精品解析：江西吉安市吉泰五所重点县二中2026-2027学年上学期高二10月学科作业训练 化学试卷

高二上学期10月份第二周化学科作业训练 可能用到的相对原子质量：H：1  C：12  O：16  Co：59  S：32 一、选择题（42分） 1. 化学强国，筑梦未来。下列说法错误的是 A. “雪豹”轮式载具所用耐寒轮胎，是在橡胶中加入耐寒助剂制成的特种橡胶制品 B. “北脑一号”脑机系统植入手术所用的钛板，具有优良的耐蚀性和生物相容性，属陶瓷材料 C. “天舟七号”飞船所用太阳能电池，核心部件含硅晶体，导电性介于导体与绝缘体之间 D. “深海一号”储油平台所用聚酯系泊缆绳是由二元醇与二元酸制得，主要成分为有机高分子 【答案】B 【解析】 【详解】A．耐寒轮胎是为适应低温特殊环境设计的橡胶制品，属于特种橡胶，A不符合题意； B．“北脑一号”脑机系统植入手术所用钛板的核心成分是金属钛，属于金属材料，陶瓷属于无机非金属材料，因此钛板不属于陶瓷材料，B符合题意； C．晶体硅是良好的半导体材料，是太阳能电池的核心原料，C不符合题意； D．聚酯是多元醇和多元酸经缩聚反应生成的有机高分子化合物，因此“深海一号”储油平台所用聚酯系泊缆绳主要成分为有机高分子，D不符合题意； 故选B。 2. 化学用语是学习化学的工具，下列化学用语或图示正确的是 A. 与互为同素异形体 B. 乙烷的结构式： C. 甲烷的球棍模型： D. 聚丙烯的结构简式： 【答案】C 【解析】 【详解】A．与是质子数相同、中子数不同的碳元素的不同核素，二者互为同位素，A错误； B．是乙烷的结构简式，乙烷的结构式为，B错误； C．甲烷分子呈正四面体结构，球棍模型为，C正确； D．聚丙烯由丙烯加聚而成，结构简式应为，D错误； 故选C。 3. 反应，下列措施能同时提高反应速率及氨的平衡转化率的是 A. 压缩体积增大压强 B. 恒容下通入更多的 C. 加入高效催化剂 D. 升高反应温度 【答案】B 【解析】 【分析】分析 可知，逆向是气体分子数减小的方向，则压缩体积增大压强时，平衡逆向移动；升高温度平衡向吸热方向移动，即平衡逆向移动；据此作答。 【详解】A．压缩体积增大压强，气体物质浓度增大，反应速率增大；结合分析可知压缩体积增大压强时该反应逆向移动，NH3的平衡转化率减小，A错误； B．恒容下通入更多O2，反应物浓度增加，反应速率增大；又O2浓度增大使平衡右移，NH3的平衡转化率提高，B正确； C．催化剂可以加快反应速率，但不影响平衡，NH3的平衡转化率不变，C错误； D．升高温度加快反应速率，结合分析可知升高温度时平衡逆移，NH3的平衡转化率减小，D错误； 故答案选B。 4. 下列离子方程式书写正确的是 A. 向澄清石灰水中通入过量： B. 将熔融金属钠投入硫酸铜溶液中： C. 铜粉与浓硝酸反应： D. 向溶液通入过量： 【答案】D 【解析】 【详解】A．向澄清石灰水通入过量CO2时，初始生成的CaCO3沉淀会继续和CO2、H2O反应生成可溶的Ca(HCO3)2，正确离子方程式为​，A错误； B．钠投入硫酸铜溶液中，Na会优先和水反应生成NaOH和H2，NaOH再与Cu2+反应生成Cu(OH)2沉淀，Na无法直接置换出Cu，该反应不符合反应事实，正确的离子方程式为：，B错误； C．铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，离子方程式为：，C错误； D．溶液中实际存在形式可表示为，通入过量CO2时，与反应生成沉淀和​，该离子方程式为，D正确； 故答案选D。 5. VC又称抗坏血酸，下列说法正确的是 A. VC分子中所有碳原子均处于同一平面内 B. VC能使酸性高锰酸钾溶液褪色 C. VC分子中不含醛基，故不能与银氨溶液发生银镜反应 D. 1 mol VC含有4 mol羟基，与足量金属钠反应可生成 【答案】B 【解析】 【详解】A．VC中存在饱和碳原子，采取sp3杂化，所有碳原子不可能处于同一平面内，A错误； B．VC含有羟基和碳碳双键，能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使其褪色，B正确； C．VC虽然不含醛基，但分子中存在烯二醇结构，容易发生异构化生成醛基，也能与银氨溶液发生银镜反应，C错误； D．1 mol VC含有4 mol羟基，与足量金属钠反应可生成2 mol，但未说明生成的气体处于标准状况下，不能判断其体积，D错误； 故选B。 6. 为阿伏加德罗常数的值，在药物合成与药用气体制备的相关反应中，下列说法正确的是 A. 标准状况下，22.4 L NO与的混合气体中含氮原子数为 B. 密闭容器中与充分反应，生成个 C. （重水）中所含中子数为 D. 三氧化硫是制备某些磺酰胺类药物的原料，标准状况下中含有氧原子数为 【答案】A 【解析】 【详解】A．标准状况下22.4L混合气体的总物质的量为1mol，NO和NO2每个分子均只含1个N原子，因此1mol混合气体中氮原子总物质的量为1mol，数目为，A正确； B．SO2与O2生成SO3的反应是可逆反应，反应物不能完全转化，因此2mol SO2和1mol O2充分反应生成的SO3数目小于，B错误； C．D（氘）是含1个中子的氢同位素，O含8个中子，1个D2O分子含个中子，因此1mol D2O所含中子数为​，不是​，C错误； D．标准状况下SO3不是气体，不能用气体摩尔体积（22.4L/mol）计算其物质的量，因此无法通过2.24L得出氧原子数为，D错误； 故选A。 7. 信息技术芯片离不开高纯度的硅，工业上生产高纯硅的工艺流程如下：则下列说法正确的是 A. 晶体中，1个硅原子与2个氧原子形成共价键 B. 工艺流程中的反应均为置换反应 C. 上述流程中能循环利用的物质只有HCl D. 工业用焦炭还原石英砂制硅的反应为 【答案】B 【解析】 【分析】由题给流程可知，焦炭与石英砂高温条件下反应得到粗硅和一氧化碳，粗硅与氯化氢在300℃条件下发生置换反应生成三氯硅烷和氢气，三氯硅烷与氢气在1100℃条件下反应得到高纯硅和氯化氢，制备过程中氢气和氯化氢可以循环使用。 【详解】A．是原子晶体，1个硅原子周围会与4个氧原子形成Si-O共价键，A错误； B．三步反应分别为： ①，② ，③ ；三个反应均符合“单质+化合物→新单质+新化合物”的置换反应定义，B正确； C．由分析可知，制备过程中氢气和氯化氢可以循环使用，C错误； D．由分析可知，制备粗硅的反应为焦炭与石英砂高温条件下反应得到粗硅和一氧化碳，反应的化学方程式为，D错误； 故选B。 8. 根据实验目的或操作，下列实验及现象、结论都正确的是 选项 实验目的或操作 实验及现象 结论 A 检验乙醇中是否含有水 向乙醇样品中加入无水粉末，白色固体变为蓝色 乙醇中含有水 B 探究蔗糖水解产物是否具有还原性 向蔗糖溶液中加入稀硫酸并加热，冷却后直接加入新制悬浊液并加热，产生砖红色沉淀 蔗糖水解产物具有还原性 C 探究钠与氧气的反应 将一小块金属钠放在空气中，表面迅速变暗，一段时间后表面出现白色固体 白色固体为 D 制备并检验氢氧化铁胶体 向沸水中滴加饱和溶液，边滴边搅拌，溶液出现红褐色 成功制备氢氧化铁胶体 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．无水硫酸铜（白色）遇水会结合生成蓝色的五水硫酸铜（），因此该操作可以检验乙醇中的水，实验、现象、结论均正确，A正确； B．蔗糖水解时加入了稀硫酸作催化剂，直接加入新制悬浊液时，酸性环境会先中和，无法产生砖红色沉淀；正确操作需要先加碱中和过量的硫酸至碱性，再加新制氢氧化铜加热，因此该实验现象描述错误，B错误； C．钠在空气中变暗生成，但会继续和空气中的水、二氧化碳反应，最终生成的白色固体是，不是，结论错误，C错误； D．制备氢氧化铁胶体时不能搅拌，搅拌会使胶体聚沉生成氢氧化铁沉淀，操作错误，无法得到稳定胶体，D错误； 故答案选A。 9. 部分含氮物质的价-类关系图如图所示。下列相关推断不合理的是 A. b在放电条件下与化合生成c，该转化属于氮的固定 B. 工业上制硝酸的转化路径为a→c→d→e，其中a→c为氨的催化氧化 C. 常温下可用铝制容器盛装e的浓溶液，是因为两者不反应 D. e见光分解生成的氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶4 【答案】C 【解析】 【分析】先根据价类关系图确定各物质：a是-3价氮的氢化物，b是0价氮的单质，c是+2价氮的氧化物，d是+4价氮的氧化物​，e是+5价氮的含氧酸​。 【详解】A．在放电条件下与​化合生成，氮的固定是指将游离态的氮（单质氮）转化为化合态氮的过程，该转化符合氮的固定定义，推断合理，A正确； B．工业制硝酸的路径为经氨的催化氧化生成，被​氧化为，与水反应得到，a→c→d→e符合实际工业流程，推断合理，B正确； C．常温下可用铝制容器盛装浓硝酸的原理是浓硝酸使铝发生钝化，钝化不是两者不反应，而是反应后在铝表面生成一层致密的氧化物薄膜，阻止反应进一步进行，该推断不合理，C错误； D．浓硝酸见光分解反应为，其中氧化产物是 ​（氧元素被氧化），还原产物是（氮元素被还原），二者物质的量之比为，推断合理，D正确； 故答案选C。 10. 恒容密闭容器中反应物（X）转化为产物（Y）时的能量变化与反应过程的关系如图所示。下列说法正确的是 A. 加入催化剂后反应按路径②进行，正反应的活化能降低，反应放出的热量减少 B. 增加M的量，X的平衡转化率增大 C. 使用催化剂后，反应历程中的决速步为X·M=Y·M D. 达到平衡后充入He，体系压强增大，反应速率增大，增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．加入催化剂后，正反应的活化能降低，即反应按路径②进行，但反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的路径无关，即反应热不变，则反应放出的热量不变，A错误； B．M是反应的催化剂，增加M的量，不能使其平衡发生移动，X的平衡转化率不变，B错误； C．反应决速步是历程中活化能最大的步骤，由图可知，使用催化剂后，X·M转化为Y·M时的活化能最大，是反应的决速步，C正确； D．该容器为恒容密闭容器，平衡后充入He，体系压强增大，但反应物和生成物的浓度均不变，反应速率不变，平衡不移动，且K只与温度有关，温度不变K不变，D错误； 故选C。 11. 微生物燃料电池在治理水体富营养化方面发挥了重要作用。