精品解析：福建莆田第一中学2026-2027学年高二上学期10月月考 化学试题

莆田一中2026-2027学年高二上学期10月份月考 化学学科试卷 考试时间：75分钟 满分：100分 相对原子质量：H-1 C-12 O-16 N-14 Cu-64 一、选择题（本题共13小题，每小题3分，共39分，每小题只有一个选项符合题意） 1. 美好的生活从选择性必修一开始，虽然有点苦，更需要积极向上，守得云开见月明。下列所蕴含的化学知识中，叙述正确的是 A. 催化剂能影响活化能，进而影响 B. 原电池工作时，正极电势高于负极 C. 运载火箭所采用的“液氢液氧”推进剂可把化学能全部转化为热能 D. 利用海洋真菌可降解聚乙烯等多种塑料，且温度越高降解速率越快 2. 已知某反应的随温度变化趋势如下图所示，关于该反应的和判断正确的是 A. ，   B. ， C. ，   D. ， 3. 肼是一种常见的火箭燃料。如图是反应 的能量变化图。下列说法正确的是 A. B. 反应物的总能量低于生成物的总能量 C. 若产物为(1)，相应的焓变为，则 D. 与曲线b相比，曲线a是使用了催化剂的能量变化曲线 4. 下列有关电化学装置的说法正确的是 A. 利用图a装置处理银器表面的黑斑，银器表面的反应为 B. 图b电解一段时间，铜电极溶解，石墨电极上有亮红色物质析出 C. 图c中的X极若为负极，则该装置可实现粗铜的精炼 D. 图d装置盐桥中氯化钾的向左侧烧杯移动 5. 在恒温恒容的密闭容器中发生 ，时，平衡常数为K，下列说法正确的是 A. 增大的浓度，平衡常数改变 B. 时，若时，则 C. 若容器内气体压强保持不变，该可逆反应达到化学平衡状态 D. 选择高效催化剂可以提高活化分子百分数，提高平衡产率 6. 某温度下，在容积为2L的密闭容器中充入5mol气体A和3mol气体B，发生反应： ，5min后反应达到平衡状态，测得生成2mol D．下列有关说法不正确的是 A. 平衡时A的转化率为60% B. 该条件下该反应的平衡常数 C. 该条件下反应达到平衡时存在 D. 若该反应在常温下能自发进行，则对决定该反应的自发进行起主要影响作用 7. 下列化学用语正确的是 A. 电解液为稀硫酸的甲醇燃料电池中，负极的电极反应式为： B. 铅蓄电池充时阳极电极反应式为： C. 用惰性电极电解熔融氯化钠： D. 燃烧热的热化学方程式为： 8. 加热依次发生的分解反应为①；②。在容积为的密闭容器中充入，加热到，达到平衡状态后为为。则时反应①的平衡常数为 A. 8.0 B. 8.5 C. 9.6 D. 10.2 9. 反应物(S)转化为产物(P或P·Z)的能量与反应进程的关系如下图所示： 下列有关四种不同反应进程的说法不正确的是 A. 进程Ⅰ是放热反应 B. 平衡时P的产率：Ⅱ=Ⅰ C. 生成P的速率：Ⅲ>Ⅱ D. 进程Ⅳ中，Z没有催化作用 10. 浓差电池是利用物质的浓度差产生电势的一种装置，其原理是高浓度溶液向低浓度溶液扩散而引发的一类电池，最终两边电解质溶液浓度相等。某化学兴趣小组同学设计的浓差电池如下图所示 下列叙述正确的是 A. Zn(Ⅱ)为电源的负极，发生氧化反应 B. 工作时，溶液中由左向右移动 C. Zn(Ⅱ)极的电极反应为 D. 当两池相等时，电路中转移0.2 mol电子 11. 工业制硝酸时，在500℃下可同时发生如下3个反应： 反应 热化学方程式 ΔH(kJ/mol) K ① ② ③ 下列说法正确的是 A. 增大压强，反应①和③的K减小，反应②的K不变 B. 升高温度，反应①的减小，增大 C. 使用合适的催化剂，有可能提高单位时间内NO的产率 D. 500℃时，反应的 12. 某实验小组依据反应⇌设计如图1电池，探究pH对氧化性的影响，测得输出电压与pH的关系如图2。下列有关叙述错误的是( ) 图1 图2 A. c点时，正极的电极反应为= B. b点时，反应处于化学平衡状态 C. a点时，盐桥中K+向左移动 D. 