内容正文:
邢台一中2026-2027学年第一学期第一次月考
高二年级化学参考答案
1、 选择题:(共14小题,每题3分,共42分。每题只有一个选项符合题目要求)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
C
B
B
B
C
C
C
D
D
题号
11
12
13
14
答案
B
D
A
D
1.B
【详解】A.W是固体,不影响化学反应速率,所以平衡后加入少量W,逆反应速率不变,A错误;
B.反应为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,但是不变,B正确;
C.平衡后加入Y,平衡正向移动,促进X转化,但是Y本身的转化率降低,C错误;
D.反应为气体分子数不变的反应,压强不是变量,容器中气体的压强不再变化时,不能说明反应达到平衡状态,D错误;
故选B。
2.C
【分析】甲图是Zn-Cu原电池,Zn为负极,电极反应式为,Cu为正极,电解质是硫酸溶液,故电极反应式为。乙图没有用导线连接两个金属,无法形成原电池,则Zn直接与稀硫酸反应产生气泡,Cu与稀硫酸不反应,无现象。
【详解】A.根据分析,甲装置中锌片上的电极反应为,A正确;
B.甲装置是原电池,化学能转化为电能,乙装置没有形成原电池,化学能转化为热能,B正确;
C.根据分析,甲装置中铜电极上得电子产生氢气,乙装置得铜与硫酸不反应无现象,C错误;
D.根据分析,一段时间后,两装置都消耗硫酸,甲、乙装置中的氢离子浓度均减小,D正确;
故选C。
3.B
【详解】①A是固体,增大A的量但A的浓度不变,故对平衡无影响,①错误;②升高温度,正、逆均应增大,但逆增大的程度大,平衡向逆反应方向移动,②错误;③压强增大平衡逆向移动,但正、逆都增大,③错误;④增大B的浓度,平衡向正反应方向移动,正>逆,④正确;⑤加入催化剂,平衡不移动,⑤错误,综上分析可知,只有④正确,故答案为:B。
4.B
【详解】A.容器体积始终不变,而反应中气体的质量为变量,则混合气体的密度不变,说明反应已达平衡,A错误;
B.5min后反应达到平衡,测得容器内的浓度减少了,则反应B为2L×=0.8mol,由方程式反应AB分别为0.4mol、0.8mol,则平衡时A、B的转化率分别为、,B正确;
C.结合B分析,反应后ABD分别为0.6mol、1.2mol、0.8mol,总的物质的量为2.6mol,则初始时的压强与平衡时的压强比为(1mol+2mol):2.6mol=15:13,C错误;
D.结合C分析,反应的,若再充入1molB和1molD,平衡将向正反应方向移动,则反应逆向进行,D错误;
故选B。
5.B
【详解】A.由图可知,该装置为铜锌双液原电池,活泼性强于铜的锌是负极、铜是正极,所以外电路中电流由铜电极流向锌电极,A正确;
B.由图可知,该装置为电镀池,在铁制镀件上镀铜时,镀层金属铜电极应与直流电源正极相连作电镀池的阳极,镀件铁作阴极,电解液为硫酸铜溶液,图示中铁与正极连接,作阳极,B错误;
C.由图可知,铁、铜与在水中构成原电池时,铁发生吸氧腐蚀,C正确;
D.由图可知,金属M活泼性大于铁,M失去电子被氧化,属于牺牲阳极法防护,D正确;
故选B。
6.C
【详解】①中描述的是正反应速率和逆反应速率相等,表明该反应已达到化学平衡状态,正确;
②CO的体积分数不再变化,表明该反应已达到化学平衡状态,正确;
③温度、容器体积不变,反应前后气体系数和改变的反应,压强不再改变,即达到平衡,正确;
④、的浓度不变是平衡状态,二者一个是反应物一个是生成物,没给起始条件和反应限度,平衡浓度比不确定,不正确;
⑤,气体的质量m和气体的物质的量n均是变量,至平衡时不变,正确;
⑥混合气体的密度,气体的质量m在达平衡前是变量,正确;
⑦键断裂的同时有键断裂,描述的是的消耗速率和的消耗速率相等,未达到平衡,不正确;
综上所述,正确的有5个,答案选C。
7.C
【详解】A.通过表格可知,时,X转化率不再变化,反应达到平衡,但不能说明反应恰好达到平衡状态,A错误;
B.反应在时处于平衡状态,,B错误;
C.9min时,X转化率为70%,X反应2.8mol,则Y反应1.4mol,剩余0.6mol,C正确;
D.恒温恒容条件下充入氩气,使容器压强增大,但反应物质浓度不变,则反应速率不变,D错误;
故选C。
8.C