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。下列说法正确的是 A. 电池工作时，除去与的物质的量之比为5∶3 B. 电极b为原电池的负极 C. 电子移动方向为电极b→沉积物→水体→电极a D. 电极a的电极反应式为 【答案】B 【解析】 【分析】本题为微生物燃料电池工作原理的分析。由图可知：沉积物中的微生物在电极 b 上将铵根离子（N 为 −3 价）氧化为 N2，电极 b 为负极；水体中的硝酸根离子（N 为 +5 价）在电极 a 上被还原为 N2，电极 a 为正极；H+ 由沉积物向水体迁移，电子由电极 b 经外电路（负载）流向电极 a。据此逐项判断。 【详解】A．负极（b）反应 ，每 1 mol 铵根离子失去 3 mol 电子；正极（a）反应 ，每 1 mol 硝酸根离子得到 5 mol 电子。由电子守恒 ，故除去两种离子的物质的量之比为 3∶5，而非 5∶3，A错误； B．电极 b 处铵根离子（N 为 −3 价）失去电子被氧化为 N2（N 为 0 价），原电池中发生氧化反应、电子流出的一极为负极，故电极 b 为负极，B正确； C．原电池中电子由负极经外电路流向正极，方向应为电极 b→外电路（负载）→电极 a；沉积物和水体属于电池内部，靠离子定向移动导电，电子不经过，C错误； D．正极（a）的电极反应式为 ，选项所给式子 N 不守恒（左边 1 个 N、右边 2 个 N），D错误； 故答案为B。 12. 某小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响，进行如下实验： 实验 编号 实验 温度 /℃ 试管中所加试剂及其用量/mL 溶液 3 mol/L稀 溶液 溶液 ① 25 3.0 2.0 3.0 ② 25 2.0 3.0 2.0 3.0 ③ 30 2.0 3.0 2.0 下列说法错误的是 A. ， B. 实验中可通过测定溶液完全褪色所需时间的长短来比较反应速率 C. 实验①②③均应先将溶液混合后再置于不同温度的水浴中 D. 若要探究稀硫酸浓度对反应速率的影响，可在保持与用量不变的条件下，改变稀硫酸用量并用蒸馏水补足体积 【答案】C 【解析】 【详解】A．实验①②是探究草酸浓度对速率的影响，要保证总体积相同，实验②总体积为2.0+3.0+2.0+3.0=10.0 mL，因此；实验②③是探究温度对速率的影响，要保证除温度外其余试剂用量完全一致，因此，A正确； B．高锰酸钾和草酸反应的离子方程式为：，根据方程式中草酸和高锰酸根的系数比，计算，三组实验草酸均过量，可通过测定溶液完全褪色所需时间的长短来比较反应速率，B正确； C．如果先将溶液混合，反应就会立刻开始，之后再置于不同温度水浴中，初始阶段的反应并没有在设定温度下进行，会导致实验误差极大，正确操作应该是先将各组试剂分别预热到对应设定温度，再混合反应，C错误； D．探究稀硫酸浓度的影响时，保持草酸、高锰酸钾用量不变，改变硫酸用量，同时用蒸馏水补足总体积，就能保证其余物质浓度不变，仅硫酸浓度为唯一变量，符合控制变量要求，D正确； 故答案选C。 13. 据文献报道，某反应的反应历程如图所示： 下列有关该历程的说法错误的是 A. Fe元素以O=Fe（Ⅲ）和H-O-Fe（Ⅱ）两种形态参与反应循环，Fe元素是该反应的催化剂 B. 是反应历程中的中间产物 C. 分解生成和并再生，该步反应属于分解反应 D. 总反应化学方程式为 【答案】D 【解析】 【详解】A．从反应历程图可见，Fe元素以O=Fe(Ⅲ)和H-O-Fe(Ⅱ)两种形态参与循环，反应前后Fe的总形态和质量没有发生改变，符合催化剂的特征，Fe是该反应的催化剂，A正确； B．是反应过程中生成、后续又发生反应消耗的物种，属于中间产物，B正确； C．该反应反应物只有一种，生成物有三种，符合分解反应“一变多”的特征，属于分解反应，C正确； D．根据反应历程，参加反应的有、和NO，生成物有和，可以写出反应方程式为：，D错误； 故选D。 14. 恒容密闭容器中，等物质的量的和发生的总反应如下：，达到平衡时，相关物质平衡组成随温度变化关系如图。下列说法正确的是 A. 该反应正反应为放热反应 B. M点该反应的 （用物质的量分数代替浓度计算） C. L点的消耗速率大于a物质的生成速率 D. N点的平衡转化率为75% 【答案】D 【解析】 【分析】由于生成物C3H6、H2O、H2S均从零开始增加，且在任何时刻物质的量之比恒为3:2:1，结合图像中a、b、c三条曲线的高低关系可知:曲线a代表C3H6，曲线b代表H2O，曲线c代表H2S。 【详解】A．观察图像可知，随着温度的升高，C3H8的物质的量分数逐渐降低。这说明升高温度促使平衡向正反应方向移动，根据勒夏特列原理，正反应为吸热反应，A错误； B．设初始投入和的物质的量为1mol，到M点时参加反应的二氧化硫的物质的量为x mol，结合题意列三段式：，M点时，C3H8曲线与b曲线(H2O)相交，意味着两者的物质的量分数相等(即物质的量相等)：1-3x=2x，解得x=0.2，此时各物质的量分别为：C3H8=0.4 mol、SO2=0.8 mol、C3H6=0.6 mol、H2S=0.2mol、H2O=0.4mol。体系总物质的量为2.4 mol。代入物质的量分数平衡常数Kx。进行计算，B错误； C．前面已推断出a物质是C3H6。在同一个化学反应中，各物质的反应速率之比等于方程式中对应的化学计量数之比。C3H6与C3H8的化学计量数均为3，因此在反应过程中的任何时刻，的消耗速率等于物质()的生成速率，C错误； D．N点时，C3H8曲线与c曲线(H2S)相交，说明两者的物质的量分数相等:1-3x=x，解得x=0.25。此时C3H8转化了0.75 mol，故C3H8的平衡转化率为：，D正确； 故选D。 二、非选择题（58分） 15. 草酸钴（）是制备金属钴的原料。利用含钴废料（主要成分为，含少量碳及有机物、、、、）制取的工艺流程如下： 已知：①为二元弱酸。②微溶，、难溶。 ③为水解反应，以下为离子开始水解及水解沉淀完全的pH： 0.01 mol/L 开始水解生成沉淀的pH 2.2 3.7 7.5 9.6 7.65 水解沉淀完全的pH 3.2 4.7 9 11 9.15 （1）“550℃焙烧”的目的是__________________________________________。 （2）“碱浸”时主要反应的离子方程式为________________________________________。 （3）“钴浸出”时加入的主要作用是_______________________________________。 （4）“净化除杂1”过程中，先加入溶液，目的是________________________________（用离子方程式表示），再调节pH至4.5，同时加热至80℃，此时得到的滤渣1的主要成分是________________，加热至80℃的原因是________________。“净化除杂2”得到的滤渣除了含，还含有________________。 （5）为测定产品的纯度，现称取1.00 g样品，用适当试剂将其转化为草酸铵[]溶液，再用过量稀硫酸酸化得到，然后与溶液反应，刚好用去溶液。该产品的纯度为________。（结果保留两位有效数字） 【答案】（1）除去碳和有机物 （2） （3）将三价钴还原为 （4） ①. ②. ③. 防止胶体生成，易于沉淀分离；除去过量的，防止氧化“沉钴”时引入的（答对一点即可） ④. （5）88% 【解析】 【分析】经高温焙烧后，有机物和碳被除去。碱浸步骤，氧化铝被转化为四羟基合铝离子，CaO遇水生成Ca(OH)2。、、形成滤渣，将其投入硫酸和亚硫酸钠溶液，转化为Co3+、Fe3+、Mg2+，Co3+被亚硫酸根还原为Co2+，并将部分Ca2+转化为CaSO4除去。净化除杂1通过调pH，使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀。净化除杂2加入NaF溶液，使Mg2+和残余的Ca2+转化为MgF2和CaF2沉淀。再向滤液加入草酸铵，得到草酸钴固体。 【小问1详解】 焙烧的目的是除去废料中的碳和有机物； 【小问2详解】 碱浸的主要目的是除去Al2O3，因此主要反应的离子方程式为； 【小问3详解】 目标产物草酸钴中，Co原子的化合价为+2价，故加入的主要作用是将Co3+还原为Co2+； 【小问4详解】 “钴浸出”步骤中，Fe3+也被还原为Fe2+，加入过氧化氢的目的是将Fe2+重新氧化为Fe3+，以便通过调pH将Fe3+除去，该反应的离子方程式为；由表格中数据以及上述推论可知，滤渣1的主要成分是Fe(OH)3；将溶液加热到80℃的目的包括防止胶体生成，易于沉淀分离，除去过量的，防止氧化“沉钴”时引入的等；净化除杂2产生的滤渣成分为MgF2和CaF2； 【小问5详解】 反应消耗的高锰酸钾的物质的量为，草酸与高锰酸钾反应的离子方程式为，故样品中草酸根离子的物质的量为，草酸钴的摩尔质量为147 g/mol，故样品的纯度为。 16. 硫代硫酸钠（）在精细化工领域应用广泛，实验室制备的一种装置如图所示。 已知：在中性或碱性环境中稳定，在酸性环境中易分解。 （1）盛装浓的仪器名称是________________。 （2）装置B的作用是除去气体中可能混有的硫酸酸雾，则试剂a为饱和________________溶液（填化学式）。 （3）开始实验后，装置C中先出现黄色浑浊，后逐渐澄清，待完全澄清时停止反应，得到溶液和气体。 ①C中出现的黄色沉淀是________，C中总反应的化学方程式：________。 ②若不及时停止A中的反应，产量会降低，原因是________________。最后得到的产品中可能含有硫酸钠杂质，请设计实验检测产品中是否存在硫酸钠，简要说明实验操作、现象和结论。__________________________________________________ （4）装置D是尾气处理装置，可以用下图________（填序号）装置替换。 （5）的应用：其溶液可除去漂白的织物中残留的氯气，被氧化成，在酸性条件下该反应的离子方程式为________________________________________________。 【答案】（1）分液漏斗 （2） （3） ①. S ②. ③. 过量的溶于水会使溶液显酸性，在酸性环境中不稳定，易发生分解 ④. 