时，氧化性 13. 已知反应，起始时向体积为2 L恒容密闭容器中通入2 mol 和3 mol ，测得、、的物质的量浓度与时间的关系如图所示。下列说法中错误的是 A. 曲线甲表示的物质的量浓度与时间关系 B. a点时， C. 的平衡转化率是80% D. 0∼5 min内，反应速率 二、填空题（本题包括4小题，共61分） 14. 电化学原理在防止金属腐蚀、能量转换、物质合成等方面应用广泛。 （1）下图中，为了减缓海水对钢闸门A的腐蚀，材料B可以选择__________（填字母）。 a．金块              b．锌板              c．铜板              d．钠块 （2）新能源汽车普遍使用氢氧燃料电池。下列有关说法不正确的是__________。 A. 太阳光催化分解水制氢气比电解水制氢气更为科学 B. 氢氧燃料电池作为汽车动力更能保护环境 C. 以稀、溶液为介质的氢氧燃料电池的负极电极反应式相同 D. 以稀、溶液为介质的氢氧燃料电池的总反应式相同 （3）如下图，装置I为燃料电池（电解质溶液为溶液），通过装置Ⅱ实现铁棒上镀铜。 ①b处应通入__________（填“CO”或“”），a处电极上发生的电极反应式是__________。 ②电镀结束后，装置I中溶液的pH__________（填写“变大”“变小”或“不变”）；装置Ⅱ中的物质的量浓度__________（填写“变大”“变小”或“不变”）。 ③在此过程中若装置Ⅱ中阴极质量变化12.8 g，则装置I中理论上消耗CO__________L（标准状况下）。 15. 将含碳物质转化为高附加值的化学品是颇具前景的合成路线。 （1）以、为原料合成涉及的反应如下： 反应i：   反应ii：   反应iii：   计算反应iii的____________。 （2）时，向密闭容器中投入和，5小时后测得反应体系达到平衡状态，此时，计算该温度下平衡常数__________（求的值），该温度下达到平衡时的平均生成速率为__________。平衡时的转化率为__________。 （3）利用电化学方法还可以将有效地转化为，装置如图所示。 ①在该装置中，左侧Pt电极为__________（填“阴极”或“阳极”），电极反应式为__________。 ②装置工作时，阴极除有生成外，还可能生成副产物降低电解效率。已知： 电解效率。 a．副产物可能是__________（写出一种即可）。 b．标准状况下当阳极生成气体体积为时，测得整个阴极区内的，则电解效率为__________（忽略电解前后溶液的体积变化和的水解）。 16. 铬和钒具有广泛用途。铬钒渣中铬和钒以低价态含氧酸盐形式存在，主要杂质为铁、铝、硅、磷等的化合物。从铬钒渣中分离提取铬和钒的一种流程如下图所示。 已知：最高价铬酸根在酸性介质中以存在，在碱性介质中以存在。 回答下列问题： （1）煅烧过程中，钒和铬被氧化为相应的最高价含氧酸盐，其中含铬化合物主要为__________（填化学式）。 （2）“分离钒”步骤中，将溶液调到1.8左右得到沉淀，在时，溶解为或；在碱性条件下，溶解为或，上述性质说明具有__________（填标号）。 A. 酸性               B. 碱性               C. 两性 （3）“还原”步骤中加入焦亚硫酸钠（）溶液，反应的离子方程式为__________。 （4）全钒液流储能电池是利用不同价态离子发生氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化的，其装置原理如图： ①当左槽溶液逐渐由黄变蓝，其电极反应式为__________。 ②充电过程中，右槽溶液颜色逐渐由__________色变为__________色。 ③放电过程中氢离子的作用是__________和__________，充电时若转移的电子数为个，左槽溶液中的变化量为__________。 17. 转化利用是碳治理的重要方法，有利于实现碳资源的有效循环。 利用、为原料合成的主要反应如下。 反应i       反应ii       （1）恒温恒容条件下，若起始按投料，只发生反应，能作为反应达到平衡的标志是__________（填标号）。 A. 浓度不再发生变化  B. 百分含量不再发生变化 C. 气体平均相对分子质量不再发生变化  D. （2）时，在容积为的密闭容器中，充入一定量的及起始及达平衡时，容器内各气体物质的量如下表：（初始压强为） CO 起始/mol 5 9 0 0 0 平衡/mol 2 3 时，的平衡转化率为__________，反应的平衡常数__________（提示：用分压计算的平衡常数为压强平衡常数，分压总压物质的量分数）。 （3）研究分析用及制取，在有、无催化剂条件下的反应历程如下图所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注，TS为过渡态。 该反应历程中决速步骤的化学方程式为__________，催化剂使该步骤的活化能降低__________eV。 （4）只发生反应：，分别向两个相同的密闭容器中加入足量和，各自在甲、乙两种催化剂作用下，反应相同时间，测得的转化率与温度的关系如图所示。 在相同温度下，催化剂__________（填甲或乙）使反应活化能更低，反应至M点时，体系中__________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 莆田一中2026-2027学年高二上学期10月份月考 化学学科试卷 考试时间：75分钟 满分：100分 相对原子质量：H-1 C-12 O-16 N-14 Cu-64 一、选择题（本题共13小题，每小题3分，共39分，每小题只有一个选项符合题意） 1. 美好的生活从选择性必修一开始，虽然有点苦，更需要积极向上，守得云开见月明。下列所蕴含的化学知识中，叙述正确的是 A. 催化剂能影响活化能，进而影响 B. 原电池工作时，正极电势高于负极 C. 运载火箭所采用的“液氢液氧”推进剂可把化学能全部转化为热能 D. 利用海洋真菌可降解聚乙烯等多种塑料，且温度越高降解速率越快 【答案】B 【解析】 【详解】A．催化剂通过改变反应途径降低反应的活化能，但反应焓变由反应物和生成物的总焓之差决定，与反应途径无关，因此催化剂不能改变反应的，A错误； B．原电池工作时，电子经外电路由负极流向正极，外电路中电流方向由正极指向负极，正极电势高于负极，B正确； C．液氢与液氧反应释放的能量使气体升温并推动火箭运动，化学能转化为热能、机械能等，不能全部转化为热能，C错误； D．海洋真菌降解塑料与酶的催化作用有关，酶具有适宜的温度范围，温度过高会使酶失活，从而降低降解速率，因此并非温度越高降解速率越快，D错误； 故选B。 2. 已知某反应的随温度变化趋势如下图所示，关于该反应的和判断正确的是 A. ，   B. ， C. ，   D. ， 【答案】A 【解析】 【详解】图中横坐标为温度，纵坐标为，因此直线的纵轴截距为，斜率为。直线与纵轴的交点位于原点上方，说明纵轴截距大于0，即；直线随温度升高而下降，说明斜率小于0，即，所以。 故选A。 3. 肼是一种常见的火箭燃料。如图是反应 的能量变化图。下列说法正确的是 A. B. 反应物的总能量低于生成物的总能量 C. 若产物为(1)，相应的焓变为，则 D. 与曲线b相比，曲线a是使用了催化剂的能量变化曲线 【答案】C 【解析】 【详解】A．该反应，根据图示可知，，A错误； B．由图可知反应物的总能量高于生成物的总能量，属于放热反应，B错误； C．若产物为，能量低于，放出热量多，，C正确； D．使用催化剂可降低反应的活化能，故与曲线a相比，曲线b为使用了催化剂的图像，D错误； 答案选C。 4. 下列有关电化学装置的说法正确的是 A. 利用图a装置处理银器表面的黑斑，银器表面的反应为 B. 图b电解一段时间，铜电极溶解，石墨电极上有亮红色物质析出 C. 图c中的X极若为负极，则该装置可实现粗铜的精炼 D. 图d装置盐桥中氯化钾的向左侧烧杯移动 【答案】A 【解析】 【详解】A．形成原电池反应，Al为负极，被氧化，Ag2S为正极被还原，正极方程式为Ag2S+2e-=2Ag+S2-，故A正确； B．铜为阴极，发生还原反应，不能溶解，石墨电极上生成氧气，故B错误； C．图c中的X极若为负极，粗铜为阴极，不能进行粗铜的精炼，而电解精炼时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，故C错误； D．左侧烧杯中锌失电子变成锌离子，使得锌电极附近带正电荷，吸引阴离子向左侧烧杯移动，右侧烧杯中铜离子得到电子变成铜，使得铜电极附近带负电荷，吸引阳离子向右侧烧杯移动，故盐桥中的K+向右侧烧杯移动，故D错误； 答案选A。 5. 在恒温恒容的密闭容器中发生 ，时，平衡常数为K，下列说法正确的是 A. 增大的浓度，平衡常数改变 B. 时，若时，则 C. 若容器内气体压强保持不变，该可逆反应达到化学平衡状态 D. 选择高效催化剂可以提高活化分子百分数，提高平衡产率 【答案】C 【解析】 【详解】A．平衡常数仅与温度有关，恒温条件下，增大的浓度，平衡常数不变，A错误； B．T∘C时，浓度商，反应正向进行，故，B错误； C．该反应前后气体分子数不相等，恒温恒容下气体压强与气体总物质的量成正比，压强为变化量，若容器内气体压强保持不变，说明反应达到化学平衡状态，C正确； D．催化剂可提高活化分子百分数，加快反应速率，但不影响平衡移动，不能提高平衡产率，D错误； 故选C。 6. 某温度下，在容积为2L的密闭容器中充入5mol气体A和3mol气体B，发生反应： ，5min后反应达到平衡状态，测得生成2mol D．下列有关说法不正确的是 A. 平衡时A的转化率为60% B. 该条件下该反应的平衡常数 C. 该条件下反应达到平衡时存在 D. 若该反应在常温下能自发进行，则对决定该反应的自发进行起主要影响作用 【答案】C 【解析】 【详解】A．生成2molD，则反应的A为3mol，A的转化率为×100%=60%，A正确； B．根据 体积为2L，得出各物质的浓度均为1mol/L，平衡常数，B正确； C．达到平衡时，正逆反应速率相等，存在，C错误； D．根据△G=△H-T△S<0可以自发，反应前后气体系数相等，△S近似与等于0，若该反应在常温下能自发进行，则对决定该反应的自发进行起主要影响作用，D正确； 答案选C。 7. 下列化学用语正确的是 A. 电解液为稀硫酸的甲醇燃料电池中，负极的电极反应式为： B. 铅蓄电池充时阳极电极反应式为： C. 用惰性电极电解熔融氯化钠： D. 燃烧热的热化学方程式为： 【答案】A 【解析】 【详解】A．电解液为稀硫酸的甲醇燃料电池中，负极上甲醇失电子生成二氧化碳，电极反应式为：，选项A正确； B．铅蓄电池充电时阳极上硫酸铅失电子产生氧化铅和硫酸，电极反应式为：，选项B错误； C．用惰性电极电解熔融氯化钠，生成钠和氯气，电极反应为：，选项C错误； D．燃烧热的热化学方程式，产物应为液态水，选项D错误； 答案选A。 8. 加热依次发生的分解反应为①；②。在容积为的密闭容器中充入，加热到，达到平衡状态后为为。则时反应①的平衡常数为 A. 8.0 B. 8.5 C. 9.6 D. 10.2 【答案】A 【解析】 【详解】根据已知条件列出“三段式” 达到平衡状态后为，为，则x+y=8，x-y=3.6，解得x=5.8，y=2.2，则时反应①的平衡常数K= =8.0，故选A。 9. 反应物(S)转化为产物(P或P·Z)的能量与反应进程的关系如下图所示： 下列有关四种不同反应进程的说法不正确的是 A. 进程Ⅰ是放热反应 B. 平衡时P的产率：Ⅱ=Ⅰ C. 生成P的速率：Ⅲ>Ⅱ D. 进程Ⅳ中，Z没有催化作用 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图中信息可知，进程Ⅰ中S的总能量大于产物P的总能量，因此进程I是放热反应，A说法正确； B．进程Ⅱ中使用了催化剂X，但是催化剂不能改变平衡产率，因此在两个进程中平衡时P的产率相同，B说法正确； C．进程Ⅲ中由S•Y转化为P•Y的活化能高于进程Ⅱ中由S•X转化为P•X的活化能，由于这两步反应分别是两个进程的决速步骤，因此生成P的速率为Ⅲ<Ⅱ，C说法不正确； D．由图中信息可知，进程Ⅳ中S与Z生成S•Z，然后S•Z转化为产物P•Z，由于P•Z没有转化为P＋Z，因此，Z没有表现出催化作用，D说法正确； 答案选C。 10. 浓差电池是利用物质的浓度差产生电势的一种装置，其原理是高浓度溶液向低浓度溶液扩散而引发的一类电池，最终两边电解质溶液浓度相等。某化学兴趣小组同学设计的浓差电池如下图所示 下列叙述正确的是 A. Zn(Ⅱ)为电源的负极，发生氧化反应 B. 工作时，溶液中由左向右移动 C. Zn(Ⅱ)极的电极反应为 D. 当两池相等时，电路中转移0.2 mol电子 【答案】C 【解析】 【分析】浓差电池：右侧ZnSO4浓度5 mol·L-1（高浓度），左侧1 mol·L-1（低浓度），最终两边浓度相等；膜为阴离子交换膜，只允许 通过，Zn2+不能穿过。 【详解】A．Zn(Ⅱ)是正极，高浓度侧Zn2+得电子析出Zn，发生还原反应；左侧Zn(I)为负极：Zn - 2e-=Zn2+，发生氧化反应，A错误； B．该膜是阴离子交换膜，Zn2+不能迁移；迁移的是，从右（正极区）向左（负极区）移动，B错误； C．Zn(Ⅱ)是正极，Zn2+得到电子沉积锌：Zn2++ 2e-=Zn，C正确； D．初始： n右(Zn2+)=0.1 L×5mol·L-1=0.5 mol，n左(Zn2+)=0.1 L × 1mol·L-1=0.1 mol，最终两边浓度相等，总物质的量不变：n总=0.6 mol，每池n(Zn2+)=0.3 mol。右侧正极：Zn2+消耗，由0.5 mol → 0.3 mol，消耗0.2 mol Zn2+，每消耗1 mol Zn2+转移2 mol e-，转移电子0.4 mol，不是0.2 mol，D错误； 故选C。 11. 工业制硝酸时，在500℃下可同时发生如下3个反应： 反应 热化学方程式 ΔH(kJ/mol) K ① ② ③ 下列说法正确的是 A. 增大压强，反应①和③的K减小，反应②的K不变 B. 升高温度，反应①的减小，增大 C. 使用合适的催化剂，有可能提高单位时间内NO的产率 D. 500℃时，反应的 【答案】C 【解析】 【详解】A．平衡常数仅与温度有关，增大压强且温度不变时，三个反应的均不变，A错误； B．升高温度会使活化分子百分数增大，无论正、逆反应速率均增大，B错误； C．催化剂具有选择性，若选用可加快反应①速率、抑制副反应的催化剂，能提升单位时间内的生成量，提高单位时间产率，C正确； D．目标反应可由反应①减去反应②得到，平衡常数，D错误； 故选C。 12. 某实验小组依据反应⇌设计如图1电池，探究pH对氧化性的影响，测得输出电压与pH的关系如图2。下列有关叙述错误的是( ) 图1 图2 A. c点时，正极的电极反应为= B. b点时，反应处于化学平衡状态 C. a点时，盐桥中K+向左移动 D. 时，氧化性 【答案】A 【解析】 【详解】A．pH＞0.68时，电压小于0，反应逆向进行，AsO33－在负极失电子，则负极电极反应式为AsO33－-2e-+H2O=AsO43-+2H+，A选项错误； B．pH=0.68时，电压为零，反应处于平衡状态，B选项正确； C．乙中碘离子失电子，则乙中石墨电极为负极，甲中石墨为正极，原电池中阳离子向正极移动，所以盐桥中K+向左移动，C选项正确； D．pH＞0.68时，电压小于0，反应逆向进行，碘作氧化剂，所以氧化性I2＞AsO43－，D选项正确； 答案选A。 13. 已知反应，起始时向体积为2 L恒容密闭容器中通入2 mol 和3 mol ，测得、、的物质的量浓度与时间的关系如图所示。下列说法中错误的是 A. 曲线甲表示的物质的量浓度与时间关系 B. a点时， C. 的平衡转化率是80% D. 0∼5 min内，反应速率 【答案】B 【解析】 【详解】A．由方程式的系数可知，曲线甲表示的物质的量浓度与时间关系，A正确； B．a点时，设的物质的量是 ，由方程式可知消耗的物质的量是 ，剩余的物质的量是 ，由于的浓度等于的浓度，可知的物质的量等于的物质的量，即，解得 ，消耗的物质的量是 ，剩余的物质的量是，剩余的物质的量是，，点时，，B错误； C．平衡时生成 ，消耗 ，故的平衡转化率是，C正确； D．5 min时，生成为 ， 内，反应速率 ，D正确； 故选B。 二、填空题（本题包括4小题，共61分） 14. 电化学原理在防止金属腐蚀、能量转换、物质合成等方面应用广泛。 （1）下图中，为了减缓海水对钢闸门A的腐蚀，材料B可以选择__________（填字母）。 a．金块              b．锌板              c．铜板              d．钠块 （2）新能源汽车普遍使用氢氧燃料电池。下列有关说法不正确的是__________。 A. 太阳光催化分解水制氢气比电解水制氢气更为科学 B. 氢氧燃料电池作为汽车动力更能保护环境 C. 以稀、溶液为介质的氢氧燃料电池的负极电极反应式相同 D. 以稀、溶液为介质的氢氧燃料电池的总反应式相同 （3）如下图，装置I为燃料电池（电解质溶液为溶液），通过装置Ⅱ实现铁棒上镀铜。 ①b处应通入__________（填“CO”或“”），a处电极上发生的电极反应式是__________。 ②电镀结束后，装置I中溶液的pH__________（填写“变大”“变小”或“不变”）；装置Ⅱ中的物质的量浓度__________（填写“变大”“变小”或“不变”）。 ③在此过程中若装置Ⅱ中阴极质量变化12.8 g，则装置I中理论上消耗CO__________L（标准状况下）。 【答案】（1）b （2）C （3） ①. ②. ③. 变小 ④. 不变 ⑤. 4.48 【解析】 【小问1详解】 为了减缓海水对钢闸门A的腐蚀，可采用牺牲阳极的阴极保护法，即选择活泼性比铁强的金属作负极。金和铜的活泼性比铁弱，若与铁相连会作正极，反而加速铁的腐蚀；钠极活泼，会与海水剧烈反应，不能作电极材料；锌的活泼性比铁强，作负极被腐蚀从而保护铁，故合理选项是b； 【小问2详解】 A．太阳光催化分解水制氢气将太阳能直接转化为化学能，比电解水消耗电能更为节能科学，A正确； B．氢氧燃料电池的产物是水，无污染，能有效保护环境，B正确； C．以稀为介质时负极反应为，以溶液为介质时负极反应为，电解质溶液酸碱性不同，负极的电极反应式不相同，C错误； D．无论以稀还是溶液为介质，氢氧燃料电池的总反应式均为，D正确； 故选C。 【小问3详解】 ① 装置Ⅱ实现铁棒上镀铜，则作阳极接电源正极，作阴极接电源负极，根据图示连线，装置I的左侧电极（a处）连接电极为负极，应通入，电极反应式为；右侧电极（b处）连接电极为正极，应通入； ② 装置I中电池总反应为，反应消耗且生成水，导致溶液中浓度降低，溶液的变小；装置Ⅱ为电镀池，阳极溶解的与阴极析出的质量相等，故溶液中的物质的量浓度不变； ③ 装置Ⅱ中阴极析出的质量为，其物质的量为，转移电子的物质的量为。根据装置I负极反应可知，消耗转移电子，故理论上消耗的物质的量为，在标准状况下的体积为。 15. 将含碳物质转化为高附加值的化学品是颇具前景的合成路线。 （1）以、为原料合成涉及的反应如下： 反应i：   反应ii：   反应iii：   计算反应iii的____________。 （2）时，向密闭容器中投入和，5小时后测得反应体系达到平衡状态，此时，计算该温度下平衡常数__________（求的值），该温度下达到平衡时的平均生成速率为__________。