精品解析：河南省南阳市六校2026-2027学年高二上学期10月期中考试 化学试题

2026-2027学年(上)南阳名校高二期中学情分析 化学 注意事项： 1.答题前，务必将自己的个人信息填写在答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 K-39 Fe-56 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 下列生活情境中的能量转化过程，主要由化学变化引起的是 A. 手机锂离子电池放电 B. 太阳能光伏板发电 C. 水力发电站发电 D. 电热毯通电发热 2. 关于化学反应速率，下列叙述正确的是 A. 其他条件不变，升高温度，吸热反应的速率加快，放热反应的速率减慢 B. 对于固体或纯液体参与的反应，增加其物质的量不能明显加快化学反应速率 C. 反应中，若，说明该反应已达到化学平衡状态 D. 某时间段内平均反应速率，说明该时间段内每秒钟M的浓度均变化 3. 汽车尾气中的主要污染物为NO和CO，利用催化转化器可将其转化为无毒气体，反应的化学方程式为 。下列关于该反应的说法正确的是 A. 该反应的正反应是一个熵增的过程 B. 该反应的正反应是一个焓增的过程 C. 该反应在任何温度下均能自发进行 D. 该反应在常温下实际转化极慢，需使用催化剂以提高反应速率 4. 下列各组反应的焓变比较中，的是 A. ； B. ； C. ； D. ； 5. 气相反应经历两步：①；②。反应历程中的相对能量变化如图所示： 下列说法正确的是 A. 物质的稳定性： B. 反应①是整个反应的决速步骤 C. 总反应的 D. 反应②的热化学方程式可表示为 6. 某温度下，在恒容密闭容器中发生反应： ，测得该反应的平衡常数。下列说法正确的是 A. 该反应的平衡常数表达式为 B. 改变条件，使平衡逆向移动，则该反应的平衡常数一定减小 C. 某时刻测得容器中，，，此时 D. 达到平衡后，再充入少量，重新达到平衡时，的转化率增大 7. 用惰性电极电解下列溶液(溶质足量)，关于电解规律及溶液复原的说法正确的是 A. 电解溶液，实质是电解水，电解后溶液的pH变小 B. 电解溶液，若要恢复原溶液浓度，应加入适量 C. 电解NaCl溶液，若要恢复原溶液浓度和质量，应通入适量HCl气体 D. 电解溶液，溶液中浓度降低，浓度保持不变 8. 气相反应的反应历程分为两步基元反应： ①(慢反应) ②(快反应) 下列关于该反应的说法正确的是 A. 体系中活化分子发生的碰撞一定是有效碰撞 B. 是该反应的催化剂，能有效降低总反应的活化能 C. 恒温恒容下，增大CO的浓度，能显著提高总反应的速率 D. 加入合适的催化剂，可以提高体系中活化分子的百分数 9. 工业上利用合成气制备甲醇的反应为，在恒温恒容密闭容器中按起始物质的量之比投料。下列叙述正确的是 A. 使用更高效的催化剂，可降低反应的焓变 B. 升高温度，若平衡常数减小，推测混合气体的平均摩尔质量减小 C. 达到平衡后，再充入1 mol CO和，新平衡时CO的转化率减小 D. 若平衡时CO的转化率为50%，则平衡体系中的体积分数为30% 10. 下列有关实验操作或装置不能达到实验目的的是 A．验证电解饱和食盐水的阳极产物 B．将化学能持续转化为电能 C．铁钥匙表面镀铜 D．防止铁钉生锈 A. A B. B C. C D. D 11. 一种新型可充电电池结构示意图如图所示。 下列叙述正确的是 A. 放电时，Zn电极发生还原反应 B. 充电时，电极应与外接电源的负极相连 C. 放电时，电极的反应式为 D. 充电时，Zn电极附近溶液的pH逐渐减小 12. 已知反应 ，其正反应速率，逆反应速率，其中、分别为正、逆反应速率常数，仅受温度和催化剂影响。下列说法错误的是 A. 降低温度，增大，减小 B. 该反应的平衡常数 C. 升高温度，增大的倍数小于增大的倍数 D. 加入高效催化剂，和均增大，但的值不变 13. 