取少量样品溶于水于试管中，加入足量稀盐酸酸化，充分静置后取上层清液，加入氯化钡溶液，若生成白色沉淀则说明有硫酸钠 （4）②③ （5） 【解析】 【分析】本题以硫代硫酸钠的实验室制备为情境。装置 A 用铜与浓硫酸加热制取 SO2；B 中用饱和 NaHSO3 溶液除去 SO2 中混有的硫酸酸雾；C 中 SO2 与 Na2CO3、Na2S 的混合溶液反应制得 Na2S2O3；D 用 NaOH 溶液吸收尾气。制备原理是：SO2 先将 Na2S 氧化析出单质 S，S 再与生成的 Na2SO3 反应生成 Na2S2O3；而 Na2S2O3 在酸性环境中易分解，故须及时终止反应。 【小问1详解】 盛装浓硫酸的仪器上部为球形漏斗、下部带活塞，用于控制液体逐滴加入，名称为分液漏斗。 【小问2详解】 装置 B 用于除去 SO2 中混有的硫酸酸雾，所选试剂应只吸收酸雾而不吸收 SO2；饱和 NaHSO3 溶液呈酸性且已被 SO2 饱和，不再吸收 SO2，却可吸收硫酸酸雾，故试剂 a 为饱和 NaHSO3 溶液。 【小问3详解】 ①C 中先出现黄色浑浊，是因为 SO2 溶于水生成 H2SO3、将 Na2S 氧化析出单质 S；随后单质 S 与生成的 Na2SO3 继续反应生成 Na2S2O3，浑浊又逐渐澄清。C 中总反应为 ； ②不及时停止 A 中的反应，过量的 SO2 溶于水使溶液显酸性，硫代硫酸钠在酸性环境中不稳定、易分解（），故产量降低；检验产品中是否含有硫酸钠：取少量产品溶于水，先加入足量稀盐酸酸化以排除干扰，静置后取上层清液滴加 BaCl2 溶液，若产生白色沉淀则说明产品中含有硫酸钠。 【小问4详解】 装置 D 是尾气处理装置，用 NaOH 溶液吸收多余的 SO2；因 SO2 易溶于碱液，替换装置须兼具“盛液吸收＋防倒吸”：①仅一根导管插入液面且瓶口密闭，既不能顺畅导气又易倒吸，不能替换； ②中球形干燥管可防倒吸、试管中盛 NaOH 溶液吸收 SO2； ③中倒置漏斗可防倒吸、烧杯内 NaOH 溶液吸收 SO2，二者均可替换； 故选②③。 【小问5详解】 酸性条件下硫代硫酸根离子被 Cl2 氧化为硫酸根离子：硫元素由 +2 价升高到 +6 价，1 mol 硫代硫酸根离子失去 8 mol 电子，Cl2 得电子生成 Cl−，由电子守恒与电荷守恒得 。 17. 利用与开展甲烷干重整（DRM）制合成气意义重大，存在的主要问题是催化剂易积炭失活和捕获纯成本高。 DRM反应：   （1）甲烷干重整过程中可能存在的积炭反应有： 反应Ⅰ：   反应Ⅱ：   则DRM反应的________；升高温度，催化剂积炭量降低，其原因是________________。 （2）下图是一种基于MOCC膜的渗透膜反应器，可用于烟气中低成本捕获，并可直接在反应器中与甲烷发生干重整反应。 ①温度升高，有利于提高的捕获量，MOCC膜上捕获的离子方程式为________________。 ②一定温度下，测得进气口的气体流速为，出气口流速为，则反应器内反应速率为________。 （3）往2 L的恒容密闭容器中充入和一定量的，在催化剂作用下发生DRM反应，已知容器中还存在反应Ⅳ：   ，本问仅考虑发生DRM反应和反应Ⅳ，平衡后的转化率与部分气体（CO、、）的物质的量浓度随温度变化如图所示。 ①下列说法不正确的是________。 A. 曲线a代表CO的物质的量浓度随温度变化 B. 一定温度下，往容器中充入Ar，容器内压强升高，增大 C. 反应器内浓度时，反应达到平衡状态 D. 升高温度，的转化率升高，反应Ⅳ的平衡常数变大 ②T℃时反应Ⅳ： 的平衡常数________（结果保留一位有效数字）。 （4）工业上可用甲烷处理硫化氢制备氢气，发生反应   。温度为T℃，压强恒定为20 MPa时，向密闭容器中按 通入气体，发生上述反应，10 min后反应达到平衡状态，此时 、的分压相同，则0～10 min内的压强变化率为________。 【答案】（1） ①. +247 ②. 反应Ⅱ占主导，升高温度，反应Ⅱ平衡向逆反应方向移动，故积炭量降低 （2） ①. ②. 0.725 （3） ①. BC ②. 0.2 （4）0.8 【解析】 【小问1详解】 根据盖斯定律，目标反应=反应Ⅰ−反应Ⅱ，ΔH=ΔH1−ΔH2=75−(−172) kJ⋅mol−1=+247 kJ⋅mol−1；升高温度，催化剂积炭量降低，其原因是：反应Ⅱ占主导，升高温度，反应Ⅱ平衡向逆反应方向移动，故积炭量降低； 【小问2详解】 ①由图可知，MOCC膜外侧CO2结合生成完成捕获，方程式为，N2不反应排出； ②进气中CH4流速为，反应速率=进气流速-出气流速； 【小问3详解】 ①A．两个反应均吸热，升温平衡均正向移动，DRM反应生成等物质的量的CO和H2，反应Ⅳ消耗H2生成CO，故c(CO)>c(H2)，a为CO，b为H2，A正确； B．恒温恒容充入Ar，容器内压强升高，但反应物浓度不变，正反应速率v正(CO2)不变，B错误； C．设DRM反应CH4浓度转化x，反应Ⅳ转化y，则c(CO)=2x+y，c(H2)=2x−y，若c(CO)=c(H2)则y=0，仅为起始状态，不能说明平衡，C错误； D．两个反应均为吸热，升温平衡正向移动，CH4转化率升高，反应Ⅳ平衡常数增大，D正确； 故选BC； ②由图可知，，，，，根据氢原子守恒可得，得，故平衡常数。 