【分析】已知反应达平衡时c(X)=0.3mol/L,其他条件不变,若容器缩小到原来的1/2,如果化学平衡不移动,c(X)=0.6mol/L,但实际再次达到平衡时c(X)=0.5mol/L,说明加压后化学平衡正向移动,则反应为气体分子数减小的反应,如果Y为固体或液体,则必须满足m>2m,显然不可能成立,所以Y只能是气体,且m+n>2m,则n>m。
【详解】A.由分析,加压后化学平衡正向移动,A错误;
B.Y为固体或液体,则必须满足m>2m,显然不可能成立,所以Y只能是气体,B错误;
C.化学计量数n>m,C正确;
D.化学平衡向右移动,Z的体积分数是增大的,D错误;
故选C。
9.D
【详解】A.压强相同时,温度升高,的转化率减小,反应平衡逆移,故该反应为放热反应,选项A不正确;
B.温度相同时,压强增大,反应平衡正移,的转化率增大,故,选项B不正确;
C.M、X、Y三点温度不同,故化学平衡常数不相同,选项C不正确;
D.,若向该容器中充入和发生题述反应,化学平衡常数K只与温度有关,N点为非平衡状态,对应同温度的M点为平衡状态,n(CO)=(2-2×40%)mol=1.2mol,n(NO)=1.2mol,n(CO2)=0.8mol,n(N2)=0.4mol,,选项D正确;
答案选D
10.D
【分析】由图可知,放电时,N电极上发生得电子的还原反应,为正极,电极反应为:,M电极为负极,电极反应为,充电时,N为阳极,M为阴极,电极反应与原电池相反,据此解答。
【详解】A.由分析可知,放电时,M电极为负极,A错误;
B.由分析可知,放电时,N电极反应为:,B错误;
C.由分析可知,建立电子转移关系式:,由此可知,消耗4molAg,同时消耗,C错误;
D.充电时,M极为阴极,电极反应与原电池相反:,D正确;
故选D。
11.B
【详解】A.图1为牺牲阳极的阴极保护法,牺牲阳极一般为较活泼金属,其作为原电池的负极,其失去电子被氧化;图2为外加电流保护法,阳极材料为辅助阳极,其通常是惰性电极,本身不失去电子,电解质溶液中的阴离子在其表面失去电子,如海水中的,A不正确;
B.图2中,外加电压偏高时,钢闸门表面积累的电子很多,除了海水中的放电外,海水中溶解的也会竞争放电,故可发生,B正确;
C.图2为外加电流保护法,理论上只要能对抗钢闸门表面的腐蚀电流即可,当钢闸门表面的腐蚀电流为零时保护效果最好;腐蚀电流会随着环境的变化而变化,若外加电压保持恒定不变,则不能保证抵消腐蚀电流,不利于提高对钢闸门的防护效果,C不正确;
D.图1、图2中,当钢闸门表面的腐蚀电流为零时,说明从牺牲阳极或外加电源传递过来的电子阻止了的发生,钢闸门不发生化学反应,但是牺牲阳极和辅助阳极均发生了氧化反应,D不正确;
综上所述,本题选B。
12.D
【分析】放电过程中a、b极均增重,这说明a电极是负极,电极反应式为,b电极是正极,电极反应式为NaTi2(PO4)3+2e-+2Na+=Na3Ti2(PO4)3,据此解答。
【详解】A.放电时b电极是正极,阳离子向正极移动,所以向b极迁移,A正确;
B.负极消耗氯离子,正极消耗钠离子,所以该电池可用于海水脱盐,B正确;
C.a电极是负极,电极反应式为,C正确;
D.若以Ag/AgCl电极代替a极,此时Ag失去电子,结合氯离子生成氯化银,所以电池不会失去储氯能力,D错误;
答案选D。
13.A
【分析】由图可知,左侧为阴极,电极反应为,右侧为阳极,电极反应为,在膜Ⅰ和膜Ⅱ间加入海水,钠离子透过膜Ⅰ进入阴极区得到氢氧化钠,氯离子透过膜Ⅱ进入膜Ⅱ与膜Ⅲ之间,锂离子透过膜Ⅲ进入膜Ⅱ与膜Ⅲ之间,在此处得到LiCl,则膜Ⅰ为阳膜,膜Ⅱ为阴膜,膜Ⅲ为阳膜,据此解答。
【详解】A.由分析可知,膜Ⅱ为阴膜, A错误
B.a电极的反应为,pH变大,B正确;
C.由分析可知,电极b的反应为,C正确;
D.每脱除58.5gNaCl,转移电子数为1mol,有1molLi+和1molCl-分别透过离子交换膜Ⅲ、膜Ⅱ,可得到1molLiCl,D正确;
故选A。
14.D
【分析】由图可知,电极A为原电池的负极,葡萄糖在负极失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和氢离子,反应式为C6H12O6-24e-+ 6H2O=6CO2↑+24H+;电极B是正极,氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子,反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-;则原电池工作时,Ⅰ室中的氢离子通过阳离子交换膜进入Ⅱ室,Ⅲ室中的氯离子通过阴离子交换膜进入Ⅱ室,则Ⅱ室得到盐酸;Ⅲ室中钠离子通过阳离子交换膜进入Ⅳ室,在Ⅳ室得到氢氧化钠溶液。
【详解】A.由分析可知,电极A为原电池的负极,电极B是正极,则电极B的电势高于电极A,A错误;
B.由分析可知,M膜和P膜均为阳离子交换膜,B错误;
C.由分析可知,原电池工作时,Ⅱ室得到盐酸,溶液pH减小;Ⅳ室得到氢氧化钠溶液,pH升高,C错误;
D.电极A的反应式为:C6H12O6-24e-+ 6H2O=6CO2↑+24H+,由电荷守恒可知,Ⅱ室可以获得24 mol氯化氢,Ⅳ室获得24 mol氢氧化钠,D正确;
故选D。
二、非选择题(包含4道小题,共58分)
15.(共11分)
(1)A(1分)
(2)D(2分)
(3)BD(2分)
(4)BD(2分)
(5)(2分)
(6)0.015(2分)
【详解】
(1)将各选项的反应速率统一转化为用表示、单位为的速率进行比较:
A.;
B.;
C.;
D.。比较可知,A选项的反应速率最快。
(2)A.未指明正逆反应速率,不能判断是否达到平衡;
B.在恒容密闭容器中,气体总质量不变,体积不变,气体密度始终不变,不能作为平衡标志;
C.每消耗(正反应)同时消耗(逆反应),正逆反应速率之比为,不等于化学计量数之比,说明正逆反应速率不相等,未达到平衡;
D.反应前后气体总质量不变,但总物质的量在变化,因此平均摩尔质量是一个变量。当平均摩尔质量不再变化时,说明气体总物质的量不再变化,反应达到平衡状态;
故选D。
(3)合成氨反应是一个气体体积缩小的放热反应。
A.升高温度,平衡逆向移动,氨气浓度减小;
B.降低温度,平衡正向移动,氨气浓度增大;
C.增大容器体积,平衡逆向移动,且体积变大,氨气浓度减小;
D.缩小容器体积,虽然平衡正向移动,但体积缩小的影响更大,氨气浓度增大;
故选BD。
(4)A.该装置为微生物燃料电池,是将化学能转化为电能的装置,错误;
B.电极b上转化为,氮元素化合价升高,发生氧化反应,故电极b作负极,正确;
C.电子只能在导线中移动,不能在水体(溶液)中移动,错误;
D.电极a上转化为,氮元素化合价降低,发生还原反应,正确;
故选BD。
(5)电极b为负极,在负极失去电子发生氧化反应生成。根据电荷守恒和原子守恒,水体环境中生成,电极反应式为。
(6)标准状况下,氮气的物质的量为。设负极生成的为,正极生成的为。负极反应:,转移电子;正极反应:,转移电子。根据得失电子守恒有:;根据生成的氮气总量有:。联立解得:,。因此,反应过程中转移电子的物质的量为。
16.(共17分)
(1) 放热 (1分); 不变 (1分); d(2分)
(2) < (1分); 280~290℃ (1分);1 (2分); (2分)
(3) CDE(2分)
(4) > (1分); 16 (2分); 66.7%(2分)
【详解】(1)①从图中可以看出,降低温度,CO2的转化率增大,平衡正向移动,则此反应放热;若温度不变,提高投料比,则K将不变;
②a.升高温度,可以加快反应速率,但平衡逆向移动,二甲醚的百分含量减小,a错误;
b.增大CO2浓度,可以加快反应速率,使平衡正向移动,但由于总量增大,二甲醚的百分含量不一定增大,b错误;
c.加入催化剂,可以加快反应速率,但不改变CO2的平衡转化率,c错误;
d.增大压强,反应速率加快,平衡正向移动,CO2的转化率增大,可以提高平衡体系中二甲醚的百分含量,d正确;
故答案选d。
(2)①,反应能够自发进行,主反应为熵减的反应,主反应自发进行的程度很大,可以得出该反应为放热反应,则;从图中可以看出,工业上选择的较适宜温度范围为280~290℃,此时CO转化率较大且平衡产率很大;
②对于处于化学平衡状态的副反应,代表正反应的平衡常数,代表逆反应的平衡常数,则=,所以;
已知反应速率,其中和分别代表正反应和逆反应速率常数(只和温度有关),当反应达平衡时,=0,则该反应的化学平衡常数K=。
(3)A.CO和的物质的量浓度之比是1∶2,不能说明正逆反应速率相等,不能据此判断反应平衡,A错误;