由下列实验事实能得出相应结论的是 选项 实验事实 结论 A 向盛有与的恒压密闭容器中通入一定体积的，最终气体颜色变浅 化学平衡向减少的方向移动 B 向相同质量的粉末和粉末中分别加入等体积等浓度的稀盐酸，前者产生气泡的速率更快 速率快的反应是放热反应 C 向溶液中[存在平衡：]滴加数滴浓NaOH溶液，溶液由橙色变为黄色 加入碱使平衡正向移动，该反应的平衡常数增大 D 向盛有锌粒的试管中加入稀硫酸，反应开始后的一段时间内，产生气泡的速率逐渐加快 该反应为放热反应，体系温度升高导致反应速率加快 A. A B. B C. C D. D 14. 向一定浓度的溶液中通入至饱和，电解后在电极上反应生成尿素(尿素分子中的氮元素显-3价)，工作原理如图所示。 下列说法错误的是 A. N极与电源的正极相连，发生氧化反应 B. M极只有氮元素被还原(不考虑副反应) C. 电解一段时间后，M极区溶液的pH逐渐减小(不考虑与水反应) D. N极生成4.48 L气体(标准状况)，理论上生成尿素3 g 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 化学反应伴随能量的变化，化学能与热能、电能的相互转化在生产生活中有着广泛应用。 Ⅰ．该小组利用如图1所示装置测定强酸与强碱反应的反应热。 （1）图1中碎泡沫塑料的作用是___________________________________。 （2）取盐酸与溶液进行实验，测得反应前体系的平均温度为，反应后混合液的最高温度为，设所用盐酸和NaOH溶液的密度均为，生成的溶液的比热容，则该中和反应的反应热__________(用含、的代数式表示)。 （3）已知： 。若将盐酸改用相同体积、相同浓度的溶液进行上述实验，测得的_________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 Ⅱ．实验小组利用压强传感器探究溶液酸碱度对钢铁电化学腐蚀类型的影响。在相同容积的密闭装置中(如图2所示)，分别加入1.0 g还原铁粉和0.2 g碳粉的混合物，再分别注入20 mL 3% NaCl溶液(分别调节和)，采集容器内压强随时间变化的曲线如图3所示。 （4）曲线a对应的实验中，铁发生________(填“析氢”或“吸氧”)腐蚀，其负极反应式为__________________________________。 （5）曲线b对应的实验中，该体系中压强减小的原因是______________________________；其正极反应式为________________________________________。 （6）为防止海洋工程中的钢铁设备发生曲线b所示的腐蚀，常在其表面焊接锌块，该金属防护方法的名称是_________________。 16. 电解技术在环境治理和化工合成中具有重要价值。 Ⅰ．氨氮废水(主要含)的随意排放会导致水体富营养化。工业上常用“间接电解氧化法”处理含的废水，将其转化为无毒气体排入大气，其电解处理装置的工作原理如图所示。 （1）图中电极应与直流电源的__________(填“正”或“负”)极相连；Pt电极上生成的气体是__________(填化学式)。 （2）溶液中生成的活性次氯酸能将氧化为无毒的，该反应的离子方程式为__________________________________。 （3）若生成，理论上电解池外电路中转移______mol电子。 Ⅱ．高铁酸钾()是一种新型绿色水处理剂，在强碱性条件下比较稳定。工业上可用电解浓KOH溶液的方法制备高铁酸钾，其工作原理如图所示。 （4）膜a为________(填“阳离子交换膜”或“阴离子交换膜”)。 （5）若电解池外电路中转移3 mol电子，理论上左室溶液质量变化了________g。 （6）实际电解过程中，左室除了生成外，还会因发生副反应产生一种无色气体，导致电流效率降低，该气体是__________(填化学式)。 17. 利用催化加氢合成是实现碳资源循环利用的有效途径。主反应为 。 回答下列问题： （1）催化剂表面“积碳”导致反应速率下降的原因是_____________________________。 （2）文献表明，使用催化剂可显著提高反应的速率。该催化反应包含“CO路径”和“甲酸盐路径”两条途径，其相关基元反应的活化能如表所示（单位：，吸附态物种用*标记）： 序号 途径①：CO路径 途径②：甲酸盐路径 ⅰ ⅱ ⅲ 逐步加氢生成，后续基元反应 ⅳ 分步加氢，各步 根据表中数据判断，途径①中反应最慢的步骤的活化能为__________，催化甲烷化主要遵循途径__________（填“①”或“②”），理由是_______________________________________________。 （3）已知化学反应速率常数随温度的变化服从阿伦尼乌斯方程：（为活化能，、为常数）。下图表示在无催化剂和使用催化剂两种情况下，主反应的随的变化关系。 图中代表使用催化剂的直线是__________（填“”或“”），判断依据是_________________________________________________。 （4）在恒温恒容（容器容积为）密闭容器中充入和，发生主反应（计算过程忽略副反应），初始压强为。测得10 min时反应体系压强降为。 ①0～10 min内，用的浓度变化表示的平均反应速率__________（用含的代数式表示）。 ②已知分压=总压×物质的量分数。0～10 min内，用的分压变化表示的平均反应速率__________（用含的代数式表示）。 ③保持其他条件不变，若初始时向该容器中充入、和1 mol Ar，则反应初始速率与原初始速率相比，__________（填“>”“<”或“=”）。 18. 1，2-二氯乙烷(，沸点为83.5℃)是重要的化工原料。工业上利用乙烯、HCl和在催化剂作用下进行气相氧氯化反应，体系内主要发生以下两个可逆反应： 反应Ⅰ(Deacon反应)： (平衡常数) 反应Ⅱ(乙烯氯化加成)： (平衡常数) 回答下列问题： （1）气相氧氯化总反应为，总反应的平衡常数__________(用含、的代数式表示)。假设无其他副反应发生，理论上有利于提高总反应中的平衡转化率的措施是__________(填字母)。 a．升温增压 b．升温降压 c．降温增压 d．降温降压 （2）在恒温恒容密闭容器中发生反应Ⅰ和Ⅱ，下列事实能说明该体系达到平衡状态的是_____ (填字母)。体系中气体的密度不再改变不能作为平衡标志，其原因是_____________________________。 A．体系中气体的总压强不再改变 B．中间产物的浓度保持不变 C．体系中 D．单位时间内断裂1 mol碳碳双键的同时形成2 mol氢氧键 （3）在投料比时，若只发生反应Ⅰ，(、)和分别代表温度或压强，HCl的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图所示。 ①图中代表的物理量是__________。 ②达到a点平衡后，若保持容器的温度和容积不变，再向其中充入0.4 mol HCl和，再次达到新平衡时，HCl的转化率__________(填“增大”“减小”或“不变”)。 （4）某温度下，向容积为1.0 L的恒容密闭容器中充入、和，发生反应Ⅰ和Ⅱ．反应达到平衡时，测得生成，且体系中。 ①平衡时体系中__________mol。 ②该温度下，反应Ⅱ的平衡常数__________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年(上)南阳名校高二期中学情分析 化学 注意事项： 1.答题前，务必将自己的个人信息填写在答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 K-39 Fe-56 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 下列生活情境中的能量转化过程，主要由化学变化引起的是 A. 