【小问4详解】 以a mol 为比例基准，设反应的变化量为x mol，列三段式如下： 阶段 甲烷 硫化氢 二硫化碳 氢气 氮气 总物质的量 初始量/mol 3a 3a 0 0 2a 8a 变化量/mol −x −2x +x +4x 0 +2x 平衡量/mol 3a−x 3a−2x x 4x 2a 8a+2x 由于同一混合气体中分压相同即物质的量相同，由三段式可得，即x = a。平衡时各物质的量之比为。 平衡时氢气的分压为，所以0～10 min内氢气的平均分压变化率为。 18. 甲醇是一种可再生能源，工业上可采用多种方法合成甲醇： Ⅰ、通过一氧化碳和氢气发生反应 ，下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数： 温度 250℃ 300℃ 350℃ 2.041 0.27 0.012 （1）①300℃下，将2 mol CO、和 充入2 L的密闭容器中，判断反应________（填“正向”或“逆向”）进行。 ②要提高CO的平衡转化率，在其他条件不变的情况下，可以采取的措施是________（填序号）。 a．升温  b．加入催化剂  c．恒容时加入加压  d．增加CO的浓度  e．恒容时加入惰性气体加压  f．分离出甲醇 Ⅱ、纳米颗粒技术在非金属催化剂实现电催化还原制备甲醇方向取得重要进展，该反应历程如图所示（吸附在催化剂表面的物质用*标注，如表示吸附在催化剂表面；图中*H已省略）。 （2）反应容易得到的副产物有CO和，其中相对较多的副产物为________。 （3）要使上述合成甲醇的反应速率加快，主要降低下列变化中________（填标号）的能量变化。 A.   B. C.    D. （4）一定条件下，向容积为2 L的恒容密闭容器中充入和，在甲、乙不同催化剂作用下发生反应：，反应至相同时间时，测得甲醇的物质的量分数随温度变化如图所示： ①由图可知，________，________（填“>”“<”或“=”） ②相同温度下催化剂效果更好的催化剂是________（填“甲”或“乙”）。 ③甲醇的物质的量分数在a～c点间随温度升高而增大的原因是________________________（不考虑催化剂活性）。 【答案】（1） ①. 正向 ②. cf （2）CO （3）A （4） ①. = ②. > ③. 甲 ④. a～c点未达平衡，温度升高反应速率加快，相同时间内生成甲醇增多 【解析】 【小问1详解】 ①300℃下，将2 mol CO、6 mol H2和4 mol CH3OH充入2 L的密闭容器中，，因此反应正向进行； ②a．根据温度升高，平衡常数减小，说明反应是放热反应，升温，平衡逆向移动，转化率降低，a不符合题意； b．加入催化剂，平衡不移动，转化率不变，b不符合题意； c．恒容时加入加压，平衡正向移动，CO转化率增大，c符合题意； d．增加CO的浓度，平衡正向移动，但CO转化率降低，d不符合题意； e．恒容时加入惰性气体加压，各反应物浓度不变，平衡不移动，转化率不变，e不符合题意； f．分离出甲醇，平衡正向移动，转化率增大，f符合题意； 故选cf； 【小问2详解】 副产物生成的能垒分别为：生成CO的能垒为，生成CH2O的能垒为；能垒越低化学反应速率越快，反应越容易进行，因此相对较多的副产物是CO； 【小问3详解】 总反应的速率由反应历程中能垒（活化能）最大的慢步骤决定，降低能垒最高的步骤的能量变化可以最大程度加快合成甲醇的总反应速率： A.的能垒为1.36 eV； B.的能垒为0.28 eV； C.的能垒为0.58 eV； D.的能垒为1.12 eV； 故选A； 【小问4详解】 ①由图可知，T4前反应未达到平衡，随着温度升高，甲醇的物质的量分数增大，T4后反应达到平衡，随着温度升高，反应逆向移动，说明该反应为放热反应，b点反应温度等于a点，两者K值相等，b点温度小于c，所以=，>； ②相同温度下，使用催化剂甲时，甲醇的物质的量分数更高，说明甲的催化活性更好，反应速率更快，催化效果更优； ③c点是该条件下的平衡点，区间反应还未达到平衡状态，温度是影响反应程度的主导因素，升温加快反应速率，相同时间内生成甲醇增多，则原因为a～c点未达平衡，温度升高反应速率加快，相同时间内生成甲醇增多。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二上学期10月份第二周化学科作业训练 可能用到的相对原子质量：H：1  C：12  O：16  Co：59  S：32 一、选择题（42分） 1. 化学强国，筑梦未来。下列说法错误的是 A. “雪豹”轮式载具所用耐寒轮胎，是在橡胶中加入耐寒助剂制成的特种橡胶制品 B. “北脑一号”脑机系统植入手术所用的钛板，具有优良的耐蚀性和生物相容性，属陶瓷材料 C. “天舟七号”飞船所用太阳能电池，核心部件含硅晶体，导电性介于导体与绝缘体之间 D. “深海一号”储油平台所用聚酯系泊缆绳是由二元醇与二元酸制得，主要成分为有机高分子 2. 化学用语是学习化学的工具，下列化学用语或图示正确的是 A. 与互为同素异形体 B. 乙烷的结构式： C. 甲烷的球棍模型： D. 聚丙烯的结构简式： 3. 反应，下列措施能同时提高反应速率及氨的平衡转化率的是 A. 压缩体积增大压强 B. 恒容下通入更多的 C. 加入高效催化剂 D. 升高反应温度 4. 下列离子方程式书写正确的是 A. 向澄清石灰水中通入过量： B. 将熔融金属钠投入硫酸铜溶液中： C. 铜粉与浓硝酸反应： D. 向溶液通入过量： 5. VC又称抗坏血酸，下列说法正确的是 A. VC分子中所有碳原子均处于同一平面内 B. VC能使酸性高锰酸钾溶液褪色 C. VC分子中不含醛基，故不能与银氨溶液发生银镜反应 D. 1 mol VC含有4 mol羟基，与足量金属钠反应可生成 6. 为阿伏加德罗常数的值，在药物合成与药用气体制备的相关反应中，下列说法正确的是 A. 标准状况下，22.4 L NO与的混合气体中含氮原子数为 B. 密闭容器中与充分反应，生成个 C. （重水）中所含中子数为 D. 三氧化硫是制备某些磺酰胺类药物的原料，标准状况下中含有氧原子数为 7. 信息技术芯片离不开高纯度的硅，工业上生产高纯硅的工艺流程如下：则下列说法正确的是 A. 晶体中，1个硅原子与2个氧原子形成共价键 B. 工艺流程中的反应均为置换反应 C. 上述流程中能循环利用的物质只有HCl D. 工业用焦炭还原石英砂制硅的反应为 8. 根据实验目的或操作，下列实验及现象、结论都正确的是 选项 实验目的或操作 实验及现象 结论 A 检验乙醇中是否含有水 向乙醇样品中加入无水粉末，白色固体变为蓝色 乙醇中含有水 B 探究蔗糖水解产物是否具有还原性 向蔗糖溶液中加入稀硫酸并加热，冷却后直接加入新制悬浊液并加热，产生砖红色沉淀 蔗糖水解产物具有还原性 C 探究钠与氧气的反应 将一小块金属钠放在空气中，表面迅速变暗，一段时间后表面出现白色固体 白色固体为 D 制备并检验氢氧化铁胶体 向沸水中滴加饱和溶液，边滴边搅拌，溶液出现红褐色 成功制备氢氧化铁胶体 A. A B. B C. C D. D 9. 部分含氮物质的价-类关系图如图所示。下列相关推断不合理的是 A. b在放电条件下与化合生成c，该转化属于氮的固定 B. 工业上制硝酸的转化路径为a→c→d→e，其中a→c为氨的催化氧化 C. 常温下可用铝制容器盛装e的浓溶液，是因为两者不反应 D. e见光分解生成的氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶4 10. 恒容密闭容器中反应物（X）转化为产物（Y）时的能量变化与反应过程的关系如图所示。下列说法正确的是 A. 加入催化剂后反应按路径②进行，正反应的活化能降低，反应放出的热量减少 B. 增加M的量，X的平衡转化率增大 C. 使用催化剂后，反应历程中的决速步为X·M=Y·M D. 达到平衡后充入He，体系压强增大，反应速率增大，增大 11. 微生物燃料电池在治理水体富营养化方面发挥了重要作用。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。下列说法正确的是 A. 电池工作时，除去与的物质的量之比为5∶3 B. 电极b为原电池的负极 C. 电子移动方向为电极b→沉积物→水体→电极a D. 电极a的电极反应式为 12. 某小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响，进行如下实验： 实验 编号 实验 温度 /℃ 试管中所加试剂及其用量/mL 溶液 3 mol/L稀 溶液 溶液 ① 25 3.0 2.0 3.0 ② 25 2.0 3.0 2.0 3.0 ③ 30 2.0 3.0 2.0 下列说法错误的是 A. ， B. 实验中可通过测定溶液完全褪色所需时间的长短来比较反应速率 C. 实验①②③均应先将溶液混合后再置于不同温度的水浴中 D. 若要探究稀硫酸浓度对反应速率的影响，可在保持与用量不变的条件下，改变稀硫酸用量并用蒸馏水补足体积 13. 据文献报道，某反应的反应历程如图所示： 下列有关该历程的说法错误的是 A. Fe元素以O=Fe（Ⅲ）和H-O-Fe（Ⅱ）两种形态参与反应循环，Fe元素是该反应的催化剂 B. 是反应历程中的中间产物 C. 分解生成和并再生，该步反应属于分解反应 D. 总反应化学方程式为 14. 恒容密闭容器中，等物质的量的和发生的总反应如下：，达到平衡时，相关物质平衡组成随温度变化关系如图。下列说法正确的是 A. 该反应正反应为放热反应 B. M点该反应的 （用物质的量分数代替浓度计算） C. L点的消耗速率大于a物质的生成速率 D. N点的平衡转化率为75% 二、非选择题（58分） 15. 草酸钴（）是制备金属钴的原料。利用含钴废料（主要成分为，含少量碳及有机物、、、、）制取的工艺流程如下： 已知：①为二元弱酸。②微溶，、难溶。 ③为水解反应，以下为离子开始水解及水解沉淀完全的pH： 0.01 mol/L 开始水解生成沉淀的pH 2.2 3.7 7.5 9.6 7.65 水解沉淀完全的pH 3.2 4.7 9 11 9.15 （1）“550℃焙烧”的目的是__________________________________________。 （2）“碱浸”时主要反应的离子方程式为________________________________________。 （3）“钴浸出”时加入的主要作用是_______________________________________。 （4）“净化除杂1”过程中，先加入溶液，目的是________________________________（用离子方程式表示），再调节pH至4.5，同时加热至80℃，此时得到的滤渣1的主要成分是________________，加热至80℃的原因是________________。“净化除杂2”得到的滤渣除了含，还含有________________。 （5）为测定产品的纯度，现称取1.00 g样品，用适当试剂将其转化为草酸铵[]溶液，再用过量稀硫酸酸化得到，然后与溶液反应，刚好用去溶液。该产品的纯度为________。（结果保留两位有效数字） 16. 硫代硫酸钠（）在精细化工领域应用广泛，实验室制备的一种装置如图所示。 已知：在中性或碱性环境中稳定，在酸性环境中易分解。 （1）盛装浓的仪器名称是________________。 （2）装置B的作用是除去气体中可能混有的硫酸酸雾，则试剂a为饱和________________溶液（填化学式）。 （3）开始实验后，装置C中先出现黄色浑浊，后逐渐澄清，待完全澄清时停止反应，得到溶液和气体。 ①C中出现的黄色沉淀是________，C中总反应的化学方程式：________。 ②若不及时停止A中的反应，产量会降低，原因是________________。最后得到的产品中可能含有硫酸钠杂质，请设计实验检测产品中是否存在硫酸钠，简要说明实验操作、现象和结论。__________________________________________________ （4）装置D是尾气处理装置，可以用下图________（填序号）装置替换。 （5）的应用：其溶液可除去漂白的织物中残留的氯气，被氧化成，在酸性条件下该反应的离子方程式为________________________________________________。 17. 利用与开展甲烷干重整（DRM）制合成气意义重大，存在的主要问题是催化剂易积炭失活和捕获纯成本高。 DRM反应：   （1）甲烷干重整过程中可能存在的积炭反应有： 反应Ⅰ：   反应Ⅱ：   则DRM反应的________；升高温度，催化剂积炭量降低，其原因是________________。 （2）下图是一种基于MOCC膜的渗透膜反应器，可用于烟气中低成本捕获，并可直接在反应器中与甲烷发生干重整反应。 ①温度升高，有利于提高的捕获量，MOCC膜上捕获的离子方程式为________________。 ②一定温度下，测得进气口的气体流速为，出气口流速为，则反应器内反应速率为________。 （3）往2 L的恒容密闭容器中充入和一定量的，在催化剂作用下发生DRM反应，已知容器中还存在反应Ⅳ：   ，本问仅考虑发生DRM反应和反应Ⅳ，平衡后的转化率与部分气体（CO、、）的物质的量浓度随温度变化如图所示。 ①下列说法不正确的是________。 A. 曲线a代表CO的物质的量浓度随温度变化 B. 一定温度下，往容器中充入Ar，容器内压强升高，增大 C. 反应器内浓度时，反应达到平衡状态 D. 升高温度，的转化率升高，反应Ⅳ的平衡常数变大 ②T℃时反应Ⅳ： 的平衡常数________（结果保留一位有效数字）。 （4）工业上可用甲烷处理硫化氢制备氢气，发生反应   。温度为T℃，压强恒定为20 MPa时，向密闭容器中按 通入气体，发生上述反应，10 min后反应达到平衡状态，此时 、的分压相同，则0～10 min内的压强变化率为________。 18. 甲醇是一种可再生能源，工业上可采用多种方法合成甲醇： Ⅰ、通过一氧化碳和氢气发生反应 ，下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数： 温度 250℃ 300℃ 350℃ 2.041 0.27 0.012 （1）①300℃下，将2 mol CO、和 充入2 L的密闭容器中，判断反应________（填“正向”或“逆向”）进行。 ②要提高CO的平衡转化率，在其他条件不变的情况下，可以采取的措施是________（填序号）。 a．升温  b．加入催化剂  c．恒容时加入加压  d．增加CO的浓度  e．恒容时加入惰性气体加压  f．分离出甲醇 Ⅱ、纳米颗粒技术在非金属催化剂实现电催化还原制备甲醇方向取得重要进展，该反应历程如图所示（吸附在催化剂表面的物质用*标注，如表示吸附在催化剂表面；图中*H已省略）。 （2）反应容易得到的副产物有CO和，其中相对较多的副产物为________。 （3）要使上述合成甲醇的反应速率加快，主要降低下列变化中________（填标号）的能量变化。 A.   B. C.    D. （4）一定条件下，向容积为2 L的恒容密闭容器中充入和，在甲、乙不同催化剂作用下发生反应：，反应至相同时间时，测得甲醇的物质的量分数随温度变化如图所示： ①由图可知，________，________（填“>”“<”或“=”） ②相同温度下催化剂效果更好的催化剂是________（填“甲”或“乙”）。 ③甲醇的物质的量分数在a～c点间随温度升高而增大的原因是________________________（不考虑催化剂活性）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $