精品解析：江苏苏州市昆山中学2026-2027学年高二上学期第一次月考 化学试题

江苏省昆山中学2026~2027学年第一学期高二模块测试一试卷 化学学科 2026.10 (满分：100分 考试时间：75分钟) 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Mg 24 Cl 35.5 Fe 56 一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项符合题意。 1. 一种生产和利用氢能的途径如图所示。下列说法错误的是 A. 氢能属于二次能源 B. 图中能量转化的方式至少有6种 C. 太阳能电池的供电原理与燃料电池相同 D. 太阳能、风能、氢能都属于新能源 【答案】C 【解析】 【分析】二次能源是经过转换后利用的能量。燃料电池是将化学能转化为电能，太阳能电池是将太阳能转化为电能。 【详解】A．氢能属于二次能源，A项正确； B．图中涉及的能量转化方式有太阳能、风能、水能转化为电能，电能与化学能的相互转化，电能向光能的转化，B项正确； C．太阳能电池的供电原理与燃料电池不同，C项错误； D．太阳能、风能、氢能都属于新能源，D项正确。 故选C。 2. 国产航母山东舰已经列装服役，它是采用模块制造然后焊接组装而成的，对焊接有着极高的要求。实验室模拟在海水环境和河水环境下对焊接金属材料使用的影响(如图)。下列相关描述中正确的是 A. 由图示的金属腐蚀情况说明了Sn元素的金属性强于Fe元素 B. 由图示可以看出甲是海水环境下的腐蚀情况，乙是河水环境下的腐蚀情况 C. 两种环境下铁被腐蚀时的电极反应式均为Fe-3e-=Fe3＋ D. 为了防止舰艇在海水中被腐蚀，可在焊点附近用锌块打“补丁” 【答案】D 【解析】 【分析】由图可知，两种环境下都是铁被腐蚀，电极反应式：Fe﹣2e﹣═Fe2+，说明Sn元素的金属性弱于Fe元素，对比甲乙腐蚀程度，乙被腐蚀的比甲多，说明乙所处环境离子浓度大，所以乙是海水环境下的腐蚀情况，甲是河水环境下的腐蚀情况，为了防止舰艇在海水中被腐蚀，可采用牺牲阳极的阴极保护法据此分析解答。 【详解】A．由图可知，两种环境下都是铁被腐蚀，电极反应式：Fe-2e-=Fe2＋，说明Sn元素的金属性弱于Fe元素，故A错误； B．对比甲乙腐蚀程度，乙被腐蚀的比甲多，说明乙所处环境离子浓度大，所以乙是海水环境下的腐蚀情况，甲是河水环境下的腐蚀情况，故B错误； C．由图可知，两种环境下都是铁被腐蚀，电极反应式：Fe-2e-=Fe2＋，故C错误； D．为了防止舰艇在海水中被腐蚀，可在焊点附近用比铁活泼性强的金属锌块打“补丁”，锌比铁活泼做负极，铁比锌不活泼做正极被保护，故D正确； 选D。 3. 下列选项正确的是 A. 图①可表示 的能量变化 B. 图②中表示碳的标准燃烧热 C. 实验的环境温度为，将物质的量浓度相等、体积分别为、的、NaOH溶液混合，测得混合液的最高温度如图③所示(已知) D. 已知稳定性：，某反应由两步构成：A→B→C，反应过程中的能量变化曲线可能如图④所示 【答案】D 【解析】 【详解】A．图①中反应物总能量高于生成物总能量，对应反应为放热反应（），而题干反应为吸热反应，A错误； B．标准燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物（的稳定氧化物为）时的反应热，图②中反应物为2mol，产物为，不符合燃烧热定义，B错误； C．与浓度相等，恰好完全反应时满足，即，结合，得，即最高温度对应体积为40mL，与图③不符，C错误； D．物质能量越低越稳定，由稳定性，得能量关系，与图④的能量变化一致，D正确； 故选D。 阅读下列资料，完成下面小题。 合成氨技术是20世纪人类最伟大的成就之一，它关乎到世界化工发展和粮食安全。工业上合成氨的热化学方程式为： 。 4. 下列4个数据是在不同条件下测得的合成氨反应的速率，其中反应最快的是 A. B. C. D. 5. 下列有关合成氨反应的说法不正确的是 A. 合成氨反应的，在较低温度下不能自发进行 B. 氮气和氢气的反应活化能很大，需要外界提供能量才可能发生反应 C. 恒温恒容密闭容器中充入和，充分反应后放出热量小于92.4 kJ D. 温度升高，反应物的活化分子百分数增大，有效碰撞次数增多，反应速率增大 6. 我国科研团队研制出“TM−LiH（TM表示过渡金属）”双催化剂体系，实现了氨的低温催化合成，其原理示意如下： 下列分析不合理的是 A. 状态Ⅰ为吸附并发生解离，键发生断裂并吸收能量 B. 状态Ⅲ反应的方程式为 C. “TM−LiH”能降低合成氨反应的，从而提高化学反应速率 D. 合成总反应的原子利用率是100% 【答案】4. C 5. A 6. C 【解析】 【4题详解】 比较不同条件下的反应速率，应先统一表示速率的物质和时间单位。