平衡时的转化率为__________。 （3）利用电化学方法还可以将有效地转化为，装置如图所示。 ①在该装置中，左侧Pt电极为__________（填“阴极”或“阳极”），电极反应式为__________。 ②装置工作时，阴极除有生成外，还可能生成副产物降低电解效率。已知： 电解效率。 a．副产物可能是__________（写出一种即可）。 b．标准状况下当阳极生成气体体积为时，测得整个阴极区内的，则电解效率为__________（忽略电解前后溶液的体积变化和的水解）。 【答案】（1）-90.0kJ/mol （2） ①. ②. 0.3 ③. 50% （3） ①. 阳极 ②. ③. ④. 85% 【解析】 【小问1详解】 根据盖斯定律，将反应i减去反应ii即可得到反应iii：，因此 ； 【小问2详解】 容器体积为，列出反应的三段式： 该温度下的平衡常数 ； 的平均生成速率 ； 平衡时的转化率 ； 【小问3详解】 ① 由装置图可知，右侧通入转化为，碳元素化合价降低，发生还原反应，故Pb电极为阴极；则左侧Pt电极为阳极。阳极上水失去电子生成氧气，电极反应式为 ； ② a．阴极区为水溶液，水电离出的也可能在阴极得到电子生成（或被还原为等），故副产物可能是； b．阳极生成标准状况下（即），根据阳极反应式可知，电解池转移电子总数为 。阴极和阳极的溶液体积均为1 L，故阴极生成 的 ，转化为时碳元素化合价由+4降至+2，生成目标产物转移电子数为 。因此，电解效率 。 16. 铬和钒具有广泛用途。铬钒渣中铬和钒以低价态含氧酸盐形式存在，主要杂质为铁、铝、硅、磷等的化合物。从铬钒渣中分离提取铬和钒的一种流程如下图所示。 已知：最高价铬酸根在酸性介质中以存在，在碱性介质中以存在。 回答下列问题： （1）煅烧过程中，钒和铬被氧化为相应的最高价含氧酸盐，其中含铬化合物主要为__________（填化学式）。 （2）“分离钒”步骤中，将溶液调到1.8左右得到沉淀，在时，溶解为或；在碱性条件下，溶解为或，上述性质说明具有__________（填标号）。 A. 酸性               B. 碱性               C. 两性 （3）“还原”步骤中加入焦亚硫酸钠（）溶液，反应的离子方程式为__________。 （4）全钒液流储能电池是利用不同价态离子发生氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化的，其装置原理如图： ①当左槽溶液逐渐由黄变蓝，其电极反应式为__________。 ②充电过程中，右槽溶液颜色逐渐由__________色变为__________色。 ③放电过程中氢离子的作用是__________和__________，充电时若转移的电子数为个，左槽溶液中的变化量为__________。 【答案】（1） （2）C （3） （4） ①. ②. 绿 ③. 紫 ④. 参与电极反应 ⑤. 平衡电荷 ⑥. 【解析】 【分析】铬钒渣在空气中和碳酸钠、氢氧化钠中煅烧得到，、等，用水浸取，过滤出滤渣二氧化硅和氧化铁，再用稀硫酸调节值得到氢氧化铝沉淀，再用硫酸镁、硫酸铵除硅、磷杂质，用稀硫酸调节值分离出钒，用焦亚硫酸钠（）溶液还原得到氢氧化铬。 【小问1详解】 煅烧过程加入了碱性的​和，体系为强碱性环境，结合题目给出的已知信息：最高价铬酸根在碱性介质中以​形式存在，因此生成的含铬最高价含氧酸盐为； 【小问2详解】 两性氧化物的定义是既可以和酸反应生成盐和水，又可以和碱反应生成盐和水。题目中​在强酸性条件下溶解生成阳离子，在碱性条件下溶解生成阴离子，符合两性氧化物的特征，因此选C； 【小问3详解】 分离钒之后的溶液为酸性环境，铬元素以形式存在，焦亚硫酸钠​作为还原剂，其中为+4价，被氧化为+6价的​；作为氧化剂，从+6价被还原为+3价，离子方程式为； 【小问4详解】 ① 左槽溶液由黄变蓝，说明黄色的​转化为蓝色的，元素从+5价得1个电子变为+4价，结合酸性环境补全和产物，得到的电极反应式为； ② 充电过程中右槽为阴极，发生还原反应：绿色的得电子生成紫色的，因此溶液颜色由绿色变为紫色； ③ 放电时氢离子一方面作为反应物参与左槽正极的电极反应，另一方面可通过只允许通过的交换膜定向移动，形成闭合回路的电流；充电时转移电子，左槽电极反应为，该反应生成，同时为平衡电荷会有通过交换膜从左槽移向右槽，因此左槽中的变化量为。 17. 转化利用是碳治理的重要方法，有利于实现碳资源的有效循环。 利用、为原料合成的主要反应如下。 反应i       反应ii       （1）恒温恒容条件下，若起始按投料，只发生反应，能作为反应达到平衡的标志是__________（填标号）。 A. 浓度不再发生变化  B. 百分含量不再发生变化 C. 气体平均相对分子质量不再发生变化  D. （2）时，在容积为的密闭容器中，充入一定量的及起始及达平衡时，容器内各气体物质的量如下表：（初始压强为） CO 起始/mol 5 9 0 0 0 平衡/mol 2 3 时，的平衡转化率为__________，反应的平衡常数__________（提示：用分压计算的平衡常数为压强平衡常数，分压总压物质的量分数）。 （3）研究分析用及制取，在有、无催化剂条件下的反应历程如下图所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注，TS为过渡态。 该反应历程中决速步骤的化学方程式为__________，催化剂使该步骤的活化能降低__________eV。 （4）只发生反应：，分别向两个相同的密闭容器中加入足量和，各自在甲、乙两种催化剂作用下，反应相同时间，测得的转化率与温度的关系如图所示。 在相同温度下，催化剂__________（填甲或乙）使反应活化能更低，反应至M点时，体系中__________。 【答案】（1）AC （2） ①. 60% ②. （3） ①. 或 ②. 0.2 （4） ①. 乙 ②. 0.55 mol/L 【解析】 【小问1详解】 A．可逆反应达到平衡的根本标志是各组分的浓度不再发生变化，A正确； B．设起始投料，转化的，则反应过程中的物质的量为，为，生成的和均为，混合气体总物质的量为。的百分含量为，该比例在反应过程中始终保持不变，不能作为反应达到平衡的标志，B错误； C．该反应前后气体总质量不变，但正反应是气体分子数减少的反应，气体总物质的量在反应过程中不断减小。因此气体的平均相对分子质量在反应过程中不断增大，当其不再变化时，说明反应达到平衡，C正确； D．根据反应速率之比等于化学计量数之比，任何时刻均有。当反应达到平衡时，，此时应满足，D错误； 故选AC。 【小问2详解】 根据题意，平衡时生成，说明反应i正向进行了，消耗了和，生成了；平衡时共有，说明反应ii正向进行了，消耗了和，生成和。因此，平衡时共消耗，剩余；共消耗，剩余。的平衡转化率为。平衡时各气体的物质的量分别为：，，，，。平衡时气体总物质的量为，初始总物质的量为。恒温恒容下，压强之比等于物质的量之比，平衡压强。各气体的分压分别为：，，，。反应i的平衡常数。 【小问3详解】 多步反应中，活化能最大的步骤为决速步骤。由图可知，无论有无催化剂，活化能最大的步骤均为TS3对应的反应。该步骤的反应物为，产物为，化学方程式为或。无催化剂时，该步骤的活化能；有催化剂时，该步骤的活化能。因此，催化剂使该步骤的活化能降低了。 【小问4详解】 在相同温度下（如未达平衡的低温区），乙催化剂作用下的转化率远高于甲催化剂，说明乙催化剂条件下的反应速率更快，即乙催化剂使反应的活化能更低。反应至M点时，的转化率为，初始加入，则反应消耗了。根据反应i的化学方程式，生成的物质的量为。容器体积为，故体系中。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $