精品解析:河北邢台市第一中学2026-2027学年高二上学期第一次月考 化学试题
2026-10-10
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内容正文:
邢台一中2026—2027学年第一学期第一次月考
高二年级化学试题
考试范围:化学平衡、电化学
可能用到的相对原子质量:H—1 C—12 N—14 O—16 Na—23 Cl—35.5 Fe—56 S—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。每题只有一个选项符合题目要求)
1. 某温度下,恒容密闭容器中进行可逆反应: ,下列说法正确的是
A. 平衡后加入少量W,速率-时间图像如上图
B. 平衡后升高温度,平衡正向移动,不变
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
【答案】B
【解析】
【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. 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. 甲装置中锌片上的电极反应:
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
D. 一段时间后,甲、乙装置中的氢离子浓度均减小
【答案】C
【解析】
【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. 对可逆反应2A(s)+3B(g) 2C(g)+2D(g) ΔH<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,正减小
③压强增大一倍,平衡不移动,正、逆不变
④增大B的浓度,正>逆
⑤加入催化剂,平衡向正反应方向移动
A. ①② B. ④ C. ③ D. ④⑤
【答案】B
【解析】
【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. 在一定温度下,将和充入容积为的恒容密闭容器中发生反应:。5min后反应达到平衡,测得容器内的浓度减少了,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
D. 达到平衡时,若再充入1molB和1molD,平衡将向正反应方向移动
【答案】B
【解析】
【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. 下列有关电化学装置的说法错误的是
A.电流方向:Cu→Zn
B.在铁制镀件上镀铜
C.发生吸氧腐蚀
D.牺牲阳极法防护
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【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. 一定温度下,在容积不变的密闭容器中进行如下可逆反应:,下列能表明该反应已达到化学平衡状态的说法正确的有几个
①
②的体积分数不再变化
③容器内气体压强不再变化
④的浓度之比为
⑤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
⑦键断裂的同时有键断裂
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
【答案】C
【解析】
【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. 已知反应,某研究小组将和置于一容积不变的密闭容器中,测定不同时间段内的转化率,得到的数据如表,下列判断正确的是
t(min)
2
3.5
8
9
X转化率
30%
40%
70%
70%
A. 时,该反应一定恰好达到平衡状态
B. 反应在时,
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
【答案】C
【解析】
【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. 已知反应:mX(g)+nY(?)pQ(s)+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
【答案】C
【解析】
【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. 某课题组为探究汽车尾气转化为氮气的最佳反应条件,向体积为的刚性容器中按充入和,发生反应:。已知正、逆反应速率可以表达为,(,表示速率常数),测得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
A. 该反应为吸热反应
B. 压强的大小关系:
C. 、、三点的化学平衡常数:
D. ,若向该容器中充入和发生上述反应,点的
【答案】D
【解析】
【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. 下图为AgCl-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
A. 放电时,M极为正极
B. 放电时,N极上反应为
C. 充电时,消耗4 mol Ag的同时将消耗
D. 充电时,M极上反应为
【答案】D
【解析】
【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. 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:
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:
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
【答案】B
【解析】
【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. 一种基于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,下列说法错误的是
A. 放电时向b极迁移
B. 该电池可用于海水脱盐
C. a极反应:
D. 若以Ag/AgCl电极代替a极,电池将失去储氯能力
【答案】D
【解析】
【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. 一种液流电解池在工作时可以实现海水淡化,并以形式回收含锂废弃物中的锂元素,其工作原理如图所示。
下列说法不正确的是
A. Ⅱ为阳离子交换膜
B. 电极附近溶液的增大
C. 电极上发生的电极反应式为
D. 若海水用溶液模拟,则每脱除,理论上可回收
【答案】A
【解析】
【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58.5 gNaCl,转移电子数为1 mol,有1 molLi+和1 molCl-分别透过离子交换膜Ⅲ、膜Ⅱ,可得到1 molLiCl,D正确;
故选A。
14. 某科研小组设计如图装置,实现含盐废水(以NaCl为例)和造纸废水(以含葡萄糖为例)的有效处理,并获得HCl溶液和NaOH溶液。已知,电极A和电极B均为惰性电极,M、N、P膜为离子交换膜。下列说法正确的是
A. 电势:电极A>电极B
B. M膜和P膜均为阴离子交换膜
C. 该装置工作时,Ⅱ室和Ⅳ室溶液的pH均升高
D. 消耗,理论上可获得24 mol NaOH和24 mol HCl
【答案】D
【解析】
【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. 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整合。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:。
(1)下列表示合成氨反应的速率中,反应最快的是__________。
A. B.
C. D.
(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.
B. 气体密度不再变化
C. 每消耗就同时消耗
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
微生物燃料电池在治理水体富营养化方面发挥重要作用。如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和沉积物中的。
(4)该装置工作时,下列说法正确的有__________。
A. 将电能转化为化学能
B. 电极作负极
C. 电子移动方向为:电极沉积物水体电极
D. 电极发生还原反应
(5)写出在电极表面发生的电极反应______________________________。
(6)标况下通过该装置生成的氮气,计算反应过程中转移电子的物质的量为__________。
【答案】(1)A (2)D (3)BD (4)BD
(5)
(6)0.015
【解析】
【小问1详解】
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,故选A;
【小问2详解】
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;
【小问3详解】
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,A不符合题意;
B.降低温度,平衡正向移动,氨气浓度增大,B符合题意;
C.增大容器体积,平衡逆向移动,且体积变大,氨气浓度减小,C不符合题意;
D.缩小容器体积,平衡正向移动,且体积缩小,氨气浓度增大,D符合题意;
故选BD;
【小问4详解】
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,A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,B正确;
C.电子只能在导线中移动,不能在水体(溶液)中移动,C错误;
D.电极a上转化为,氮元素化合价降低,发生还原反应,D正确;
故选BD;
【小问5详解】
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;
【小问6详解】
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,负极反应为,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. 二甲醚()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:
(1)将燃煤废气中的转化为的反应原理为。已知在压强为下,该反应在不同温度、不同投料比时,的转化率如图所示。
①此反应__________(填“放热”或“吸热”);若温度不变,提高投料比[],则将__________(填“增大”“减小”或“不变”)。
②对于反应,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.增大浓度 c.加入催化剂 d.增大压强
(2)采用一种新型催化剂(主要成分是合金),利用和制备。
主反应:;
副反应:;。
平衡转化率或平衡产率与温度的关系如图所示。
①主反应自发进行的程度很大,可以得出该反应的__________(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:,代表正反应的平衡常数,代表逆反应的平衡常数,则__________。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),则该反应的化学平衡常数__________(用和表示)。
(3)若在恒温恒压下进行,以下叙述能说明该反应达到平衡状态的有__________。
A.和的物质的量浓度之比是
B.的消耗速率等于的生成速率的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。在体积可变的恒压密闭容器中投入和,不同条件下发生上述反应。实验测得平衡时的物质的量()随温度()、压强()的变化如下图所示。
①__________(填“<”或“>”)。
②点对应的平衡混合气体的体积为,则时,该反应的平衡常数__________,的转化率为__________(保留1位小数)。
【答案】(1) ①. 放热 ②. 不变 ③. d
(2) ①. < ②. 280~290℃ ③. 1 ④.
(3)CDE (4) ①. > ②. 16 ③. 66.7%
【解析】
【小问1详解】
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。
【小问2详解】
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。
【小问3详解】
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。
【小问4详解】
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0.25 mol CO,消耗0.5 mol H2,剩余0.25 mol CO,剩余0.25 mol H2,所以H2的转化率为,平衡常数为。
Ⅰ.氮氧化物(NOx)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)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)。
17. 该反应的平衡常数表达式为__________________。
18. 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.NO2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)2ClNO(g)⇌2NO(g)+Cl2(g) ΔΗ>0
19. 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”)。
20. 保持恒温条件,将2mol ClNO充入不同容积的密闭容器中进行反应ii、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T1、T2的关系为T1______T2(填“>”<”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10min,该时间段内化学反应速率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:
4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g) ΔΗ=-2070kJ·mol-1
相同时间内,NO的去除率随反应温度的变化曲线如图所示。
21. 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):__________________。
【答案】17. 18. bc
19. ①. ②.