B.CO的计量数与二甲醚的计量数之比为2:1,所以CO的消耗速率恒为的生成速率的2倍,描述的均为正反应,不能据此判断反应平衡,B错误;
C.该反应在恒温恒压下进行,反应前后气体分子总数不相等,当容器体积保持不变时,说明气体总物质的量不再改变,反应达到平衡状态,C正确;
D.该反应组分均为气体,所以气体总质量不变,但气体总物质的量改变,所以混合气体的平均摩尔质量不变可以作为平衡状态判断依据,D正确;
E.气体总质量不变,总体积只在平衡时不变,所以密度不变可以作为平衡状态的判断依据,E正确;
故选CDE。
(4)①该反应气体分子数减小,同一温度下,增大压强平衡正向移动,甲醇物质的量增大,所以>;
②M点对应的反应中生成甲醇0.25 mol,所以消耗了CO 0.25 mol,消耗H2 0.5 mol,剩余CO 0.25 mol,剩余 H2 0.25 mol,所以H2的转化率为,平衡常数为。
17.(共15分)
(1) (2分)
(2)bc (2分)
(3) (2分); 低于(1分)
(4)
< (2分); (2分); (2分)
(5)反应未达到平衡,温度升高,反应速率加快(或温度升高,催化剂的活性增强)(2分)
【详解】(1).该反应中、为固体,因此仅代入气态物质的平衡浓度,生成物浓度幂之积比反应物浓度幂之积得到该反应的平衡常数。
(2).a.未指明正逆反应速率,任意时刻该速率关系都成立,不能说明平衡;
b.根据化学方程式,反应消耗 4 分子的同时只生成 2 分子。这意味着随着反应正向进行,和的物质的量之和在不断减小,和的物质的量之和保持不变时,说明反应达到平衡;
c.恒容容器体积不变,该反应有固体参与,混合气体总质量随反应变化,密度不是定值,密度不变时说明气体质量不再变化,反应达到平衡;
d.浓度比为仅代表某一时刻的浓度比例,不代表浓度不再改变,无法判断平衡;
故选bc。
(3).总反应减去反应(ii)即可消去中间产物、,得到反应i的方程式:;反应(ii)的,为吸热反应,因此反应物总能量低于生成物总能量。
(4).(1)反应(ii)为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,反应物的转化率增大。由图可知,在相同容器体积下, T2对应的转化率大于 T1 ,故T1<T2。
(2)A点 时 容 器 体 积 为A点容器容积为2L,转化率为0.4,转化的物质的量为,根据反应计量关系,生成的物质的量为,因此。
(5).该温度区间反应还未达到平衡,温度升高一方面加快反应速率,另一方面逐步激活催化剂活性,使单位时间内NO的转化量提升,去除率上升。
18.(共15分)
(1)(1分)
(2)A(2分)
(3)BD(2分)
(4)②(2分)
(5)923 K时,有消耗的副反应发生(2分)
(6)(2分)
(7)在透氢膜反应器中,氢气被吹扫出来,生成物浓度减小,平衡正向移动 (2分); 0.65(2分)
【详解】(1)由图可知,的反应热:;
(2)该反应为吸热反应,,,根据,该反应在高温下可自发进行,故选A;
(3)A.增大压强,容器体积减小,单位体积内活化分子数增多,A不符合题意;
B.升高温度,反应物分子能量增加,使部分能量较低的分子变成活化分子,反应物分子中活化分子百分数增大,B符合题意;
C.增大反应物的量,反应物浓度增大,则单位体积内活化分子数增多,C不符合题意;
D.使用合适的催化剂,改变反应历程,降低反应的活化能,使更多的反应物分子变为活化分子,反应物分子中活化分子百分数增大,D符合题意;
故选BD;
(4)在该催化剂上,反应历程的所需活化能最大,反应速率最慢,为反应的决速步,故选②;
(5)主反应中与的化学计量数之比为1:1,初始投料浓度也相等,若只发生主反应,二者转化率应始终相等,923 K时,的平衡转化率大于,说明有消耗的副反应发生;
(6)在1500 K,反应10 min后达到平衡,CH4和CO2转化率相同,均为80%,则0∼10 min内,CO2的平均反应速率为:;
(7)①在透氢膜反应器中,氢气被吹扫出来,生成物浓度减小,平衡正向移动,则CO2的平衡转化率增大;
②在1500 K,反应10 min后达到平衡,CH4和CO2转化率相同,均为80%,则平衡时,,,反应的平衡常数为:;在1500 K,若反应在透氢膜反应器中进行,CO2的平衡转化率为90%,CH4和CO2的转化量均为0.9 mol/L,各剩余0.1mol/L,生成,设出口a含有,根据温度不变,平衡常数不变,则,解得,则出口b中含有,则出口a和出口b中H2的物质的量的比值为:;