同一条件下，用不同物质表示合成氨反应速率时，有。将各数据均换算为以表示、单位为的反应速率。 A．； B．； C．； D．； 故选C； 【5题详解】 A．合成氨反应的，题给，判断反应能否自发进行应依据。由于，在较低温度下，，有，反应能够自发进行，A错误； B．氮气和氢气反应的活化能很大，反应物分子需要获得足够能量成为活化分子，才可能发生有效碰撞。外界供能可满足反应所需的活化能要求；反应能自发进行，并不意味着反应能够迅速发生，B正确； C．合成氨反应为可逆反应，充分反应达到平衡时，氮气和氢气仍有剩余，实际消耗氮气的物质的量小于1 mol。根据题给热化学方程式，每消耗1 mol氮气放出92.4 kJ热量，因此实际放出的热量小于92.4 kJ，C正确； D．温度升高，反应物分子的能量增大，活化分子百分数增大，单位时间内的有效碰撞次数增多，因而反应速率增大，D正确； 故选A； 【6题详解】 A．状态Ⅰ中，两个相连的氮原子在TM表面变为两个分开的氮原子，表明在TM表面吸附并解离。解离时键断裂，断裂化学键需要吸收能量，A正确； B．由状态Ⅱ到状态Ⅲ，与反应，生成并再生。按锂、氮原子守恒，取、和的化学计量数均为2；此时生成物中共有8个氢原子，反应物中的已含2个氢原子，还需提供6个氢原子。因此，反应方程式为，B正确； C．“TM−LiH”双催化剂体系通过改变反应途径，降低反应的活化能，从而提高反应速率。反应的取决于反应物和生成物的种类、状态及物质的量，与反应途径无关，因此催化剂不能改变该反应的，C错误； D．合成氨的总反应为，产物只有氨。参加反应的氮、氢原子全部进入目标产物氨分子，没有副产物，因此总反应的原子利用率为100%，D正确； 故选C。 7. 下列依据热化学方程式得出的结论正确的是 A. 已知：，则正丁烷比异丁烷稳定 B. 已知：a g乙烯气体充分燃烧时生成和液态水，放出b kJ的热，则表示乙烯标准燃烧热的热化学方程式为 C. 已知：，则稀和浓完全反应生成时，放出57.3 kJ热量 D. 已知：，，则 【答案】D 【解析】 【详解】A．正丁烷转化为异丁烷的反应满足，说明该反应放热，异丁烷的能量低于正丁烷。组成相同的物质，能量越低越稳定，因此异丁烷比正丁烷稳定，A错误； B．标准燃烧热是1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时的反应焓变，表示乙烯标准燃烧热时，乙烯的化学计量数应为1。根据碳原子守恒，生成消耗乙烯的物质的量为，这时放出b kJ的热，则1 mol乙烯完全燃烧放出的热量为。原方程式中乙烯的化学计量数为2，虽与其焓变数值对应，但不能表示乙烯的标准燃烧热，正确的热化学方程式为，B错误； C．题给中和反应的反应热适用于稀溶液中强酸与强碱反应生成液态水的情况。浓硫酸与稀氢氧化钾溶液反应时，除中和反应放热外，浓硫酸稀释也放热，因此反应生成时放出的热量大于57.3 kJ，C错误； D．题给两个反应分别为和。根据盖斯定律，将第二个反应减去第一个反应，得到。一氧化碳燃烧是放热反应，因此，即，D正确； 故选D。 8. 下列电化学装置正确且能达到目的的是 A. 用装置甲在铁制品表面镀铜 B. 用装置乙电解精炼铜 C. 用装置丙制备NaOH和氯气 D. 用装置丁保护钢闸门 【答案】B 【解析】 【详解】A.用装置甲在铁制品表面镀铜时，要用铜做电镀池的阳极，与直流电源的正极相连，不能用铁做电镀池的阳极，故A错误； B.用装置乙电解精炼铜时，粗铜做精炼池的阳极，与直流电源的正极相连，故B正确； C.用装置丙制备NaOH和氯气时，应选择阳离子交换膜，以有利于钠离子向阴极迁移，防止氢氧根离子向阳极迁移，故C错误； D.用装置丁保护钢闸门时，应选用比铁活泼的锌与钢闸门相连，选用石墨会形成铁、石墨原电池，钢闸门会因原电池反应加快腐蚀，或者将钢闸门连在电源的负极上，故D错误； 故选B。 9. 沿海电厂采用海水为冷却水，但在排水管中生物的附着和滋生会阻碍冷却水排放并降低冷却效率，为解决这一问题，通常在管道口设置一对惰性电极(如图所示)，通入一定的电流。 下列叙述错误的是 A. 阳极发生将海水中的氧化生成的反应 B. 管道中可以生成氧化灭杀附着生物的 C. 阴极生成的应及时通风稀释安全地排入大气 D. 阳极表面形成的等积垢需要定期清理 【答案】D 【解析】 【分析】海水中除了水，还含有大量的Na+、Cl-、Mg2+等，根据题干信息可知，装置的原理是利用惰性电极电解海水，阳极区溶液中的Cl-会优先失电子生成Cl2，阴极区H2O优先得电子生成H2和OH-，结合海水成分及电解产物分析解答。 【详解】A．根据分析可知，阳极区海水中的Cl-会优先失去电子生成Cl2，发生氧化反应，A正确； B．设置的装置为电解池原理，根据分析知，阳极区生成的Cl2与阴极区生成的OH-在管道中会发生反应生成NaCl、NaClO和H2O，其中NaClO具有强氧化性，可氧化灭杀附着的生物，B正确； C．因为H2是易燃性气体，所以阴极区生成的H2需及时通风稀释，安全地排入大气，以排除安全隐患，C正确； D．阴极的电极反应式为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，会使海水中的Mg2+沉淀积垢，所以阴极表面会形成Mg(OH)2等积垢需定期清理，D错误。 故选D。 10. Ni可活化C2H6制得CH4，其反应历程如图所示： 下列关于活化历程的说法正确的是 A. 总反应的ΔH＞0 B. Ni不是该反应的催化剂 C. “中间体1→中间体2”的活化能大于“中间体2→中间体3” D. 总反应的速率由“中间体1→中间体2”决定 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知反应物的能量大于生成物的能量，反应为放热反应，故A错误； B．根据图示，Ni是反应物不是催化剂，故B错误； C．由图可知，“中间体1→中间体2”的活化能为-28.89kJ·mol-1+56.21kJ·mol-1=27.23 kJ·mol-1，“中间体2→中间体3” 的活化能为49.50kJ·mol-1+154.82kJ·mol-1=204.32 kJ·mol-1，故C错误； D．总反应的速率由速率最慢的反应决定，活化能越大，反应速率越慢，中间体2到过渡态2的能垒(活化能)最大，为204.32 kJ·mol-1，反应速率最慢，总反应的速率由“中间体2→中间体3”决定，故D错误； 故选B。 11. 中科院某课题组将二氧化锰和生物质置于一个由滤纸制成的折纸通道内形成电池(如图所示)，该电池可将可乐(pH=2.5)中的葡萄糖作为燃料获得能量。下列说法中正确的是（ ） A. a极为正极 B. 随着反应不断进行，负极区的pH不断增大 C. b极电极反应式为MnO2+2H2O+2e-=Mn2++4OH- D. 消耗0.01mol葡萄糖，电路中转移0.02mol电子 【答案】D 【解析】 【分析】A.失电子化合价升高的电极为负极，发生氧化反应； B.负极区电极反应式为C6H12O6-2e-=C6H10O6+2H+，负极溶液中c(H+)增大； C.b电极上二氧化锰得电子和氢离子反应生成水和Mn2+； D.根据C6H12O6-2e-=C6H10O6+2H+计算转移电子物质的量。 【详解】A.根据图知，葡萄糖C6H12O6转化为葡萄糖内脂C6H10O6，C元素化合价由0价转化为+，则该电极上失电子发生氧化反应，所以a为负极，b为正极，A错误； B.负极区电极反应式为C6H12O6-2e-=C6H10O6+2H+，负极溶液中c(H+)增大，则溶液的pH减小，B错误； C.b电极上二氧化锰得电子和氢离子反应生成水和锰离子，电极反应式为MnO2+4H++2e-=Mn2++2H2O，C错误； D.根据C6H12O6-2e-=C6H10O6+2H+可知，消耗1mol葡萄糖转移2mol电子，则消耗0.01mol葡萄糖转移0.02mol电子，D正确； 故合理选项是D。 【点睛】本题考查化学电源新型电池，正确判断各个电极上发生的反应及电极名称是解本题关键，难点是电极反应式的书写，要结合电解质溶液酸碱性书写。 12. 下列实验操作、现象和所得到的结论均正确的是 选项 操作 现象 结论 A 在一块除去铁锈的铁片上滴1滴含有酚酞的食盐水，静置 溶液边缘出现红色 铁片上发生了吸氧腐蚀 B 往2支试管中各加入1 mL乙酸乙酯，再分别加入等体积等浓度的稀硫酸和NaOH溶液 NaOH溶液中酯层消失的快 碱的催化效果比酸的催化效果好 C 向KI溶液中加入溶液，萃取分液后，向水层滴入KSCN溶液 溶液变成血红色 与所发生的反应为可逆反应 D 取两支试管各加入酸性溶液，向第一支加入草酸溶液和水，第二支加入草酸溶液 第一支试管中褪色时间长 其他条件不变，反应物浓度增大，化学反应速率加快 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．中性条件下铁片发生吸氧腐蚀，正极反应为，生成的使酚酞变红，操作、现象和结论均正确，A正确； B．除作催化剂外，还会中和乙酸乙酯水解生成的乙酸，促进水解平衡正向移动，酯层消失快不只是催化作用的结果，不能说明碱的催化效果比酸好，B错误； C．实验中的物质的量远大于，过量，反应后仍有大量剩余，滴加溶液一定会变红，无法证明反应可逆，C错误； D．酸性与草酸反应的计量关系为，两支试管中均过量，第一支试管的无法完全褪色，不能验证浓度对反应速率的影响，D错误； 故选A。 13. 二维锑片(Sb)是一种新型的CO2电化学还原催化剂，在酸性条件下人工固碳装置中反应物在Sb表面发生了催化竞争反应，三种反应的反应历程如右下图所示(*表示吸附态中间体)。下列说法不正确的是 A. 生成HCOOH吸收的能量最多 B. 使用催化剂改变了反应的历程 C. 电极表面生成CO的反应为 D. 该催化剂对三个电极反应的选择性效果为 【答案】C 【解析】 【详解】A．生成三种产物中HCOOH的能量最大，故吸收的能量最多，A正确； B．从图中看，催化剂Sb改变了反应的路径，B正确； C．反应条件为酸性，所以不可能生成OH-，C错误； D．活化能越小，反应越容易进行，生成HCOOH的活能量最小，生成CO的活能量最大，生成H2的活能量居中，D正确； 故答案为：C。 二、非选择题：共4题，共61分。 14. 粮食生产离不开氮肥，合成氨是人工固氮最重要的途径。 （1）工业合成氨反应是在催化剂表面进行的，主要经历吸附、表面反应、脱附等步骤。以铁触媒为催化剂，以和为原料合成的反应历程如图-1所示(图中*表示吸附在催化剂表面活性位点的物种)。 ①写出与反应生成的热化学方程式：_______________________。 ②上述历程中，反应速率最慢的步骤是________(填字母序号)。 A． B． C． D． ③相同质量的同种催化剂，在载体上的分散度越高，催化效果越好，原因是：_______________________。 （2）以纳米作催化剂，以和为原料，电化学合成的原理如图-2所示。 ①该过程中能量的转化形式为_______________________。 ②电极b上产生的电极反应式为_______________________。 ③由于发生副反应，使得电极b上获得的中混有，则理论上电极a和电极b生成气体的物质的量之比的范围是________。 【答案】（1） ①. ②. C ③. 相同质量的同种催化剂，在载体上的分散度越高，总表面积越大，吸附的反应物越多，接触面积越大，反应速率越快 （2） ①. 电能转化为化学能 ②. ③. 【解析】 【小问1详解】 ①由图-1的反应历程可知，反应物的总能量比生成物的总能量高，即生成放出的热量，故该反应的热化学方程式为。 ②在多步反应历程中，反应速率最慢的步骤（决速步）是活化能最大的步骤。观察图-1中各步骤的能垒（活化能），这一步的活化能最大，为，因此该步骤反应速率最慢，故选C。 ③ 相同质量的同种催化剂，在载体上的分散度越高，意味着催化剂颗粒越小，其比表面积越大，能够提供更多的表面活性位点供反应物吸附和反应，从而显著提高催化效果。 【小问2详解】 ①该装置外接直流电源，属于电解池，其工作过程中的能量转化形式主要是电能转化为化学能。 ② 电极b与电源负极相连，作阴极，发生还原反应。在阴极得到电子，并在熔融环境中结合生成和，电极反应式为。 ③电极a与电源正极相连，作阳极，发生氧化反应，电极反应式为。根据得失电子守恒：若电极b上只发生生成的反应，存在关系式，此时两极生成气体的物质的量之比；若电极b上只发生生成 的副反应（），存在关系式，此时两极生成气体的物质的量之比。由于实际上电极b获得的 中混有副反应产生的 ，即阴极生成的是混合气体，故理论上电极a和电极b生成气体的物质的量之比介于两者之间，即。 15. 有效去除大气中的和水体中的氮是环境保护的重要课题。 Ⅰ．臭氧脱硝技术 （1）臭氧是理想的烟气脱硝剂，其脱硝反应为： 。 时，向恒容密闭容器中充入和，反应过程中测定的部分数据见下表： t/s 0 3 6 12 24 0 0.36 0.60 0.80 0.80 ①反应在内的平均速率________。 ②下列描述中不能说明上述反应已达平衡的是________(填字母)。 a．混合气体的总压强保持不变 b．单位时间内消耗的同时生成 c．混合气体颜色不再变化 d． e．混合气体密度不再变化 Ⅱ．SCR脱硝技术 （2）在催化剂作用下，还原氮氧化物的技术是目前应用最广泛的烟气(含、、等)脱硝技术，其主反应为。 已知： 则上述主反应的________。 Ⅲ．磷酸铵镁()沉淀法去除水体中的氨氮(和) （3）实验室中模拟氨氮处理：的模拟氨氮废水(主要含)，置于搅拌器上，设定反应温度为。先后加入和溶液，用调节反应，投加絮凝剂；开始搅拌，反应后，取液面下处清液测定氨氮质量浓度。 ①生成磷酸铵镁沉淀的离子反应方程式为_______________________。 ②测得反应pH对氨氮去除率的影响如上图所示：当pH从7.5增至9.0的过程中，水中氨氮的去除率明显增加，主要原因是_______________________。 【答案】（1） ①. ②. be （2） （3） ①. ②. 随着pH的增大，转化为，浓度增大，使得生成沉淀的反应速率加快，氨氮去除率增加 【解析】 【小问1详解】 ①由表中数据可知，内生成的物质的量为，根据化学方程式，消耗的物质的量为。则。 ②a．该反应正向气体分子数减小，恒容下压强不变说明气体总物质的量不变，反应达到平衡，a不符合题意； b．消耗和生成均代表正反应速率，不能说明正逆反应速率相等，不能说明反应达到平衡，b符合题意； c．为红棕色气体，颜色不变说明其浓度不再变化，反应达到平衡，c不符合题意； d．当时，结合速率之比等于化学计量数之比，可知，反应达到平衡，d不符合题意； e．恒容密闭容器中气体总质量和总体积均不变，密度始终不变，不能说明反应达到平衡，e符合题意； 故选be。 【小问2详解】 已知：①，②，根据盖斯定律，由② - ①可得主反应，则。 【小问3详解】 ① 溶液中的、、与加入的反应生成磷酸铵镁沉淀和水，离子方程式为。 ② 当pH从7.5增至9.0时，溶液中浓度增大，与反应生成，使浓度增大，有利于沉淀的生成，从而提高了氨氮的去除率。 16. 用零价铁(Fe)去除水体中的硝酸盐()已成为环境修复研究的热点之一。 (1)Fe还原水体中的反应原理如图所示。 ①作负极的物质化学式为___________。 ②正极的电极反应式是_____________。 (2)将足量铁粉投入水体中，经24小时测定的去除率和pH，结果如下： 初始pH pH=2.5 pH=4.5 的去除率 接近100% ＜50% 24小时pH 接近中性 接近中性 铁的最终物质形态 pH=4.5时，的去除率低。其原因是_________________。 (3)实验发现：在初始pH=4.5的水体中投入足量铁粉的同时，补充一定量的Fe2+可以明显提高的去除率。对Fe2+的作用提出两种假设： I．Fe2+直接还原； II．Fe2+破坏FeO(OH)氧化层。 ①做对比实验，结果如图所示，可得到的结论是_________。 ②同位素示踪法证实Fe2+能与FeO(OH)反应生成Fe3O4，该反应的离子方程式为_________，解释加入Fe2+提高去除率的原因：___________。 【答案】 ①. Fe ②. +8e-+10H+=+3H2O ③. FeO(OH)不导电，阻碍电子转移 ④. 本实验条件下，Fe2+不能直接还原；在Fe和Fe2+共同作用下能提高的去除率 ⑤. Fe2++2FeO(OH)=Fe3O4+2H+ ⑥. Fe2+将不导电的FeO(OH)转化为可导电的Fe3O4，利于电子转移 【解析】 【分析】原电池中，在负极，还原剂失去电子发生氧化反应，电子沿着导线流向正极，氧化剂在正极上得电子发生还原反应，内电路中阴离子移向负极、阳离子移向正极，结合示意图、获取图中信息，分析回答； 【详解】(1)①原电池中负极材料失电子，根据图1，铁失电子，所以作负极的物质化学式为Fe； ②根据示意图，正极是NO3-得电子生成NH4+，正极的电极反应式是NO3-+8e-+10H+=NH4++3H2O； (2)根据图示，pH=4.5时，NO3-的去除率低的原因是：pH=4.5生成了较多的FeO(OH)，FeO(OH)不导电，阻碍电子转移，所以NO3-的去除率低； (3)①根据图2可知，只加入Fe2+的水中NO3-的去除率为0，加入Fe2+、Fe的水中NO3-的去除率最高，可得到的结论是本实验条件下，Fe2+不能直接还原NO3-；在Fe和Fe2+共同作用下能提高NO3-的去除率； ②根据得失电子守恒，Fe2+与FeO(OH)反应生成Fe3O4的离子方程式是Fe2++2 FeO(OH)=Fe3O4+2H+；加入Fe2+提高NO3-去除率的原因是：Fe2+将不导电的FeO(OH)转化为可导电的Fe3O4，利于电子转移，所以加入Fe2+提高NO3-去除率。 【点睛】考查化学反应原理，涉及电化学、氧化还原反应等相关知识，题中的Fe与NO3-的反应跟溶液酸碱性有关，抓住这一点是解题的关键。 17. 氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。 （1）298 K时，燃烧生成放出121 kJ的热量，蒸发吸收44 kJ的热量。则表示燃烧热的热化学方程式为______________________________________。 （2）工业上常用水煤气反应制备氢气。生产水煤气时，通常交替通入合适量的空气和水蒸气与煤炭反应，其原因是______________________________________。 （3）一氧化碳变换反应也可用于生产氢气。以固体催化剂M催化该变换反应，若水蒸气分子首先被催化剂的活性表面吸附而解离，反应过程的能量变化如图所示。该催化反应历程可用两个化学方程式表示为______________________________________（中间产物用MO表示）。 （4）硼氢化钠（）是一种高效储氢材料，25℃时催化制氢先生成，再转化为。在掺杂了的纳米合金催化剂表面部分反应机理如图所示。 ①其他条件不变，用代替，写出中间产物X的结构式：________。 ②其他条件不变，催化剂中掺杂能提高制效率的原因是____________________________。 ③已知25℃时和在水中的溶解度分别为28 g和55 g。浓度对制速率影响如图所示，浓度大于10%时反应速率变慢的可能原因是________________________________。 （5）电解NO吸收液可将NO、转化为、、等物质。若电解过程的总电量恒定，电解得到部分还原产物的法拉第效率（FE%）随电解电压的变化如图所示。 ，其中，，n表示电解生成还原产物X所转移电子的物质的量，F表示法拉第常数。 ①电解电压为时，阴极上主要反应的电极反应式为________________________________。 ②电解电压为时，生成和的物质的量之比为________________________________。 【答案】（1） （2）水煤气反应吸热，煤炭与氧气反应放出的热量为水煤气反应供热，交替通入空气和水蒸气，有利于维持体系处于较高温度，加快氢气的生成速率 （3）、 （4） ①. ②. 能吸附水分子并解离出 ③. 浓度较高时，生成的覆盖在催化剂表面，降低催化活性，反应速率降低。过多吸附在Co上，而减少吸附 （5） ①. ②. 15∶2 【解析】 【小问1详解】 燃烧热对应1 mol可燃物完全燃烧生成指定稳定状态产物时的反应热，298 K时氢气燃烧的产物应为液态水。题给1 g氢气的物质的量为，因此氢气燃烧生成水蒸气时，反应焓变为，相应的热化学方程式为。1 mol液态水蒸发吸收44 kJ热量，则逆过程放出44 kJ热量，可表示为。将上述两个反应相加，根据盖斯定律，，故表示氢气燃烧热的热化学方程式为； 【小问2详解】 题给水煤气反应是吸热反应，持续通入水蒸气会消耗热量，使煤层温度下降，反应速率减慢。通入空气时，煤炭与空气中的氧气反应放热，使煤层升温；随后通入水蒸气时，这部分热量可供水煤气反应吸收。因此，交替通入合适量的空气和水蒸气能为水煤气反应供热，维持体系处于较高温度，加快氢气的生成速率； 【小问3详解】 能量图表明催化剂使反应经过活化能较低的途径。水蒸气分子首先被M的活性表面吸附而解离，结合中间产物为MO可知，水分子中的氧与M结合，氢形成氢气，第一步反应为。总反应中CO转化为，因此第二步中CO与MO反应，结合MO中的氧生成，同时使催化剂M再生，反应为。两式相加后M和MO消去，得到题给一氧化碳变换反应； 【小问4详解】 ①图中在Co表面解离，形成吸附的和；水分子在表面解离，生成和。比较后两个阶段，Co上单独吸附的仍然保留，含硼片段中的一个B—H键参与产氢，并引入水提供的羟基。用代替后，水解离产生和，参与产氢的H与D结合形成HD，含D的羟基与B结合。因此，X中B连接两个H和一个O—D，结构式为； ②机理图显示，吸附在Co表面，而水分子吸附在表面并解离为和。水的解离为后续产氢步骤提供所需的，因此掺杂能促进水分子的吸附和解离，提高制氢效率； ③图中质量分数超过10%后，制氢速率随其质量分数增大而减小。25℃时，产物的溶解度为28 g，小于的溶解度55 g。当浓度较高时，随着反应进行，生成的不断积累，可能在催化剂表面附近达到饱和并析出，覆盖活性位点，使催化活性降低。此外，机理图中和均需在Co表面吸附，过多的占据Co表面的吸附位点，也可能减少的吸附，使产氢速率降低； 【小问5详解】 ①电解电压为时，图中的法拉第效率较高，而的法拉第效率接近0，说明阴极主要发生NO还原生成的反应。NO中N元素的化合价为+2价，中N元素的化合价为-3价，每生成1 mol氨需要得到5 mol电子。结合水参与反应，按原子守恒和电荷守恒配平，阴极主要反应的电极反应式为； ②电解电压为时，由图读出和的法拉第效率分别为60%和20%。生成氢气的电极反应为，生成氨的电极反应为，所以生成1 mol氢气和1 mol氨分别需要转移2 mol和5 mol电子。由法拉第效率的定义及可知，生成两种产物所用的电量分别为和，故其物质的量之比为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 江苏省昆山中学2026~2027学年第一学期高二模块测试一试卷 化学学科 2026.10 (满分：100分 考试时间：75分钟) 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Mg 24 Cl 35.5 Fe 56 一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项符合题意。 1. 一种生产和利用氢能的途径如图所示。下列说法错误的是 A. 氢能属于二次能源 B. 图中能量转化的方式至少有6种 C. 太阳能电池的供电原理与燃料电池相同 D. 太阳能、风能、氢能都属于新能源 2. 国产航母山东舰已经列装服役，它是采用模块制造然后焊接组装而成的，对焊接有着极高的要求。实验室模拟在海水环境和河水环境下对焊接金属材料使用的影响(如图)。下列相关描述中正确的是 A. 由图示的金属腐蚀情况说明了Sn元素的金属性强于Fe元素 B. 由图示可以看出甲是海水环境下的腐蚀情况，乙是河水环境下的腐蚀情况 C. 两种环境下铁被腐蚀时的电极反应式均为Fe-3e-=Fe3＋ D. 为了防止舰艇在海水中被腐蚀，可在焊点附近用锌块打“补丁” 3. 下列选项正确的是 A. 图①可表示 的能量变化 B. 图②中表示碳的标准燃烧热 C. 实验的环境温度为，将物质的量浓度相等、体积分别为、的、NaOH溶液混合，测得混合液的最高温度如图③所示(已知) D. 已知稳定性：，某反应由两步构成：A→B→C，反应过程中的能量变化曲线可能如图④所示 阅读下列资料，完成下面小题。 合成氨技术是20世纪人类最伟大的成就之一，它关乎到世界化工发展和粮食安全。工业上合成氨的热化学方程式为： 。 4. 下列4个数据是在不同条件下测得的合成氨反应的速率，其中反应最快的是 A. B. C. D. 5. 下列有关合成氨反应的说法不正确的是 A. 合成氨反应的，在较低温度下不能自发进行 B. 氮气和氢气的反应活化能很大，需要外界提供能量才可能发生反应 C. 恒温恒容密闭容器中充入和，充分反应后放出热量小于92.4 kJ D. 温度升高，反应物的活化分子百分数增大，有效碰撞次数增多，反应速率增大 6. 我国科研团队研制出“TM−LiH（TM表示过渡金属）”双催化剂体系，实现了氨的低温催化合成，其原理示意如下： 下列分析不合理的是 A. 状态Ⅰ为吸附并发生解离，键发生断裂并吸收能量 B. 状态Ⅲ反应的方程式为 C. “TM−LiH”能降低合成氨反应的，从而提高化学反应速率 D. 合成总反应的原子利用率是100% 7. 下列依据热化学方程式得出的结论正确的是 A. 已知：，则正丁烷比异丁烷稳定 B. 已知：a g乙烯气体充分燃烧时生成和液态水，放出b kJ的热，则表示乙烯标准燃烧热的热化学方程式为 C. 已知：，则稀和浓完全反应生成时，放出57.3 kJ热量 D. 已知：，，则 8. 下列电化学装置正确且能达到目的的是 A. 用装置甲在铁制品表面镀铜 B. 用装置乙电解精炼铜 C. 用装置丙制备NaOH和氯气 D. 用装置丁保护钢闸门 9. 沿海电厂采用海水为冷却水，但在排水管中生物的附着和滋生会阻碍冷却水排放并降低冷却效率，为解决这一问题，通常在管道口设置一对惰性电极(如图所示)，通入一定的电流。 下列叙述错误的是 A. 阳极发生将海水中的氧化生成的反应 B. 管道中可以生成氧化灭杀附着生物的 C. 阴极生成的应及时通风稀释安全地排入大气 D. 阳极表面形成的等积垢需要定期清理 10. Ni可活化C2H6制得CH4，其反应历程如图所示： 下列关于活化历程的说法正确的是 A. 总反应的ΔH＞0 B. Ni不是该反应的催化剂 C. “中间体1→中间体2”的活化能大于“中间体2→中间体3” D. 总反应的速率由“中间体1→中间体2”决定 11. 中科院某课题组将二氧化锰和生物质置于一个由滤纸制成的折纸通道内形成电池(如图所示)，该电池可将可乐(pH=2.5)中的葡萄糖作为燃料获得能量。下列说法中正确的是（ ） A. a极为正极 B. 随着反应不断进行，负极区的pH不断增大 C. b极电极反应式为MnO2+2H2O+2e-=Mn2++4OH- D. 消耗0.01mol葡萄糖，电路中转移0.02mol电子 12. 下列实验操作、现象和所得到的结论均正确的是 选项 操作 现象 结论 A 在一块除去铁锈的铁片上滴1滴含有酚酞的食盐水，静置 溶液边缘出现红色 铁片上发生了吸氧腐蚀 B 往2支试管中各加入1 mL乙酸乙酯，再分别加入等体积等浓度的稀硫酸和NaOH溶液 NaOH溶液中酯层消失的快 碱的催化效果比酸的催化效果好 C 向KI溶液中加入溶液，萃取分液后，向水层滴入KSCN溶液 溶液变成血红色 与所发生的反应为可逆反应 D 取两支试管各加入酸性溶液，向第一支加入草酸溶液和水，第二支加入草酸溶液 第一支试管中褪色时间长 其他条件不变，反应物浓度增大，化学反应速率加快 A. A B. B C. C D. D 13. 二维锑片(Sb)是一种新型的CO2电化学还原催化剂，在酸性条件下人工固碳装置中反应物在Sb表面发生了催化竞争反应，三种反应的反应历程如右下图所示(*表示吸附态中间体)。下列说法不正确的是 A. 生成HCOOH吸收的能量最多 B. 使用催化剂改变了反应的历程 C. 电极表面生成CO的反应为 D. 该催化剂对三个电极反应的选择性效果为 二、非选择题：共4题，共61分。 14. 粮食生产离不开氮肥，合成氨是人工固氮最重要的途径。 （1）工业合成氨反应是在催化剂表面进行的，主要经历吸附、表面反应、脱附等步骤。以铁触媒为催化剂，以和为原料合成的反应历程如图-1所示(图中*表示吸附在催化剂表面活性位点的物种)。 ①写出与反应生成的热化学方程式：_______________________。 ②上述历程中，反应速率最慢的步骤是________(填字母序号)。 A． B． C． D． ③相同质量的同种催化剂，在载体上的分散度越高，催化效果越好，原因是：_______________________。 （2）以纳米作催化剂，以和为原料，电化学合成的原理如图-2所示。 ①该过程中能量的转化形式为_______________________。 ②电极b上产生的电极反应式为_______________________。 ③由于发生副反应，使得电极b上获得的中混有，则理论上电极a和电极b生成气体的物质的量之比的范围是________。 15. 有效去除大气中的和水体中的氮是环境保护的重要课题。 Ⅰ．臭氧脱硝技术 （1）臭氧是理想的烟气脱硝剂，其脱硝反应为： 。 时，向恒容密闭容器中充入和，反应过程中测定的部分数据见下表： t/s 0 3 6 12 24 0 0.36 0.60 0.80 0.80 ①反应在内的平均速率________。 ②下列描述中不能说明上述反应已达平衡的是________(填字母)。 a．混合气体的总压强保持不变 b．单位时间内消耗的同时生成 c．混合气体颜色不再变化 d． e．混合气体密度不再变化 Ⅱ．SCR脱硝技术 （2）在催化剂作用下，还原氮氧化物的技术是目前应用最广泛的烟气(含、、等)脱硝技术，其主反应为。 已知： 则上述主反应的________。 Ⅲ．磷酸铵镁()沉淀法去除水体中的氨氮(和) （3）实验室中模拟氨氮处理：的模拟氨氮废水(主要含)，置于搅拌器上，设定反应温度为。先后加入和溶液，用调节反应，投加絮凝剂；开始搅拌，反应后，取液面下处清液测定氨氮质量浓度。 ①生成磷酸铵镁沉淀的离子反应方程式为_______________________。 ②测得反应pH对氨氮去除率的影响如上图所示：当pH从7.5增至9.0的过程中，水中氨氮的去除率明显增加，主要原因是_______________________。 16. 用零价铁(Fe)去除水体中的硝酸盐()已成为环境修复研究的热点之一。 (1)Fe还原水体中的反应原理如图所示。 ①作负极的物质化学式为___________。 ②正极的电极反应式是_____________。 (2)将足量铁粉投入水体中，经24小时测定的去除率和pH，结果如下： 初始pH pH=2.5 pH=4.5 的去除率 接近100% ＜50% 24小时pH 接近中性 接近中性 铁的最终物质形态 pH=4.5时，的去除率低。其原因是_________________。 (3)实验发现：在初始pH=4.5的水体中投入足量铁粉的同时，补充一定量的Fe2+可以明显提高的去除率。对Fe2+的作用提出两种假设： I．Fe2+直接还原； II．Fe2+破坏FeO(OH)氧化层。 ①做对比实验，结果如图所示，可得到的结论是_________。 ②同位素示踪法证实Fe2+能与FeO(OH)反应生成Fe3O4，该反应的离子方程式为_________，解释加入Fe2+提高去除率的原因：___________。 17. 氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。 （1）298 K时，燃烧生成放出121 kJ的热量，蒸发吸收44 kJ的热量。则表示燃烧热的热化学方程式为______________________________________。 （2）工业上常用水煤气反应制备氢气。生产水煤气时，通常交替通入合适量的空气和水蒸气与煤炭反应，其原因是______________________________________。 （3）一氧化碳变换反应也可用于生产氢气。以固体催化剂M催化该变换反应，若水蒸气分子首先被催化剂的活性表面吸附而解离，反应过程的能量变化如图所示。该催化反应历程可用两个化学方程式表示为______________________________________（中间产物用MO表示）。 （4）硼氢化钠（）是一种高效储氢材料，25℃时催化制氢先生成，再转化为。在掺杂了的纳米合金催化剂表面部分反应机理如图所示。 ①其他条件不变，用代替，写出中间产物X的结构式：________。 ②其他条件不变，催化剂中掺杂能提高制效率的原因是____________________________。 ③已知25℃时和在水中的溶解度分别为28 g和55 g。浓度对制速率影响如图所示，浓度大于10%时反应速率变慢的可能原因是________________________________。 （5）电解NO吸收液可将NO、转化为、、等物质。若电解过程的总电量恒定，电解得到部分还原产物的法拉第效率（FE%）随电解电压的变化如图所示。 ，其中，，n表示电解生成还原产物X所转移电子的物质的量，F表示法拉第常数。 ①电解电压为时，阴极上主要反应的电极反应式为________________________________。 ②电解电压为时，生成和的物质的量之比为________________________________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $