河南郑州中学2026-2027学年高二上学期10月阶段检测 化学试题

2026-2027学年上期第一阶段学情反馈 高二化学 本试卷分为选择题和非选择题两部分。考试时间75分钟，满分100分。考生应 首先阅读答题卡上的文字信息，然后在答题卡上作答，在试题卷上作答无效， 交卷时只交答题卡。 可能用到的相对原子质量：H-1、C-12、N-14、O-16、Na-23、P-31、C1-35.5、 K-39、Mn-55、Zn-65、I-127 第I卷 选择题（共42分） 1.能量与科学、技术、社会关系密切。下列过程或装置能实现化学能转化为电能的是 石墨棒 石墨 石墨 MnO,糊 NHCI糊 锌简 饱和 NaCl 溶液 A.氧炔焰切割金属 B.普通锌锰电池 C.电解饱和食盐水 D.太阳能电池 2.下列说法或表示方法中正确的是 A.冰在室温下自动熔化成水，这是熵增的过程 B.相同条件下，等质量的两份H2与足量O2充分反应，分别生成液态水和水蒸气， 两者放出的热量一样多 C.H2(g)+C1(g)=2HCI(g)△H=184.6 kJ.mol1,该反应属于吸热反应 D.乙炔(C2H2)的燃烧热为-1366.8 kJ.mol-1,则乙炔燃烧的热化学方程式为 2C2H2(g)+502(g)=4C02(g)+2H20(1)△H=-1366.8kJ·mol1 高二化学试卷第1页共12页 3.在常温下，将金属ā和金属b贴在一起并放入溶液c中，如图所示下列说法正确的是 A.金属a是铁，金属b是铜，溶液c是海水时构成原电池，铁是正极 B.金属a是铁，金属b是铜，溶液c是浓硝酸时构成原电池，电子从铁流 向铜 C.金属a是镁，金属b是铝，溶液c是氢氧化钠溶液时构成原电池，铝电 极上发生的反应是A1+4OH-3e=[AI(OH)4] D.金属ā是铅，金属b是铂，溶液c是硫酸时构成原电池，金属块的总质量减少 4.下图分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系，据此判断下列说法中正确的是 能个金刚石+0， 能个白磷+0 能个 S(g)+O, 能个CO(g)+HO(g) 量 量 量 量 石墨 红磷升02 S(s)O C02(g)+H(g) SO,(g 反应过程 反应过程 反应过程 反应过程 图1 图2 图3 图4 A.图1：石墨比金刚石稳定 B.图2：白磷比红磷稳定 C.图3：S(g)+02(g)=S02(g)△H1=-2kJ·mo, S(s)+02(g)=S02(g)△H2=-92kJ·mol',△H1>△H2 D.图4：C0(g)+H,O(g)=C0,(g)+H,(g)△H>0 5.液流电池是储能领域的研究热点，能将剩余的电能存储起来，需要时再释放。一种钒液 流电池的结构和放电时的工作原理如图所示，下列说法正确的是 负载 质子交换膜 高二化学试卷第2页共12页 A.放电时，电极室a为负极室 B.充电时，电极室a的电极反应式为VO+e+2H=V02+ C.放电时，H由电极室a移向电极室b 通电 D.充电时，总反应为V02++V++H,0VO5+V2++2H 6.一种以二硫化钼(MoS2)作为电极催化剂的电池系统，将尾气中NO转化为NH的同 时获得电能，其工作原理如图所示（双极膜可将水电离为H+和OH，并能定向通过）。下 列说法正确的是 A.N极的电极反应为 NO 负载 NO+5e+5H*=NH +H,O M 3H,03 NH3 B.双极膜中OH移向NaSO4溶液 NaOH H+SNa2SO 溶液 溶液 C.当M极质量增大16g,则N极生成的NH3在 Zn/ZnO NO MoS2 双极膜 标准状况下的体积为11.2L D.电解过程中两极室的电解质溶液的浓度均增大 7远洋轮船的钢铁船体在海水中易发生腐蚀，利用如图装置模拟船体的电化学防护。下列 说法错误的是 M A.船体在海水中主要发生吸氧腐蚀 1.钢铁船体 B.船体发生腐蚀时，负极反应式为Fe-2e=Fe+ C.若X为碳棒，为减缓船体的腐蚀，开关K应 海水 置于M处 D.若X为碳棒，开关K置于N处，该防护法称为外加电流法 8.利用HO2氧化法处理甲醛废液制纯碱的装置如图所示，装置产生的电能可用于制备原 料HO2,同时实现海水淡化。下列说法错误的是 高二化学试卷第3页共12页 电解制备H,O2 Na,CO,溶液 海水 海水 H02 a 甲醛废液 NaOH溶液 A.Ⅲ室流出淡水 B.a、c为阳离子交换膜，b为阴离子交换膜 C.IV室溶液进入I室后，理论上I室还需补充NaOH溶液 D.I室的电极反应为：HCHO+6OH+4e-CO+4H,O 9.将H3与废弃的太阳能面板Si材料进行球磨反应，制备高纯度H2,反应如下： 反应I:4NH(g)+3Si(s)=6H(g)+SiN4(S)△H1K1: 反应I:2NH3(g)=N(g)十3H(g)△H2; 反应I:3Si(s十2N2(g)=Si3N4(s)△H3K3. 则△H3与K3分别为 A.△H1-2△H2; B. △H,-△H2; K △H1-△H2 K D. 2 △H-AH2; 2 VK2 10.己知△G=△H-T△S,△G的值只决定于反应体系的始态和终态，忽略△H、△S随温度的 变化。下列说法正确的是 300 200 TiO,(s)+2CL(g)=TiCl(g)+O,(g) 100 lou.f) 0 -300 C(s)+O2(g)=CO2(g) -400 -500 2c50,(g2c0g 50060070080090010001100 温度/℃ 高二化学试卷第4页共12页 A.在1000C时，TiCl4(g)+O2(g)=TiO2(s)+2Cl(g)不能自发进行 B.