1。下列有关说法正确的是 A.若反应朝正向进行还未达到平衡时：体系中存在：c(CO,)c(H,)<c(HCOOH) B.T时，C0,的平衡转化率为50% C.升高温度k增大，k减小 D.当温度改变为T时，k正=0.9，则T<T 70 14.H2S分解反应：2H2S(g)、=2H2(g)十S2(g)在无催 60 化剂及AhO3催化下，恒容密闭容器中只充入HS, e9 50 在反应器中不同温度时反应，每间隔相同时间测定 40 一次H2S的转化率，其转化率与温度的关系如图 30 所示： 平衡 20 Al2O3 -- 无催化剂 下列说法错误的是 10 600700800900100011001200 A.该反应的△H>0 温度/C B. 由图可知，1100C时A2O3几乎失去催化活性 C.不加催化剂时，温度越高，反应速率越快，达到平衡的时间越短 D.A点达到平衡时，若此时气体总压强为p,则平衡常数K=0.25p 第3页/共7页 l5.高铁酸钠(Na,FeO4)是一种新型绿色水处理剂。工业上可用电解浓NaOH溶液制备 Na,FeO4,其工作原理如图所示，两端隔室中离子不能进入中间隔室。下列说法错误的是 A.Fe为阳极 离子离子 B.放电过程中，甲溶液NaOH浓度增大 气体交换膜a交换膜b C.离子交换膜a是阳离子换膜 Cu Fe D.当电路中通过1mol电子的电量时，中间隔室中离 甲溶液← 国→乙溶液 子数目减少NA 16.近日，电催化固氮领域取得重要进展，利用双功 水 能催化剂可实现室温条件下电催化氮气还原制备氨气 (含少量NaOH)浓NaOH溶液 氧化制备硝酸盐。装置如图所示： 电化学工作站 NH N HNO H0) ●0 NH: HNO, 0● O N2 N2 离子交换膜 下列说法错误的是 A.工作时，电子流入a极 B.阳极区的电极反应为：N,+6H,O-10e=2NO,+12H C.阳极区和阴极区消耗的N2的质量之比为5：3 D.该离子交换膜应使用质子交换膜 二、非选择题：3道题，每题14分，共42分。 硫酸 17.根据下列实验设计，回答问题： 锌粒 (1)利用实验①探究锌与0.1mol/L硫酸和2moVL硫酸反应的速率，可以测定收集一定体积 氢气所用的时间。此方法需要控制的变量有（写出1项）： 第4页/共7页 (2)实验Ⅲ探究浓度对化学化学平衡影响。已知：C1,O(橙色)+H,OCCO:(黄色)+2H+推 测D试管中实验现象为 用平衡移动原理解释原因： 5滴 5滴 (3)实验四目的是探究浓度对反应速率的影响， 浓硫酸 6mol/L 实验中发生反应： NaOH溶液 2MnO,+5H,C,O,+6Ht=2Mm2++8H,O+10C0,个， 某小组也用酸性KMO4溶液和草酸(H,C,O4)溶液 百 进行实验，实验操作及现象如下表： D 2.0ml 2.0mL 0.1mol/L 0.2mol/L 5.0mL0.1mol/LK2Cr207溶液 H2C204溶液 H2C204溶液 B 4.0mL 0.1mol/L KMnO4 酸性溶液 编 实验操作 实验现象 向一支试管中先加入5mL0.01mol/L酸性KMnO,溶 前10min内溶液紫色无明显变 化，后颜色逐渐变浅，30min后 液，再加入1滴3mol/L疏酸和9滴蒸馏水，最后加入 5mL0.1mol/L草酸溶液 几乎变为无色 向另一支试管中先加入5mL001mol/L酸性KMnO4溶 80s内溶液紫色无明显变化，后 液，再加入10滴3mo/L疏酸，最后加入5mL0.1moVL 颜色迅速变浅，约150s后几乎 草酸溶液 变为无色 ①由实验i、实验可得出的结论是 ②关于实验i中80s后溶液颜色迅速变浅的原因，该小组提出了猜想：该反应中生成的Mn+对 反应有催化作用。利用提供的试剂设计实验，验证猜想。 提供的试剂：0.01mol/L酸性KMnO4溶液，0.1mol/L草酸溶液，3mol/L硫酸，MnSO4溶液， MnSO,固体，蒸馏水。 补全实验ii的操作：向试管中先加入5mL0.01mol/L酸性KMnO4溶液， 最后加入 5mL0.1mol/L草酸溶液。 第5页/共7页 ③基于以上实验与分析，推测实验)设计 (填“能”或“不能”)达到实验目的。 18.过渡金属催化的反应已成为重要的合成工具，贵金属成本高，会对环境造成不利影响，因 此研究成本低廉的含锰、铁、钴、镍、铜等催化剂成为热点。以下是以含钴废渣（主要成分C0O、 Co2O3,还含有A1,O,、ZnO等杂质)为原料制备CoC0,的一种工艺流程： HSO SO,NaHCO 萃取剂HIX NaHCO, 废渣 酸浸 除铝 萃取 沉钴 →CoC03固体 Al(OH)3 有机层→ZnS04溶液 己知：Ksp[CoC03]=1.4×1013,Ksp[Co(OH)2J=2.0×10-15 回答下列问题： (1)“酸浸”时通入SO,的目的是 (2)“除铝”步骤中，铝离子发生的离子反应方程式 (3)“萃取”过程可表示为ZSO,(水层)+2HX(有机层)、三ZX,(有机层)+HSO,(水层)，从 有机层获取ZnSO,,下列试剂最好选择 A.稀硫酸 B.NaOH溶液 C.HX D.水 (4)“沉钴”的离子方程式是 。“沉钴"步骤选择NaHCO3,而不选择Na,CO3是为了避 免有Co(OH,的生成，向溶液加入Na,CO3溶液，当溶液的pH达到7.4时，就会同时有Co(OH), 生成，计算当溶液的pH为7.4时，此时溶液中的CO?浓度=mo/L。 (5)CoCO,与纯碱反应可以制备重要的电极材料钴酸锂(LCoO,)。一种充电电池的装置如下 图所示，充放电过程中，存在LiCoO,与Li-CoO,之间的转化，放电过程中Lit从A电极向B 电极迁移，写出该电池放电时的正极反应：， 若用该电池进行电解食盐水，当通过隔 膜的离子数目为02N。时，电解池阴极收集到的气体体积在标准状况下为 L。 Li.C6 Li-CoO B 隔膜 第6页/共7页 19.绿色能源是未来能源发展的重要方向，氢能是重要的绿色能源，·利用生物乙醇来制取氢气 的部分反应过程如下图所示。 H,O(g) H,(g)H,O(g) H,(g) CH,CH,OH(g) →CO(g) →C02(g) 反应I 反应Ⅱ (1)已知：CHCH2OH(g)+3H2O(g)=2CO2(g)+6H(g)△H1=+173.5kJmo1 反应Ⅱ：CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H2=41.2 kJ-mol1 则反应I的热化学方程式为 (2)反应Ⅱ在不同进气比n(CO):n(HO)小、不同温度下，测得相应的CO平衡转化率见下 表（各点对应的其他反应条件都相同）。 平衡点 a b d n(CO):n(H2O) 0.5 0.5 1 1 CO平衡转化率 50 66.7 50 60 1% ①a点平衡混合物中H的体积分数为 ,a、c两点对应的反应温度 Ta Tc(填“<”“=”或“>”)，d点对应的平衡常数K= ②有利于提高CO平衡转化率的是 (填标号)。 A.增大压强 B.降低温度 C.增大进气比[n(CO):n(HO)]D.分离出CO2 (3)反应Ⅱ在工业上称为一氧化碳的催化变换反应，若用[K]表示催化剂，则反应历程可用下 式表示： 第一步：[K]+H2O(g)=[K☒O+H2 第二步：[K]O+CO=[K]+CO2 第二步比第一步反应慢，则第二步反应的活化能比第一步反应 。 反应过程中，相 对能量最高的中间产物是催化剂吸附态的 (填标号)。 A.水蒸气B.氧原子 C.一氧化碳 D.二氧化碳 (4)研究表明，C0催化变换反应的速率方程为v=k(yoy,0 yCO2yH 2)式中， yco ya,.o、yo,y,分别表示相应的物质的量分数，Kp为平衡常数，k为反应的速率常数，温 度升高时k值增大。在气体组成和催化剂一定的情况下，反应速率随温度变化的曲线如图所 示。温度升高时，CO催化变换反应的Kp 填“增大”“减小”)。根据速率方程 分析，T>Tm时v逐渐减小的原因是 m T/℃ 第7页/共7页