低于 20. ①.
< ②. ③.
21.
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)
【解析】
【17题详解】
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。
【18题详解】
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。
【19题详解】
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。
【20题详解】
(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。
【21题详解】
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。
22. 从烟气中捕集的与反应生成和,有利于减少排放。
主反应为:
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。
(1)根据上图信息,计算该反应的__________。
(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__________。
① ② ③ ④ ⑤ ⑥
工业上按进料制取和时,和的平衡转化率随温度变化关系如下图所示。
(5)反应温度为时,的平衡转化率大于,分析可能原因是__________。
(6)在,反应后达到平衡,则0~内,的平均反应速率为__________。
(7)在,若反应在透氢膜反应器中进行,的平衡转化率为,透氢膜反应器的工作原理如图所示。
①在透氢膜反应器中的平衡转化率增大的原因是__________。
②出口和出口中的物质的量的比值为__________。(精确到小数点后2位)
【答案】(1) (2)A (3)BD
(4)② (5)923K时,有消耗的副反应发生
(6)
(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 ②. 0.65
【解析】
【小问1详解】
由图可知,的反应热:;
【小问2详解】
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;
【小问3详解】
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;
【小问4详解】
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;
【小问5详解】
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,923K时,的平衡转化率大于,说明有消耗的副反应发生;
【小问6详解】
在1500K,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:;
【小问7详解】
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1500K,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1500K,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0.1 mol/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:;
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邢台一中2026—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
可能用到的相对原子质量:H—1 C—12 N—14 O—16 Na—23 Cl—35.5 Fe—56 S—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。每题只有一个选项符合题目要求)
1. 某温度下,恒容密闭容器中进行可逆反应: ,下列说法正确的是
A. 平衡后加入少量W,速率-时间图像如上图
B. 平衡后升高温度,平衡正向移动,不变
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. 甲装置中锌片上的电极反应:
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
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)+3B(g) 2C(g)+2D(g) ΔH<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,正减小
③压强增大一倍,平衡不移动,正、逆不变
④增大B的浓度,正>逆
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,将和充入容积为的恒容密闭容器中发生反应:。5min后反应达到平衡,测得容器内的浓度减少了,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
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
A.电流方向:Cu→Zn
B.在铁制镀件上镀铜
C.发生吸氧腐蚀
D.牺牲阳极法防护
A. A B. B C. C D. D
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:,下列能表明该反应已达到化学平衡状态的说法正确的有几个
①
②的体积分数不再变化
③容器内气体压强不再变化
④的浓度之比为
⑤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
⑦键断裂的同时有键断裂
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
7. 已知反应,某研究小组将和置于一容积不变的密闭容器中,测定不同时间段内的转化率,得到的数据如表,下列判断正确的是
t(min)
2
3.5
8
9
X转化率
30%
40%
70%
70%
A. 时,该反应一定恰好达到平衡状态
B. 反应在时,
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)+nY(?)pQ(s)+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,向体积为的刚性容器中按充入和,发生反应:。已知正、逆反应速率可以表达为,(,表示速率常数),测得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
A. 该反应为吸热反应
B. 压强的大小关系:
C. 、、三点的化学平衡常数:
D. ,若向该容器中充入和发生上述反应,点的
10. 下图为AgCl-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
A. 放电时,M极为正极
B. 放电时,N极上反应为
C. 充电时,消耗4 mol Ag的同时将消耗
D. 充电时,M极上反应为
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:
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:
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,下列说法错误的是
A. 放电时向b极迁移
B. 该电池可用于海水脱盐
C. a极反应:
D. 若以Ag/AgCl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,并以形式回收含锂废弃物中的锂元素,其工作原理如图所示。
下列说法不正确的是
A. Ⅱ为阳离子交换膜
B. 电极附近溶液的增大
C. 电极上发生的电极反应式为
D. 若海水用溶液模拟,则每脱除,理论上可回收
14. 某科研小组设计如图装置,实现含盐废水(以NaCl为例)和造纸废水(以含葡萄糖为例)的有效处理,并获得HCl溶液和NaOH溶液。已知,电极A和电极B均为惰性电极,M、N、P膜为离子交换膜。下列说法正确的是
A. 电势:电极A>电极B
B. M膜和P膜均为阴离子交换膜
C. 该装置工作时,Ⅱ室和Ⅳ室溶液的pH均升高
D. 消耗,理论上可获得24 mol NaOH和24 mol HCl
二、非选择题(包含4道小题,共58分)
15. 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整合。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:。
(1)下列表示合成氨反应的速率中,反应最快的是__________。
A. B.
C. D.
(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.
B. 气体密度不再变化
C. 每消耗就同时消耗
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
微生物燃料电池在治理水体富营养化方面发挥重要作用。如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和沉积物中的。
(4)该装置工作时,下列说法正确的有__________。
A. 将电能转化为化学能
B. 电极作负极
C. 电子移动方向为:电极沉积物水体电极
D. 电极发生还原反应
(5)写出在电极表面发生的电极反应______________________________。
(6)标况下通过该装置生成的氮气,计算反应过程中转移电子的物质的量为__________。
16. 二甲醚()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:
(1)将燃煤废气中的转化为的反应原理为。已知在压强为下,该反应在不同温度、不同投料比时,的转化率如图所示。
①此反应__________(填“放热”或“吸热”);若温度不变,提高投料比[],则将__________(填“增大”“减小”或“不变”)。
②对于反应,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.增大浓度 c.加入催化剂 d.增大压强
(2)采用一种新型催化剂(主要成分是合金),利用和制备。
主反应:;
副反应:;。
平衡转化率或平衡产率与温度的关系如图所示。
①主反应自发进行的程度很大,可以得出该反应的__________(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:,代表正反应的平衡常数,代表逆反应的平衡常数,则__________。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),则该反应的化学平衡常数__________(用和表示)。
(3)若在恒温恒压下进行,以下叙述能说明该反应达到平衡状态的有__________。
A.和的物质的量浓度之比是
B.的消耗速率等于的生成速率的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。在体积可变的恒压密闭容器中投入和,不同条件下发生上述反应。实验测得平衡时的物质的量()随温度()、压强()的变化如下图所示。
①__________(填“<”或“>”)。
②点对应的平衡混合气体的体积为,则时,该反应的平衡常数__________,的转化率为__________(保留1位小数)。
Ⅰ.氮氧化物(NOx)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)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)。
17. 该反应的平衡常数表达式为__________________。
18. 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.NO2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)2ClNO(g)⇌2NO(g)+Cl2(g) ΔΗ>0
19. 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”)。
20. 保持恒温条件,将2mol ClNO充入不同容积的密闭容器中进行反应ii、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T1、T2的关系为T1______T2(填“>”<”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10min,该时间段内化学反应速率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:
4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g) ΔΗ=-2070kJ·mol-1
相同时间内,NO的去除率随反应温度的变化曲线如图所示。
21. 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):__________________。
22. 从烟气中捕集的与反应生成和,有利于减少排放。
主反应为:
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。
(1)根据上图信息,计算该反应的__________。
(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__________。
① ② ③ ④ ⑤ ⑥
工业上按进料制取和时,和的平衡转化率随温度变化关系如下图所示。
(5)反应温度为时,的平衡转化率大于,分析可能原因是__________。
(6)在,反应后达到平衡,则0~内,的平均反应速率为__________。
(7)在,若反应在透氢膜反应器中进行,的平衡转化率为,透氢膜反应器的工作原理如图所示。
①在透氢膜反应器中的平衡转化率增大的原因是__________。
②出口和出口中的物质的量的比值为__________。(精确到小数点后2位)
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