在600C时，TiO2(s)+C(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+C02(g)能自发进行 C.依图可知，在800~1100C反应2C0(g)+02(g)=2C0(g)△G>0 D.反应2C(s)+O(g)=2C0(g)的△S<0 11.25℃时，密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表所示： 下列说法错误的是 物质 X Y Z 初始浓度/(molL) 0.1 0.2 0.0 平衡浓度/(mol/L) 0.05 0.05 0.1 A.反应达到平衡时，X的转化率为50% B.该反应可表示为X(g)+3Y(g)≥2Z(g),其平衡常数为1600 C.增大压强，平衡常数增大 D.当X的百分含量保持不变时说明反应达到了平衡状态 12.化学平衡常数K的数值大小可衡量化学反应进行的程度，一定温度下的下列反应的 平衡常数如下： ①2N0(g)→N2(g)+02(g)K1=1x1030 ②2H(g)+O2(g)、2H0(g)K=2×1081mol1.L ③2C02(g)=2C0(g)+02(g)K3-4×1092molL1 以下说法正确的是 A.反应①的平衡常数表达式为K=cr(N,小cr(O) C(NO) B.相同温度下，2H0(g)、≠2H(g)+O2(g)的平衡常数为5×10-0mol·L1 C.相同温度下，NO、HO、CO2三种化合物分解放出O2的倾向由大到小的顺序为 NO>H2O>CO2 高二化学试卷第5页共12页 D.该温度下，某时刻反应③中C02(g、C0(g、O2(g)的浓度分别为2×105olL1、 2×10-10molL1、1010molL1,此时反应正向进行 13.我国科研人员将单独脱除S0,的反应与制备H,O,的反应相结合，实现协同转化。 已知：反应①单独制备H2,02:2H,0+02=2H02,一定不能自发进行： 反应②单独脱除SO2:4OH+2S02+O2=2SO+2H,0,一定条件下能自发进行。 协同转化装置如图（在电场作用下，双极膜中间层的H,O解离为OH和H+,并向两极迁 移)。下列分析错误的是 A A.反应①为吸热反应，反应②为放热反应 S02 双极膜 02 B.负极的电极总反应式为： H2O S02+40H-2e=S0}+2H20 SO 光催化 -OH C.协同转化总反应： H SO,+0,+2NaOH=H2O2+Na,SO NaOH溶液 稀硫酸 D.当生成0.1molH202时，负极区溶液质量增重6.4g 14.将25 mol NH41固体置于2L密闭容器中，在一定温度下发生下列反应， ①NH,I(s)=NH,(g)+HI(g):②2H(g)=H2(g)+l2(g)。达到平衡时， c(H2)=0.5molL,c(H)=4molL,下列说法错误的是 A.平衡时，c(NH3)=5molL B.此温度下反应①的平衡常数为25 C.平衡时NH,I的分解率为40% D.平衡时混合气体的平均相对分子质量为72.5 高二化学试卷第6页共12页 第Ⅱ卷非选择题（共58分） 15.（12分)I.为实现生产生活的“碳减”和经济的可持续发展，科学家开展C02的价值 型转化得到了新的突破。 (1)国际空间站处理C02的一个重要方法是将C0还原，原理为： C02(g)+4H2(g)CH4(g)+2H,O(g)△H1。己知下列反应： 反应I:2H2(g)+02(g)=2H,00)△H2=akJ-mo 反应I:CH4(g)+202(g)=C02(g)+2H,0(I)△H3=bkJ.mol 反应：H,O(g)=HO①)△H4=ckJ.mol △H,= kJ.mol(用字母表示 (2)二氧化碳经催化氢化可转化成绿色能源乙醇(CH,CH,OH)。已知： ①2H2(g)+02(g)=2H,0(g)△H=-483.6kJ·mo ②CH,CH2OH()+302(g)=2C02(g)+3H20()△H=-1366.8kJ·molr ③H,0①=H20(g)△H=+44.0kJ-molr 则二氧化碳与氢气转化成CH,CH,OH(I)和液态水的热化学方程式： Ⅱ.中和反应是化学中的一种重要反应，酸、碱在互相交换成分的过程中，也产生了能量 的变化。 (3)下列与中和反应热量变化相同的是 (填标号)。 A.铝热反应 B.NH4C1与BaCl28HO混合 C.碳酸氢钠分解 D.浓硫酸溶于水 高二化学试卷第7页共12页 (4)中和热的理论数值为-57.3kJ/mol。用如下图所示的装置进行中和热测定。 回答下列问题： ①有同学认为该装置存在缺陷，请指出该装置的不足之处 温度计 硬纸板 ②若小烧杯与大烧杯未在同一平面，求得的焓变 碎纸条 △H (填偏大”、“偏小”或“无影响)，该实验现使用 50mL0.55mol.L盐酸和50mL0.50mol/LNaOH溶液进行反应， 则放出的热量 57.3kJ。(忽略测量误差，填>或<”或=)。 ③关于中和热的测定实验，下列说法正确的是 (填标号)。 A.为了使酸碱充分反应，应当缓慢分次倒入NaOH溶液 B.实验中，应记录初始温度与反应过程中达到的最高温度。 C.完成一次中和热测定实验，最少需测两次温度 (⑤)将V1mL1.Omol/L盐酸和VmL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液的 温度，实验结果如图所示，实验中始终保持Y+V,=50。 30 温 下列叙述正确的是 (填标号) 28 ℃ 26 A.做该实验时环境温度低于22℃ 24 B.V1=30mL时，盐酸和氢氧化钠溶液恰好完全反应 22 20 C.NaOH溶液的浓度约为2mol/L 1020304050 D.强酸强碱的稀溶液均可用于中和热测定 16.(19分)完成下列各空 (1)历史上第一个化学电源一伏打电堆示意图如图，该电堆相当于 多个原电池串联。如金属c为Zm,金属d为铜，e为浸NaCl溶液 的湿布，则负极的电极反应式为 高二化学试卷第8页共12页 用电器 (2)以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池的结构示意图如图1所示 C02 ①A为生物燃料电池的 (填“正”或“负)极。 ②正极的电极反应式为 ③放电过程中，H由 (填正”或“负”，下同)极区向 H,0 C6H206 质子交换膜 极区迁移。 图1 ④在电池反应中，每消耗1olO2,理论上生成标准状况下二氧化碳的体积是 (3)20世纪末燃料电池成了电池领域的热点。一种将燃料电池与电解饱和食盐水组合的新 工艺，其相关物质的传输与转化关系如图，其中电极未标出，所用离子交换膜都只允许 阳离子通过。图中的Y物质是 ,a b(填><或=”)，燃料电池每消耗 1LO2(标准状况)，理论上最多能产生X(标准状况)的体积为 Lo 精制饱和NaCI溶液 a%NaOH溶液 空气 除去(C02) 离子交换膜 离子交换膜 稀NaCI溶液 NaOH溶液 b%NaOH溶液 电解池 燃料电池 (④)某研究性学习小组设计了如图所示装置探究钢铁的腐蚀与防护。 为防止金属Fe被腐蚀，可以采用下列 (填装置序号)装置进行防护；装置③ 中总反应的离子方程式为 Fe Fe Fe 石墨 食盐水 食盐水 食盐水 ① ② ③ 高二化学试卷第9页共12页 17.(15分)I.如图所示装置，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极，甲、乙中溶液的浓 度和体积都相同（假设通电前后溶液体积不变），A、B为外接直流电源的两极。将直流电 源接通后，F极附近溶液呈红色。回答下列问题： IB CuSO 滴有酚酞的饱 Fe(OHD3胶体 溶液（过量）和NaCI溶液 甲 乙 丙 丁 (1)B极是电源的 极：一段时间后，装置丁中X极附近的颜色逐渐变浅，Y极附近 的颜色逐渐变深，这表明Fe(OHD3胶粒带 (填“正”或“负)电荷。 (2)①电解饱和NaCI溶液的总反应化学方程式为 阳极 上产生气体的颜色为 ②若C、F两电极共产生标准状况下6.72L的气体，则D电极的质量增加 g。 (3)若在丙池中进行铁制品表面镀镍，电镀液用硫酸镍溶液，则镍应为 电极（填G 或F)。通电一段时间后，欲使甲装置中电解液恢复到起始状态，应向溶液中加入适量 的 _0 Ⅱ.某小组运用离子交换膜法制碱的原理，用如图所示装置电解KSO4溶液。 K2SO4溶液 A D pH=b的 pH=d的 H2SO4溶液 KOH溶液 pH=a的↑离子 离子 pH=c的 H2SO4溶液 交换膜 交换膜 KOH溶液 高二化学试卷第10页共12页 (4)左侧的离子交换膜为（填“阴”或“阳）离子交换膜，该电解槽的阳极反应为 Ⅲ.利用电解原理可以防止钢铁腐蚀，还可以用来处理酸性含铬废水（主要含有C,O?, 以铁板作阳极，石墨为阴极，处理过程中存在反应Cx,O2+6Fe2++14H=2Cr3++6Fe3++7H,0, 最后C+以C(OH3的形式除去。 (⑤)该电解池阳极的电极反应式为 ,若处理1 molCr,O子的废 水，理论上电路中转移 mol电子。 18.试运用所学知识，回答下列问题： (1)已知某温度下某反应的化学平衡常数表达式为K= c(H2O) 则其所对应的化学 c(CO).c(H2) 方程式为 (2)已知在一定温度下， ①C(s)+C02(g)≠2CO(g)△H,=akJ.molK； ②C0(g)+H,0(g)≠H,(g)+C02(g)△H2=bkJ.molK2: ③C(S)+H,O(g)、→CO(g)+H2(g)△H3K3 则K、K2、K3之间的关系是 ,△H3= (用含a、b的代数式表示)。 (3)煤化工通常通过研究不同温度下反应的平衡常数来解决各种实际问题。已知等体积的 一氧化碳和水蒸气进入反应器时发生如下反应：C0(g)+H,0(g)H,(g)+C02(g), 该反应的平衡常数随温度的变化如下表所示： 温度/C 400 500 800 平衡常数K 9.94 9 1 该反应的正反应是 (填吸热”或“放热)反应；若该反应在500C时进行，设 C0和H0的起始浓度均为0.02mol/L,在该条件下，C0的平衡转化率为 高二化学试卷第11页共12页 (4)在一定温度下，体积不变的密闭容器中，能说明反应 2NH3(g)+CO2(g)、≥NH,COONH4(s)达到平衡状态的是 (填序号)。 ①混合气体的压强不变②混合气体的密度不变 ③相同时间内断裂3molN-H键，同时形成1 nolCO2 ④混合气体的平均相对分子质量不变⑤NH3的体积分数不变 高二化学试卷第12页共12页 2026-2027学年上期第一阶段学情反馈 高二化学 本试卷分为选择题和非选择题两部分。考试时间75分钟，满分100分。考生应首先阅读答题卡上的文字信息，然后在答题卡上作答，在试题卷上作答无效，交卷时只交答题卡。 可能用到的相对原子质量：H-1、C-12、N-14、O-16、Na-23、P-31、Cl-35.5、K-39、Mn-55、Zn-65、I-127 第I卷 选择题（共42分） 1．能量与科学、技术、社会关系密切。下列过程或装置能实现化学能转化为电能的是 A．氧炔焰切割金属 B．普通锌锰电池 C．电解饱和食盐水 D．太阳能电池 【答案】B 【详解】A．氧炔焰切割金属过程中乙炔燃烧释放热量，能量转化形式为化学能转化为热能，A不符合题意； B．普通锌锰电池属于原电池装置，利用自发氧化还原反应实现化学能向电能的转化，B符合题意； C．电解饱和食盐水属于电解过程，需要外接电源供电，能量转化形式为电能转化为化学能，C不符合题意； D．太阳能电池的能量转化为太阳能转化为电能，不涉及化学能到电能的转化，D不符合题意； 故选B。 2．下列说法或表示方法中正确的是 A．冰在室温下自动熔化成水，这是熵增的过程 B．相同条件下，等质量的两份与足量充分反应，分别生成液态水和水蒸气，两者放出的热量一样多 C．  ，该反应属于吸热反应 D．乙炔()的燃烧热为，则乙炔燃烧的热化学方程式为   【答案】A 【详解】A．固态冰的混乱度低于液态水，冰在室温下熔化的过程体系混乱度增大，属于熵增过程，A正确； B．等质量的与足量氧气完全反应，由于液态水的能量低于水蒸气，生成液态水时放出的热量比生成水蒸气时更多，两者放出的热量不相等，B错误； C．为放热反应，正确的焓变，题目给出的焓变数值错误，C错误； D．燃烧热是1mol纯可燃物完全燃烧生成指定稳定产物时放出的热量，题目中所给热化学方程式中的物质的量为2 mol，对应应为，D错误； 故选A。 3．在常温下，将金属a和金属b贴在一起并放入溶液c中，如图所示下列说法正确的是 A．金属a是铁，金属b是铜，溶液c是海水时构成原电池，铁是正极 B．金属a是铁，金属b是铜，溶液c是浓硝酸时构成原电池，电子从铁流向铜 C．金属a是镁，金属b是铝，溶液c是氢氧化钠溶液时构成原电池，铝电极上发生的反应是 D．金属a是铅，金属b是铂，溶液c是硫酸时构成原电池，金属块的总质量减少 【答案】C 【详解】A．在海水中，铁和铜构成原电池时，铁电极比较活泼，是负极，A错误； B．在浓硝酸中，铁和铜构成原电池，由于铁在浓硝酸中发生钝化，铜可与浓硝酸持续反应，铜电极是负极，电子从铜电极流向铁电极，B错误； C．在氢氧化钠溶液中，镁和铝构成原电池，铝可以和氢氧化钠溶液反应，铝电极活泼失去电子发生反应：，C正确； D．在硫酸溶液中，铂和铅构成原电池，铅是负极，发生反应时会生成硫酸铅，硫酸铅是固体附着在电极上，铂是惰性电极不反应，金属整体的质量会增加，D错误； 故选C。 4．下图分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系，据此判断下列说法中正确的是 A．图1：石墨比金刚石稳定 B．图2：白磷比红磷稳定 C．图3：，， D．图4： 【答案】A 【详解】A．图1中，石墨与氧气的总能量低于金刚石与氧气的总能量，说明相同物质的量的石墨的能量低于金刚石。同素异形体的能量越低越稳定，因此石墨比金刚石稳定，A正确； B．图2中，白磷与氧气的总能量高于红磷与氧气的总能量，说明含相同物质的量磷原子时，白磷的能量高于红磷。同素异形体的能量越低越稳定，因此红磷比白磷稳定，B错误； C．图3中，两反应的生成物均为，其总能量相同；气态硫与氧气的总能量高于固态硫与氧气的总能量，且两者均高于生成物的总能量，因此两反应均放热，气态硫燃烧放出的热量更多，即。放热反应的焓变为负，放出的热量越多，焓变越小，因此两反应及其焓变关系应表示为：，，，C错误； D．图4中，与的总能量高于与的总能量。选项所写反应由较高能量状态转变为较低能量状态，属于放热反应，焓变小于零，正确表示为，D错误； 故选A。 5.液流电池是储能领域的研究热点，能将剩余的电能存储起来，需要时再释放。一种钒液流电池的结构和放电时的工作原理如图所示，下列说法正确的是 A．放电时，电极室a为负极室 B．充电时，电极室a的电极反应式为 C．放电时，H+由电极室a移向电极室b D．充电时，总反应为 【答案】D 【分析】在a极被还原为VO2+，故a极为电池正极，电极反应式为，b极为电池负极，电极反应式为。 【详解】A．放电时，电极室a中转化为，元素化合价从+5降低到+4，发生还原反应，故电极室a为正极室，A错误； B．充电时，电极室a为阳极，发生失电子的氧化反应，电极反应为，选项给出的是放电时正极的反应式，B错误； C．放电时为原电池，阳离子向正极移动，由负极室b移向正极室a，C错误； D．放电时总反应为，充电为放电的逆过程，故充电总反应为，D正确； 故本题选D。 6．一种以二硫化钼作为电极催化剂的电池系统，将尾气中NO转化为的同时获得电能，其工作原理如图所示(双极膜可将水电离为和，并能定向通过)。下列说法正确的是 A．N极的电极反应为 B．双极膜中移向溶液 C．当M极质量增大16 g，则N极生成的在标准状况下的体积为11.2 L D．电解过程中两极室的电解质溶液的浓度均增大 【答案】A 【分析】该装置是将NO转化为同时获得电能的原电池：N极通入NO生成，发生还原反应为正极；M极Zn转化为ZnO，发生氧化反应为负极。 【详解】A．N极为正极，中N元素化合价从+2降低到-3，得电子结合双极膜迁移过来的生成和，给出的电极反应原子、电荷均守恒，A正确； B．原电池中阴离子向负极移动，M极为负极，应移向M极所在的溶液，而非溶液，B错误； C．M极反应为，质量增大16g对应生成1mol ，转移2mol电子，根据电子守恒，N极生成的物质的量为，标准状况下体积为，不是，C错误； D．两极反应均生成，电解质溶液被稀释，浓度均减小，并非增大，D错误； 故选A。 7.远洋轮船的钢铁船体在海水中易发生腐蚀，利用如图装置模拟船体的电化学防护。下列说法错误的是 A．船体在海水中主要发生吸氧腐蚀 B．船体发生腐蚀时，负极反应式为 C．若X为碳棒，为减缓船体的腐蚀，开关K应置于M处 D．若X为碳棒，开关K置于N处，该防护法称为外加电流法 【答案】C 【详解】A．海水呈弱碱性，钢铁船体在海水中构成原电池，主要发生吸氧腐蚀，A正确； B．船体发生腐蚀时铁作负极，失去电子生成，负极反应式为，B正确； C．若X为碳棒，开关K置于M处时构成原电池，铁的活泼性强于碳，钢铁船体作负极，会加快腐蚀，无法减缓船体腐蚀，C错误； D．若X为碳棒，开关K置于N处时构成电解池，钢铁船体连接电源负极作阴极被保护，该防护法称为外加电流法，D正确； 故选C。 8.利用H2O2氧化法处理甲醛废液制纯碱的装置如图所示，装置产生的电能可用于制备原料H2O2，同时实现海水淡化。下列说法错误的是 A．Ⅲ室流出淡水 B．a、c为阳离子交换膜，b为阴离子交换膜 C．Ⅳ室溶液进入Ⅰ室后，理论上Ⅰ室还需补充NaOH溶液 D．Ⅰ室的电极反应为： 【答案】D 【分析】甲醛(HCHO)中C为0价，反应后生成，其中C为+4价，失电子发生氧化反应，因此I室电极为原电池负极；IV室H2O2中O为-1价，反应后生成OH-中O为-2价，得电子发生还原反应，因此IV室电极为原电池正极。 【详解】A．原电池中，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动：II室海水中的阳离子通过a膜进入I室，阴离子通过b膜进入III室；III室海水中的阳离子通过c膜进入IV室，阴离子通过b膜进入II室，最终II是浓海水，因此III室流出淡水，A正确； B．a膜允许阳离子通过进入I室，为阳离子交换膜；c膜允许阳离子通过进入IV室，为阳离子交换膜；b膜允许阴离子通过，为阴离子交换膜，B正确； C．IV室电极反应为，生成的OH-与从III室迁移过来的Na+结合为NaOH，NaOH回流至I室，I室负极反应为，每转移4 mol电子，I室消耗6 mol OH-，同时IV室转移4 mol电子时生成4 mol OH-回流至I室，OH-存在缺口，因此理论上I室还需补充NaOH溶液，C正确； D．I室为负极，发生失电子的氧化反应，电极反应式中应失去电子，选项给出的反应式中为“+4e-”，表示得电子，不符合负极反应规律，正确的电极反应为，D错误； 故答案选D。 9．将NH3与废弃的太阳能面板Si材料进行球磨反应，制备高纯度H2，反应如下： 反应Ⅰ：4NH3(g)+3Si(s)=6H2(g)+Si3N4(s)  ΔH1  K1； 反应Ⅱ：2NH3(g)=N2(g)+3H2(g)  ΔH2  K2； 反应Ⅲ：3Si(s)+2N2(g)=Si3N4(s)  ΔH3  K3。 则ΔH3与K3分别为 A．； B．； C．； D．； 【答案】A 【详解】根据盖斯定律，反应Ⅲ=反应Ⅰ-2×反应Ⅱ，故；平衡常数运算规则为：反应扩大倍时平衡常数变为原平衡常数的次方，反应相减时平衡常数为两反应平衡常数相除，因此； 故选A。 10.已知ΔG=ΔH-TΔS，ΔG的值只决定于反应体系的始态和终态，忽略ΔH、ΔS随温度的变化。下列说法正确的是 A．在1000℃时，TiCl4 (g)＋O2 (g) = TiO2 (s)＋2Cl2(g)不能自发进行 B．在600℃时，TiO2 (s)＋C(s)＋2Cl2 (g)=TiCl4 (g)＋CO2 (g)能自发进行 C．依图可知，在800～1100℃反应2CO(g) + O2(g) = 2CO2(g) △G>0 D．反应2C(s)＋O2(g)=2CO(g)的△S<0 【答案】B 【详解】A．反应是图中的逆反应，1000℃时正反应，故逆反应，能自发进行，A错误； B．目标反应可由图中与相加得到，根据盖斯定律，总反应为两反应之和，600℃时两反应相加后小于0，故能自发进行，B正确； C．反应可由乘以2再，减去得到，计算得800～1100℃时总，C错误； D．反应中气体物质的量增大，混乱度增加，故，D错误； 故选B。 11．25 ℃时，密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表所示： 下列说法错误的是 物质 X Y Z 初始浓度/(mol/L) 0.1 0.2 0.0 平衡浓度/(mol/L) 0.05 0.05 0.1 A．反应达到平衡时，X的转化率为50% B．该反应可表示为X(g)+3Y(g)2Z(g)，其平衡常数为1600 C．增大压强，平衡常数增大 D．当X的百分含量保持不变时说明反应达到了平衡状态 【答案】C 【详解】A．X的初始浓度为，平衡浓度为，转化率为，A正确； B．平衡时，，，三者浓度变化量之比为，故反应为，平衡常数，B正确； C．平衡常数仅与温度有关，增大压强不会改变平衡常数，C错误； D．X的百分含量保持不变，说明反应体系中各组分的含量不再随时间变化，反应达到平衡状态，D正确； 故答案选C。 12．化学平衡常数K的数值大小可衡量化学反应进行的程度，一定温度下的下列反应的平衡常数如下：   ①2NO(g)N2(g)＋O2(g)  K1=1×1030 ②2H2(g)＋O2(g)2H2O(g)  K2=2×1081 mol-1·L        ③2CO2(g)2CO(g)＋O2(g)  K3=4×10-92 mol·L-1 以下说法正确的是 A．反应①的平衡常数表达式为K1= B．相同温度下，2H2O(g)2H2(g)＋O2(g)的平衡常数为5×10-80 mol·L-1 C．相同温度下，NO、H2O、CO2三种化合物分解放出O2的倾向由大到小的顺序为NO>H2O>CO2 D．该温度下，某时刻反应③中CO2(g)、CO(g)、O2(g)的浓度分别为2×10-5 mol·L-1、2×10-10 mol·L-1、10-10 mol·L-1，此时反应正向进行 【答案】C 【详解】A．反应①中的化学计量数为2，平衡常数表达式应为，选项中浓度的幂次错误，A错误； B．是反应②的逆反应，平衡常数为，选项数值错误，B错误； C．分解放出的反应平衡常数越大，反应正向进行的倾向越大，分解的，分解的，分解的，故倾向顺序为，C正确； D．此时反应③的浓度商，，反应逆向进行，D错误； 故选C。 13．我国科研人员将单独脱除的反应与制备的反应相结合，实现协同转化。 已知：反应①单独制备：，一定不能自发进行； 反应②单独脱除：，一定条件下能自发进行。 协同转化装置如图(在电场作用下，双极膜中间层的解离为和，并向两极迁移)。下列分析错误的是 A．反应①为吸热反应，反应②为放热反应 B．负极的电极总反应式为： C．协同转化总反应： D．当生成0.1 mol 时，负极区溶液质量增重6.4 g 【答案】D 【分析】由装置图可知，负极区为NaOH溶液，SO2在负极被氧化；正极区为稀硫酸，O2在正极被还原为H2O2；双极膜中H2O解离出的OH−向负极区迁移、H+向正极区迁移。 【详解】A．反应①②的正反应均为气体分子数减小的反应；反应①一定不能自发进行，反应②一定条件下能自发进行，可知反应①为吸热反应、反应②为放热反应，A正确； B．负极区为NaOH溶液，SO2失电子被氧化为，电极反应式正确，B正确； C．将正、负极反应式相加并合并H+与OH−，即得该协同转化总反应，C正确； D．生成0.1 mol H2O2时转移0.2 mol e−：负极区吸收0.1 mol SO2（增重6.4 g），又有0.2 mol OH−自双极膜迁入（增重3.4 g），负极区溶液实际增重9.8 g，D错误； 故答案为D 14.将固体置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应，①；②。达到平衡时，，，下列说法错误的是 A．平衡时， B．此温度下反应①的平衡常数为25 C．平衡时的分解率为 D．平衡时混合气体的平均相对分子质量为72.5 【答案】B 【详解】A．反应②生成，可知反应②消耗，结合平衡时，得反应①生成的总，由反应①计量关系，等于反应①生成的总，即，A正确； B．反应①的反应物为固体，平衡常数，代入平衡浓度得，故B错误； C．初始，分解的等于反应①生成的总，分解率为，故C正确； D．平衡时、、、，总气体浓度为，总气体物质的量为；气体总质量等于分解的的质量，分解的，总质量为，平均摩尔质量为，即平均相对分子质量为72.5，故D正确； 答案选B。 第Ⅱ卷 非选择题（共58分） 15．（12分）Ⅰ．为实现生产生活的“碳减”和经济的可持续发展，科学家开展CO2的价值型转化得到了新的突破。 (1)国际空间站处理CO2的一个重要方法是将CO2还原，原理为： 。已知下列反应： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： ___________(用字母表示) (2)二氧化碳经催化氢化可转化成绿色能源乙醇()。已知： ① ② ③ 则二氧化碳与氢气转化成 和液态水的热化学方程式：____________________。 Ⅱ．中和反应是化学中的一种重要反应，酸、碱在互相交换成分的过程中，也产生了能量的变化。 (3)下列与中和反应热量变化相同的是___________(填标号)。 A．铝热反应 B．NH4Cl与BaCl2·8H2O混合 C．碳酸氢钠分解 D．浓硫酸溶于水 (4)中和热的理论数值为-57.3kJ/mol。用如下图所示的装置进行中和热测定。 回答下列问题： ①有同学认为该装置存在缺陷，请指出该装置的不足之处__________________________。 ②若小烧杯与大烧杯未在同一平面，求得的焓变___________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)，该实验现使用盐酸和 溶液进行反应，则放出的热量_______________ 57.3kJ。（忽略测量误差，填“>”或“<”或“=”)。 ③关于中和热的测定实验，下列说法正确的是___________(填标号)。 A．为了使酸碱充分反应，应当缓慢分次倒入NaOH溶液 B． 实验中，应记录初始温度与反应过程中达到的最高温度。 C． 完成一次中和热测定实验，最少需测两次温度 (5)将V1mL1.0mol/L盐酸和V2mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液的温度，实验结果如图所示，实验中始终保持。下列叙述正确的是___________(填标号)。 A．做该实验时环境温度低于22℃ B．V1=30mL时，盐酸和氢氧化钠溶液恰好完全反应 C．NaOH溶液的浓度约为2mol/L D．强酸强碱的稀溶液均可用于中和热测定 【答案】15.(除标注外每空2分，共12分) (1)2a-b-2c (2) （方程式和焓变正确各1份） (3)AD（选对一个给1分，错选多选0分） (4) 缺少环形玻璃搅拌器（1分） 偏大（1分） < （1分） B（1分） (5)AB（选对一个给1分，错选多选0分） 【详解】（1）根据盖斯定律，目标反应 可以通过 反应Ⅰ 反应Ⅱ 反应Ⅲ 得到，因此 。 （2）目标反应为 。根据盖斯定律，由 ① ② ③ 可得目标反应。计算反应热 。 （3）中和反应是放热反应，反应过程中释放能量。 A．铝热反应为放热反应，反应过程中释放能量，A符合； B．铵盐与钡盐晶体混合，二者不发生反应，无明显的热量变化，B不符合； C．碳酸氢钠分解为吸热反应，反应过程中吸收能量，C不符合； D．浓硫酸溶于水放出大量热，过程中释放能量，D符合。 故答案选AD。 （4）① 装置中缺少用于上下搅拌的环形玻璃搅拌棒，会导致反应物混合不均匀，热量测量不准确。 ② 小烧杯与大烧杯未在同一平面会导致热量散失，测得的温度差偏小，由于中和反应的 为负值，放出的热量少会导致求得的 数值偏大；实验中生成水的物质的量为 ，远小于 ，故放出的热量小于 。 ③ A．缓慢分次倒入会导致热量散失，应一次性迅速倒入，A错误； B．实验中应记录初始温度与反应过程中的最高温度以计算温差，B正确； C．完成一次测定至少需要测量酸初始温度、碱初始温度和反应最高温度共3次，C错误。 故答案选B。 （5）A．加入 盐酸反应放热后溶液温度为 ，说明实验时的环境温度一定低于 ，A正确； B．温度最高点即为放热最多的点，此时盐酸和氢氧化钠恰好完全反应，对应 ，B正确； C．恰好反应时消耗 盐酸和 溶液，根据 ，可得 ，C错误； D．若强酸强碱反应生成沉淀（如稀硫酸和氢氧化钡生成硫酸钡沉淀），会伴随沉淀热的放出，导致测定结果不准确，因此并非所有强酸强碱稀溶液都可用于中和热测定，D错误。 故答案选AB。 16.（19分）完成下列各空 (1)历史上第一个化学电源——伏打电堆示意图如图，该电堆相当于多个原电池串联。如金属c为Zn，金属d为铜，e为浸NaCl溶液的湿布，则负极的电极反应式为________________________。 (2)以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池的结构示意图如图1所示： ①A为生物燃料电池的_______(填“正”或“负”)极。 ②正极的电极反应式为_______。 ③放电过程中，H＋由_______(填“正”或“负”，下同)极区向_______极区迁移。 ④在电池反应中，每消耗1 mol O2，理论上生成标准状况下二氧化碳的体积是_______。 (3)20世纪末燃料电池成了电池领域的热点。一种将燃料电池与电解饱和食盐水组合的新工艺，其相关物质的传输与转化关系如图，其中电极未标出，所用离子交换膜都只允许阳离子通过。图中的Y物质是________，a______b（填“>”“<”或“=”），燃料电池每消耗1 L O2（标准状况），理论上最多能产生X（标准状况）的体积为________L。 (4) 某研究性学习小组设计了如图所示装置探究钢铁的腐蚀与防护。 为防止金属Fe被腐蚀，可以采用下列_________（填装置序号）装置进行防护；装置③中总反应的离子方程式为_________。 【答案】16.(除标注外每空2分，共19分) (1) (2) 正 （1分） 负（1分） 正 （1分） 22.4 L (3) （或氢气） < 2 (4) ②③ （选对一个给1分，错选多选0分） 2H2O+2Cl-Cl2↑+H2↑+2OH- 【详解】（1）在伏打电堆中，活泼性较强的金属锌（）作负极，失去电子发生氧化反应，其电极反应式为； （2）该燃料电池中通入氧气的电极为正极，即A为正极，通入葡萄糖的电极为负极，即B为负极。 ①根据分析，A为生物燃料电池的正极； ②正极氧气得电子和氢离子反应生成水，电极反应式为：； ③放电过程中，阳离子移向正极，故H＋由负极区向正极区迁移； ④在电池反应中，负极的电极反应为：，每消耗1 mol O2转移4 mol电子，理论上生成二氧化碳的物质的量为：1 mol，标准状况下的体积是：22.4 L； （3） 左侧装置为电解池，电解饱和食盐水时，阳极产生，阴极产生和。右侧为燃料电池，通入空气（）的一极为正极，则通入Y的一极为负极，燃料电池负极应通入燃料，故Y为，X为。在燃料电池中，正极发生反应：，生成了，同时负极区的通过阳离子交换膜移向正极区，导致正极区溶液的浓度增大，因此a < b。根据整个闭合回路中电子转移守恒可得关系式：，故消耗1 L（标准状况）时，理论上最多能产生2 L（即X）。 （4）①中铁的金属性强于铜，铁作负极，被腐蚀，②锌的金属性强于铁，锌作负极，铁作正极，铁被保护；③有外接电源，铁作阴极，根据电解原理，铁被保护；因此②③装置可以防止铁被腐蚀；反应③阳极电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑，阴极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，总反应式为2H2O+2Cl-Cl2↑+H2↑+2OH-； 17. （15分）Ⅰ．如图所示装置，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极，甲、乙中溶液的浓度和体积都相同(假设通电前后溶液体积不变)，A、B为外接直流电源的两极。将直流电源接通后，F极附近溶液呈红色。回答下列问题： (1)B极是电源的______极；一段时间后，装置丁中X极附近的颜色逐渐变浅，Y极附近的颜色逐渐变深，这表明Fe(OH)3胶粒带______(填“正”或“负”)电荷。 (2)①电解饱和NaCl溶液的总反应化学方程式为_____________________________，阳极上产生气体的颜色为________。 ②若C、F两电极共产生标准状况下6.72 L的气体，则D电极的质量增加________g。 (3)若在丙池中进行铁制品表面镀镍，电镀液用硫酸镍溶液，则镍应为______电极(填“G”或“H”)。通电一段时间后，欲使甲装置中电解液恢复到起始状态，应向溶液中加入适量的______。 Ⅱ．某小组运用离子交换膜法制碱的原理，用如图所示装置电解K2SO4溶液。 (4)左侧的离子交换膜为______(填“阴”或“阳”)离子交换膜，该电解槽的阳极反应为_____。 Ⅲ．利用电解原理可以防止钢铁腐蚀，还可以用来处理酸性含铬废水(主要含有，以铁板作阳极，石墨为阴极，处理过程中存在反应，最后Cr3+以Cr(OH)3的形式除去。 (5) 该电解池阳极的电极反应式为__________________________，若处理的废水，理论上电路中转移______mol电子。 【答案】17.(除标注外每空2分，共15分) (1) 负（1分） 正（1分） (2) 黄绿色（1分） 12.8（1分） (3) G （1分） （1分） (4) 阴（1分） (5) 12 【分析】将直流电源接通后，F极附近溶液呈红色，说明F极附近水放电产生了，即F极为阴极。由此可推断，A为正极，B为负极；与正极相连的C、E、G、X均为阳极，与负极相连的D、F、H、Y均为阴极。 【详解】（1）由分析可知，B极为电源的负极；丁装置中Y极为阴极，Y极附近颜色逐渐变深，说明胶粒在电场作用下向阴极移动，即胶粒带正电荷。 （2）①电解饱和溶液生成氢氧化钠、氢气和氯气，总反应化学方程式为；阳极（E极）上氯离子失电子生成氯气，氯气为黄绿色气体。 ②C极为阳极，电极反应为，F极为阴极，电极反应为。设电路中转移电子的物质的量为，则生成为，生成为。两电极共产生标准状况下（即）气体，则，解得。D极为阴极，电极反应为，转移电子时析出，其质量增加量为。 （3）电镀时，镀层金属作阳极，镀件作阴极。镍应为阳极，即与电源正极相连的G电极；甲装置电解溶液，总反应为，脱离溶液的物质原子个数比（铜原子比氧原子）为1:1，相当于，故欲使电解液恢复到起始状态，应加入适量的。 （4）电解溶液，左侧电极与正极相连，为阳极，水失电子发生氧化反应，电极反应式为。阳极区生成，为保持溶液电中性，需通过左侧离子交换膜向阳极区移动，故左侧为阴离子交换膜。 （5）以铁板作阳极处理含铬废水，铁在阳极失去电子生成，电极反应式为；根据反应可知，处理需要消耗，而生成转移电子，故理论上电路中转移电子的物质的量为。 18. 试运用所学知识，回答下列问题： (1)已知某温度下某反应的化学平衡常数表达式为，则其所对应的化学方程式为___________。 (2)已知在一定温度下， ① ； ② ； ③ 则、、之间的关系是__________，___________(用含a、b的代数式表示)。 (3)煤化工通常通过研究不同温度下反应的平衡常数来解决各种实际问题。已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应器时发生如下反应： ，该反应的平衡常数随温度的变化如下表所示： 温度/℃ 400 500 800 平衡常数K 9.94 9 1 该反应的正反应是___________(填“吸热”或“放热”)反应；若该反应在500℃时进行，设CO和H2O的起始浓度均为0.02mol/L，在该条件下，CO的平衡转化率为_____________。 (4)在一定温度下，体积不变的密闭容器中，能说明反应 达到平衡状态的是___________(填序号)。 ①混合气体的压强不变②混合气体的密度不变 ③相同时间内断裂3molN-H键，同时形成1molCO2 ④混合气体的平均相对分子质量不变 ⑤NH3的体积分数不变 【答案】18.(除标注外每空2分，共12分) (1) (2) (3) 放热 75% (4)①②（选对一个给1分，错选多选0分） 【详解】（1）由化学平衡常数表达式 可知，生成物中含有 ，反应物中含有 和 ，且它们的化学计量数均为 。根据质量守恒定律，反应前后元素种类和原子个数不变，反应物中含有 、、 元素，生成物中也必须含有这三种元素，因此生成物中还应有固态碳（纯固体浓度视为常数 ，不写入平衡常数表达式）。故该反应的化学方程式为 。 （2）根据盖斯定律，将已知反应①和反应②相加即可得到反应③，即 ③ = ① + ②。因此，平衡常数之间的关系为相乘：；反应热之间的关系为相加：。 （3）由表格数据可知，随着温度的升高（），平衡常数 逐渐减小，说明升高温度平衡向逆反应方向移动。根据勒夏特列原理，升高温度平衡向吸热方向移动，因此逆反应为吸热反应，正反应为放热反应。在 时，平衡常数 。设 的浓度变化量为 ，列三段式：代入平衡常数表达式：。两边同时开平方得：，解得 。则 的平衡转化率为 。 （4）① 该反应正向是气体分子数减小的反应，在恒容密闭容器中，混合气体的压强随反应进行而减小，当压强不变时，说明各物质的量不再变化，达到了平衡状态，①正确； ② 反应物均为气体，生成物为固体，混合气体的总质量随反应进行而减小，而容器体积不变，因此气体密度随反应进行而减小，当密度不变时，说明达到了平衡状态，②正确； ③ 相同时间内断裂 键（即消耗 1 mol ，代表正反应速率），同时形成 1 mol （代表逆反应速率），此时 ，正逆反应速率不相等，未达到平衡状态，③错误； ④ 若起始时和的物质的量之比恰好为，则反应过程中混合气体的组成比例始终不变，其平均相对分子质量始终保持不变，因此平均相对分子质量不变不能作为判断达到平衡状态的标志，④错误； ⑤ 若起始时和的物质的量之比恰好为，则反应过程中的体积分数始终保持不变，⑤错误； 综上所述，能说明达到平衡状态的是①②。 高二化学试卷 第 1 页 共 1 页 学科网（北京）股份有限公司 $