答案第1页(共2页)
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$邢台一中2026一2027学年第一学期第一次月考
高二年级化学试题
考试范围:化学平衡、电化学
高考研究中心命题组长:赵展光命题人:何晓珂魏聪
可能用到的相对原子质量:H-1C-12N-140-16Na-23C-35.5Fe-56S-32
说明:1.本试卷共8页,满分100分,考试时间75分钟。
2.请将所有答案填写在答题卡上,答在试卷上无效。
一、选择题:(共14小题,每题3分,共42分。每题只有一个选项
4
符合题目要求)
1.某温度下,恒容密闭容器中进行可逆反应:X(g)+Y(g)一
0逆
2Z(g)十W(s)△H>0,下列说法正确的是
”正
0正
A,平衡后加人少量W,速率一时间图像如上图
B.平衡后升高温度,平衡正向移动,△H不变
0逆
C.平衡后加入Y,平衡正向移动,X、Y的转化率均增大
D.当容器中气体的压强不再变化时,反应达到平衡状态
2.某小组进行了如图两组对比实验,下列说法中不正确的是
A
A.甲装置中锌片上的电极反应:Zn-2e=Zn+
锌
铜
锌
B.甲、乙装置中的能量转化形式不同
C.甲、乙装置中铜表面均产生气泡
三目
D.一段时间后,甲、乙装置中的氢离子浓度均减小
3.对可逆反应2A(s)十3B(g)=2C(g)+2D(g)△H<0,在一
定条件下达到平衡,下列有关叙述正确的是
①增加A的量,平衡向正反应方向移动②升高温度,平衡向逆反应方向移动,VE减小
③压强增大一倍,平衡不移动,亚、V递不变
④增大B的浓度,vx>v潭
⑤加入催化剂,平衡向正反应方向移动
A.①②
B.④
C.③
D.④⑤
4.在一定温度下,将1molA(g)和2molB(g)充人容积为2L的恒容密闭容器中发生反应:
A(g)十2B(g)一((s)十2D(g)。5min后反应达到平衡,测得容器内B(g)的浓度减少了
0.4mol·L1,则下列叙述正确的是
A,当体系中气体的密度不变时,无法判断反应是否达到平衡
B.平衡时A、B的转化率均为40%
C.初始时的压强与平衡时的压强比为3:2
D.达到平衡时,若再充入1molB和1molD,平衡将向正反应方向移动
5.下列有关电化学装置的说法错误的是
铁制
镀件
钥片
硫酸铜
溶液
溶液
溶液
A.电流方向:Cu→Zn
B.在铁制镀件上镀铜
H2O(水膜)
w
AM
钢铁设施
水体
(阴极)
金属M
(阳极)
C.发生吸氧腐蚀
D.牺牲阳极法防护
6.一定温度下,在容积不变的密闭容器中进行如下可逆反应:C(s)十H2O(g)一CO(g)+
H,(g),下列能表明该反应已达到化学平衡状态的说进正角的有几个
①:玉(H2O)=vm(H2)②CO的体积分数不再变化③容器内气体压强不再变化④H2O、
C0的浓度之比为1:1⑤混合气体的平均摩尔质量不再变化⑥混合气体的密度不再改
变⑦2molH一O键断裂的同时有2molH一H键断裂
A3
B.4
C.5
D.6
7.已知反应2X(g)十Y(g)一2Z(g),某研究小组将4molX和2molY置于一容积不变的密闭
容器中,测定不同时间段内X的转化率,得到的数据如表,下列判衡正确的是
t(min)
3.5
8
9
X转化率
30%
40%
70%
70%
A.8min时,该反应一定恰好达到平衡状态
B.反应在8.5min时,vE(X)=v是(Y)
C.9min时,容器中剩余0.6molY
D.恒温恒容条件下充入氩气,使容器压强增大,则反应速率加快
8.已知反应:mX(g)十nY(?)一pQ(s)十2mZ(g),该反应已达平衡,此时c(X)=
0.3mol/L,其他条件不变,若将容器容积缩小到原来的一半,c(X)=0.5mol/L,下列说
法正确的是
A,反应向逆反应方向移动
B.Y可能是固体或液体
C.化学计量数n>m
D.Z的体积分数减小
9.某课题组为探究汽车尾气转化为氮气的最佳反应条件,向体积为1L的刚性容器中按
n(NO)n(CO)=1:1充人NO和CO发生反应:2NO(g)+2CO(g)N(g)+2CO:
(g)。已知正、逆反应速率可以表达为v=k·c2(NO)·2(CO),va=k·c2(CO2)·
c(N)(k正,k递表示速率常数),测得CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。下
列说法正确的是
C0的平衡转化率/%
A.该反应为吸热反应
100
B.压强的大小关系:p1<p2<p:
80l
C.M、X、Y三点的化学平衡常数:
64
KM=Kx=KY
40
D.T,处,若向该容器中充入2.0 mol NO和
20
2.0molC0发生上述反应,N点的ke/kE
N
=8.1
0250275右3253503737c
10.右图为AgC1一Sb二次电池的放电过程示意图如图所示。
下列叙述正确的是
负载
A.放电时,M极为正极
M
B.放电时,N极上反应为
盐酸
Ag-e-+Cl-=AgCl
NaCI溶液
C.充电时,消耗4 mol Ag的同时将消耗1mol
Sb O,CI
Sb:OsCl2
D.充电时,M极上反应为
Sb.O3Cl2+12e+10H+=4Sb+2C1+5H2O
11.金属腐蚀会对设备产生严重危害,腐蚀快慢与材料种类、所处环境有关。下图为两种对海
水中钢闸门的防腐措施示意图:
e
钢闸门
钢闸门
(阴极)
海水
(阴极)
海水
牺牲阳极
辅助阳极
图1
图2
下列说法正确的是
A.图1、图2中,阳极材料本身均失去电子
B.图2中,外加电压偏高时,钢闸门表面可发生反应:O2+4e+2H2O=4OH
C.图2中,外加电压保持恒定不变,有利于提高对钢闸门的防护效果
D.图1、图2中,当钢闸门表面的腐蚀电流为零时,钢闸门、阳极均不发生化学反应
12.一种基于CuzO的储氯电池装置如图,放电过程中a、b极均增重。若将b极换成Ag/
AgCl电极,b极仍增重。关于图中装置所示电池,下列说法错溪的是
负载
进料口
出料口
Cu20/
Cu2(OH)3CI
NaCI溶液
NaTi2(PO)3/
Na;Tiz(PO4)3
A.放电时Na*向b极迁移
B.该电池可用于海水脱盐
C.a极反应:Cu2O+2H,O+C1-2e=Cu2(OH),C1+H+
D.若以Ag/AgC]电极代替a极,电池将失去储氯能力
13.一种液流电解池在工作时可以实现海水淡化,并以LiC1形式回收含锂废弃物中的锂元素,
其工作原理如图所示。
含锂
废弃物
离
离子交换
Li,Fe(CN)
极
电
Li,Fe(CN)
02
交换
a
膜
Li Fe(CN)
b
Li,[Fe(CN),]
Ⅲ
储液铺
NaOH
Licl
溶液
海水
溶液
溶液
下列说法不正确的是
A.Ⅱ为阳离子交换膜
B.电极a附近溶液的pH增大
C.电极b上发生的电极反应式为Fe(CN)s]-一e=[Fe(CN)s]3
D.若海水用NaCl溶液模拟,则每脱除58.5 g NaCl,理论上可回收1 mol LiCl
14.某科研小组设计如图装置,实现含
电极A
&
达标废水(稀NaC)
盐废水(以NaCl为例)和造纸废
达标废水
电极B
水(以含葡萄糖CHzO为例)的
C02
Ⅲ
IV
有效处理,并获得HCI溶液和
NaOH溶液。已知,电极A和电
a溶液
b溶液
极B均为惰性电极,M、N、P膜
C H1O6
Na
2空气
为离子交换膜。下列说法正确的是
膜
A.电势:电极A>电极B
造纸废水
含盐废水
B.M膜和P膜均为阴离子交换膜
(含葡萄糖)
(含NaC)
C.该装置工作时,Ⅱ室和W室溶液的pH均升高
D.消耗1 mol C:H2Os理论上可获得24 mol NaOH和24 mol HCI
二、非选择题(包含4道小题,共58分)
15.(11分)细菌可以促使氮、铁两种元素进行氧化还原反应,并能将两种元素的循环进行制
合。课本里介绍的合成氨技术叫哈伯法,是德国诺贝尔化学奖获得者哈伯发明的。其合成
原理为:N,+3H,2NH,AH<0,
(1)下列表示合成氨反应的速率中,反应最快的是
A.v(N2)=0.0003mol·L1·s1B.v(Hz)=0.045mol·L-1·min
C.v(NH)=1.50mol·L1·htD.v(N2)=0.015mol·L-1·min1
(2)在恒温恒容的密闭容器中进行合成氨反应,下列能判断反应已达平衡状态的
是
A.3u(N2)=v(H2)
B.气体密度不再变化
C.每消耗1molN,就同时消耗1 mol NH,D.混合气体的平均摩尔质量不再变化
(3)在一个密闭容器中进行的合成氨反应,达到平衡后改变一个条件,一段时间又达到平
衡,此时测得氨气的浓度增大。下列可能的原因有
A.升高温度
B.降低温度
C.增大容器体积
D.缩小容器体积
NO:
微生物燃料电池在治理水体富营养化方面发挥重要
电极a
作用。右图是某微生物燃料电池工作原理示意图,
该装置能同时除去水体中的NO;和沉积物中
水体
H
的NH。
沉积物
载
(4)该装置工作时,下列说法正确的有
微生物
0
a将电能转化为化学能
电极飞
B.电极b作负极
NH
C.电子移动方向为:电极b→沉积物→水体→电极a
D.电极a发生还原反应
(5)写出NH在电极b表面发生的电极反应
(6)标况下通过该装置生成89.6mL的氮气,计算反应过程中转移电子的物质的量为
mol。
16.(17分)二甲醚(CH,OCH,)被称为21世纪的“清洁能源”,研究二甲醚的合成与制备
具有重要意义。回答下列问题:
CO,的转化率%
(1)将燃煤废气中的CO2转化为CH,OCH
90
80
的反应原理为2C02(g)+6H:(g)催化剂
70
反应温度
60
。-500K
CH,OCH3(g)+3H2O(g)。已知在压
50
600K
40
700K
强为aMPa下,该反应在不同温度、不
30-
关800K
同投料比时,CO2的转化率如图所示。
20
10
①此反应
(填“放热”或
0
“吸热”):若温度不变,提高投料比
1.5
投料比[n(H2)/m(COz】
n(H2)1
Ln(co,」
则K将
(填
“增大”“减小”或“不变”)。
②对于反应2CO,(g)十6H2(g)一CH3OCH(g)十3H,O(g),一定可以提高平衡体
系中二甲醚的百分含量,又能加快反应速率的措施是
(填字母)。
a.升高温度
b.增大CO,浓度
c.加人催化剂
d.增大压强
(2)采用一种新型催化剂(主要成分是Cu/Zn合
100
C0平衡转化率
金),利用CO和H2制备CH,OCH。
足册礼
90
主反应:
80
2CO(g)+4H2(g)CH OCHs(g)+H2O(g);
0
副反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g):
CO(g)+2H2 (g)CH OH(g).
50
平衡转化率或平衡产率与温度的关系如图所示。
40
CH,OCH平衡产率
0
260270280290300310320
TC
①主反应自发进行的程度很大,可以得出该反应的△H(填“>”或“<”)0,
工业上选择的较适宜温度范围为
②对于处于化学平衡状态的副反应:CO(g)十H,O(g)一CO,(g)十H2(g),k正代表正
反应的平衡常数,卫代表逆反应的平衡常数,则k正·k避=
。已知反应速率
vE一v避=k正·c(CO)·c(H2O)一k单·c(CO2)·c(H:),其中kE和逗分别代表正反
应和逆反应速率常数(只和温度有关),则该反应的化学平衡常数K=
(用k正
和k逗表示)。
(3)若2CO(g)十4H2(g)=CH,OCH,(g)+H2O(g)△H=一204.7k·mol-1在恒温
恒压下进行,以下叙述能说明该反应达到平衡述态的有
A.CO和H2的物质的量浓度之比是1:2
B.CO的消耗速率等于CH3OCH,的生成速率的2倍
C.容器中混合气体的体积保持不变
D,容器中混合气体的平均摩尔质量保持不变
E。容器中混合气体的密度保持不变
(4)已知一定条件下,水煤气转化成甲醇的化学方程式为
An(CHOH/mol
CO(g)十2H(g)一CH:OH(g)。在体积可变的恒压
0.25
M
密闭容器中投人0.5 mol CO和0.75molH2,不同条
件下发生上述反应。实验测得平衡时CH,OH的物质
P
-P2
的量()随温度(T)、压强(p)的变化如下图所示。
0
233
TIK
①p:
pg(填“<”或“>”)。
②M点对应的平衡混合气体的体积为1L,则233℃时,该反应的平衡常数K=
Hz的转化率为
(保留1位小数)。
17.(15分)I,氮氧化物(NO,)的任意排放会造成酸雨、光化学烟雾等环境污染问题,其与
悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时,发生反应:4NO2(g)十2NaC1(s)一2NaNO:(s)十
2NO(g)+Cl2 (g).
(1)该反应的平衡常数表达式为
●
(2)若反应在恒容密闭容器中进行,能说明该反应已达到平衡状态的是
(选填编
号)。
a.v(NO2)=2v(NO)
b.NO,和NO的物质的量之和保持不变
c,混合气体密度保持不变
d.c(NO2):c(NO):c(Cl2)=4:2:1
上述反应可以视作分两步进行:
(i)…
(ii)2CINO(g)2NO(g)+Cl(g)AH>0
(3)反应i的化学方程式可能是
;反应ⅱ中反应物总能量
生成物总
能量(填“高于”“低于”或“等于”)。
(4)保持恒温条件,将2molC1NO充人不同容积的转化率个
密闭容器中进行反应、充分反应达到平衡后,反应
物的转化率与容器容积及不同温度的关系如图所示
①图中T,、T:的关系为T
T2(填“>”
0.4
<”或“=”):A、B、C各自对应化学平衡常数大
小关系是
②若从起始到处于A点状态共经过l0min,该时间段
3容器体积L)
内化学反应速率v(NO)=
Ⅱ.工业中利用新型催化剂M催化氨气与NO反应生成N2,从而去除NO的影响:
4NH2(g)+6NO(g)一5N2(g)+6H2O(g)△H=-2070kJ·mol-I
相同时间内,NO的去除率随反应温度的变化曲线如图所示。
100
60
401
20
100200300380500
温度/℃
(5)在50~150℃范围内随着温度的升高,NO的去除率上升的原因可能是(任写一
点):
18.(15分)从烟气中捕集的CO,与CH,反应生成C0和H2,有利于减少CO,排放。
主反应为:CO2(g)+CH,(g)→2CO(g)+2H2(g)
使用镍钼合金作催化剂时,该反应的反应历程如下图所示,其中标注的是吸附在催化剂
表面的中间产物。
相对能量(kJ/mo)
过渡态6
过被态2
过渡态3
464.8
过波态】
434.6
431.8
368.5
过渡态4
过渡态5
363.1
366.1
333.0
255.6
225.4
189.8
121
121.5
a
24.1
0.0
b
a:CH,(g)+C0,(g)
b:CH,(g)+C0*+O*
c:CH*+H*C0*+O*dCH*+2H*+C0*+0*
e:CH*+3H*+C0*+O*
fCH0*+3H*+C0*g:2C0*+4H*
h:2CO(g)+2H(g)
反应历程
(1)根据上图信息,计算该反应的△H=
kJ·mol-。(1分)
(2)该反应
A.高温下可自发进行
B.低温下可自发进行
C.任何条件下都可自发进行
D.任何条件下都不可自发进行
(3)下列措施可以增大反应物分子中活化分子百分数的有
A.增大压强
B.升高温度
C.增大反应物的量
D.使用合适的催化剂
(4)上图的反应历程中,决速步骤为
①a→b
②b+c
③c→d④d-+e⑤f-+g⑥g→h
工业上按c(CO2)=c(CH,)=1mol·L-1进料制取CO和H2时,CH,和CO2的平衡转化
率随温度变化关系如下图所示。
本平衡转化率
100
80-
CO.
60-
CHA
40
20
0
923
1500温度K
(5)反应温度为923K时,CO2的平衡转化率大于CH,分析可能原因是
(6)在1500K,反应10min后达到平衡,则0~l0min内,C0,的平均反应速率为
(7)在1500K,若反应在透氢膜反应器中进行,C02的平衡转化率为90%,透氢膜反应
器的工作原理如图所示。
催化剂
出口a
H,
透氢膜
CO+CH,+CO+H
出口b:H2≤
←吹扫
进口:C02CH,1
透氢膜
H
透氢膜反应器(剖面图)
①在透氢膜反应器中CO,的平衡转化率增大的原因是
②出口a和出口b中Hz的物质的量的比值为
。(精确到小数点后2位)