手机锂离子电池放电 B. 太阳能光伏板发电 C. 水力发电站发电 D. 电热毯通电发热 【答案】A 【解析】 【详解】A．锂离子电池放电过程发生自发氧化还原反应，将化学能转化为电能，存在新物质生成，属于化学变化，A符合题意； B．太阳能光伏板发电利用半导体光电效应将光能直接转化为电能，无新物质生成，属于物理变化，B不符合题意； C．水力发电是将水的重力势能转化为电能，仅涉及机械能与电能的转化，无新物质生成，属于物理变化，C不符合题意； D．电热毯通电发热利用电流热效应将电能转化为热能，无新物质生成，属于物理变化，D不符合题意； 故选A。 2. 关于化学反应速率，下列叙述正确的是 A. 其他条件不变，升高温度，吸热反应的速率加快，放热反应的速率减慢 B. 对于固体或纯液体参与的反应，增加其物质的量不能明显加快化学反应速率 C. 反应中，若，说明该反应已达到化学平衡状态 D. 某时间段内平均反应速率，说明该时间段内每秒钟M的浓度均变化 【答案】B 【解析】 【详解】A．升高温度会使所有化学反应的反应速率均加快，与反应吸热、放热无关，A错误； B．固体和纯液体的浓度视为常数，增加其物质的量时浓度几乎不变，因此不能明显加快化学反应速率，B正确； C．反应达到平衡状态时，不同物质的正、逆反应速率之比等于对应化学计量数之比，该反应平衡时应满足，题给关系不符合，未达到平衡，C错误； D．平均反应速率是某时间段内浓度变化的平均值，不代表时间段内每一秒的浓度变化量均相等，D错误； 故选B。 3. 汽车尾气中的主要污染物为NO和CO，利用催化转化器可将其转化为无毒气体，反应的化学方程式为 。下列关于该反应的说法正确的是 A. 该反应的正反应是一个熵增的过程 B. 该反应的正反应是一个焓增的过程 C. 该反应在任何温度下均能自发进行 D. 该反应在常温下实际转化极慢，需使用催化剂以提高反应速率 【答案】D 【解析】 【详解】A．该反应的，正反应为熵减过程，A错误； B．该反应的，正反应为放热反应，属于焓减过程，B错误； C．反应自发的判据为，该反应、，仅在低温下满足，高温下不能自发进行，C错误； D．该反应常温下虽然热力学上可自发，但反应活化能高，实际反应速率极慢，使用催化剂可降低反应活化能，提高反应速率，D正确； 故选D。 4. 下列各组反应的焓变比较中，的是 A. ； B. ； C. ； D. ； 【答案】B 【解析】 【详解】A．碳完全燃烧生成放出的热量多于不完全燃烧生成放出的热量，放热反应为负值，放出热量越多越小，故，A错误； B．生成液态水比生成气态水放出的热量更多，放热反应为负值，放出热量越多越小，故，B正确； C．反应的焓变与反应物的物质的量成正比，，放热反应为负值，故，C错误； D．的氧化性强于，与反应生成放出的热量多于生成放出的热量，放热反应为负值，故，D错误； 故选B。 5. 气相反应经历两步：①；②。反应历程中的相对能量变化如图所示： 下列说法正确的是 A. 物质的稳定性： B. 反应①是整个反应的决速步骤 C. 总反应的 D. 反应②的热化学方程式可表示为 【答案】A 【解析】 【详解】A．物质能量越低越稳定，由图可知相对能量大小为，因此稳定性，A正确； B．决速步骤为活化能最大的步骤，反应①的活化能为，反应②的活化能为，显然反应②活化能更大，是决速步骤，B错误； C．总反应焓变生成物总能量反应物总能量，C错误； D．反应②的焓变，是反应②的正反应活化能，不是焓变，D错误； 故选A。 6. 某温度下，在恒容密闭容器中发生反应： ，测得该反应的平衡常数。下列说法正确的是 A. 该反应的平衡常数表达式为 B. 改变条件，使平衡逆向移动，则该反应的平衡常数一定减小 C. 某时刻测得容器中，，，此时 D. 达到平衡后，再充入少量，重新达到平衡时，的转化率增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．平衡常数表达式中固体的浓度视为常数，不需要写入表达式，正确表达式为，A错误； B．平衡常数仅与温度有关，若通过增大压强、增大生成物浓度等方式使平衡逆向移动，温度不变时不变，B错误； C．此时浓度商，反应正向进行，故，C正确； D．达到平衡后充入少量，恒容条件下体系压强增大，等效于对平衡加压，平衡向气体分子数减小的逆向移动，的转化率减小，D错误； 故选C。 7. 用惰性电极电解下列溶液(溶质足量)，关于电解规律及溶液复原的说法正确的是 A. 电解溶液，实质是电解水，电解后溶液的pH变小 B. 电解溶液，若要恢复原溶液浓度，应加入适量 C. 电解NaCl溶液，若要恢复原溶液浓度和质量，应通入适量HCl气体 D. 电解溶液，溶液中浓度降低，浓度保持不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．电解溶液实质是电解水，为强酸强碱盐，原溶液呈中性，电解后溶质浓度增大但仍为中性，不变，A错误； B．电解溶液时，阴极析出，阳极生成，脱离体系的物质可看作，应加适量（或）复原，加入会引入额外使溶液浓度偏低，B错误； C．电解溶液时，阴极生成，阳极生成，脱离体系的为和，对应组成是，通入适量气体可与电解生成的反应，恢复原溶液浓度和质量，C正确； D．电解溶液时，阴极放电析出，浓度降低；阳极放电生成，有生成，浓度增大，D错误； 故选C。 8. 气相反应的反应历程分为两步基元反应： ①(慢反应) ②(快反应) 下列关于该反应的说法正确的是 A. 体系中活化分子发生的碰撞一定是有效碰撞 B. 是该反应的催化剂，能有效降低总反应的活化能 C. 恒温恒容下，增大CO的浓度，能显著提高总反应的速率 D. 加入合适的催化剂，可以提高体系中活化分子的百分数 【答案】D 【解析】 【详解】A．活化分子发生碰撞时，只有具备合适取向的碰撞才是有效碰撞，因此活化分子的碰撞不一定是有效碰撞，A错误； B．是反应过程中先生成、后消耗的物质，属于反应中间产物，不是催化剂，B错误； C．总反应速率由慢反应（决速步）决定，慢反应的反应物为，恒温恒容下增大的浓度对慢反应速率无明显影响，不能显著提高总反应速率，C错误； D．加入合适的催化剂可降低反应的活化能，使更多普通分子转化为活化分子，可提高体系中活化分子的百分数，D正确； 故选D。 9. 工业上利用合成气制备甲醇的反应为，在恒温恒容密闭容器中按起始物质的量之比投料。下列叙述正确的是 A. 使用更高效的催化剂，可降低反应的焓变 B. 升高温度，若平衡常数减小，推测混合气体的平均摩尔质量减小 C. 达到平衡后，再充入1 mol CO和，新平衡时CO的转化率减小 D. 若平衡时CO的转化率为50%，则平衡体系中的体积分数为30% 【答案】B 【解析】 【详解】A．催化剂仅能降低反应活化能，不改变反应的始终态，焓变只与反应始终态有关，因此焓变不变，A错误； B．升高温度平衡常数减小，说明平衡逆向移动，反应体系中气体总质量恒定，逆向移动时气体总物质的量增大，平均摩尔质量，因此混合气体平均摩尔质量减小，B正确； C．恒温恒容下再充入和，相当于增大体系压强，该反应正向为气体分子数减小的反应，加压平衡正向移动，的转化率增大，C错误； D．设起始，，转化率为50%时，反应消耗、，生成，平衡时总物质的量为，的体积分数为，不是30%，D错误； 故选B。 10. 下列有关实验操作或装置不能达到实验目的的是 A．验证电解饱和食盐水的阳极产物 B．将化学能持续转化为电能 C．铁钥匙表面镀铜 D．防止铁钉生锈 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．电解饱和食盐水时，阳极连接电源正极，失电子生成，通入淀粉碘化钾溶液，发生反应，淀粉遇变蓝，可验证阳极产物，A不符合题意； B．带盐桥的原电池需将负极插入溶液、正极插入溶液，该装置中直接与溶液发生置换反应，电子不会持续通过外电路，无法将化学能持续转化为电能，B符合题意； C．铁钥匙镀铜时，镀层金属接电源正极作阳极，镀件铁钥匙接电源负极作阴极，电解液为溶液，阳极失电子生成，阴极得电子析出附着在钥匙表面，可实现镀铜，C不符合题意； D．该装置为外加电流的阴极保护法，被保护的铁钉接电源负极作阴极，不会发生失电子的氧化反应，可防止铁钉生锈，D不符合题意； 故选B。 11. 一种新型可充电电池结构示意图如图所示。 下列叙述正确的是 A. 放电时，Zn电极发生还原反应 B. 充电时，电极应与外接电源的负极相连 C. 放电时，电极的反应式为 D. 充电时，Zn电极附近溶液的pH逐渐减小 【答案】C 【解析】 【分析】放电时，较活泼金属Zn电极为负极，Zn失电子发生氧化反应，电极反应为，电极为正极，发生还原反应，电极反应为，充电是放电的逆过程，充电时Zn电极作阴极与外接电源的负极相连，电极作阳极与外接电源的正极相连。 【详解】A．放电时，转化为，化合价升高，失电子发生氧化反应，A错误； B．放电时电极为原电池正极，充电时应与外接电源的正极相连作阳极，B错误； C．放电时电极处于酸性环境中，从+4价降为+2价得2个电子，结合和生成和，给出的电极反应式电荷、原子均守恒，书写正确，C正确； D．充电时电极为阴极，发生反应，生成，附近溶液逐渐增大，D错误； 故选C。 12. 已知反应 ，其正反应速率，逆反应速率，其中、分别为正、逆反应速率常数，仅受温度和催化剂影响。下列说法错误的是 A. 降低温度，增大，减小 B. 该反应的平衡常数 C. 升高温度，增大的倍数小于增大的倍数 D. 加入高效催化剂，和均增大，但的值不变 【答案】A 【解析】 【详解】A．速率常数、均随温度降低而减小，降低温度时二者都减小，并非增大减小，A错误； B．反应达到平衡时，即，整理得平衡常数，B正确； C．该反应，为放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小，又，故增大的倍数小于增大的倍数，C正确； D．催化剂可同等程度增大正、逆反应速率，因此和均增大且增大倍数相同，的值不变，D正确； 故选A。 13. 由下列实验事实能得出相应结论的是 选项 实验事实 结论 A 向盛有与的恒压密闭容器中通入一定体积的，最终气体颜色变浅 化学平衡向减少的方向移动 B 向相同质量的粉末和粉末中分别加入等体积等浓度的稀盐酸，前者产生气泡的速率更快 速率快的反应是放热反应 C 向溶液中[存在平衡：]滴加数滴浓NaOH溶液，溶液由橙色变为黄色 加入碱使平衡正向移动，该反应的平衡常数增大 D 向盛有锌粒的试管中加入稀硫酸，反应开始后的一段时间内，产生气泡的速率逐渐加快 该反应为放热反应，体系温度升高导致反应速率加快 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．恒压条件下通入，容器体积增大，浓度降低导致颜色变浅；且压强减小，平衡向生成的方向移动，结论错误，A不符合题意； B．与盐酸反应速率更快是因为直接与反应生成；而需先结合生成，再与反应生成，与反应是否放热无因果关系，B不符合题意； C．加入消耗，平衡正向移动溶液变黄，但平衡常数仅与温度有关，温度不变平衡常数不变，C不符合题意； D．反应过程中浓度逐渐降低，本应导致反应速率减慢，实际速率加快是因为反应放热，体系温度升高对反应速率的促进作用超过浓度降低的抑制作用，结论正确，D符合题意； 故选D。 14. 向一定浓度的溶液中通入至饱和，电解后在电极上反应生成尿素(尿素分子中的氮元素显-3价)，工作原理如图所示。 下列说法错误的是 A. N极与电源的正极相连，发生氧化反应 B. M极只有氮元素被还原(不考虑副反应) C. 电解一段时间后，M极区溶液的pH逐渐减小(不考虑与水反应) D. N极生成4.48 L气体(标准状况)，理论上生成尿素3 g 【答案】C 【解析】 【详解】A．N极上失电子生成，发生氧化反应，N为阳极，与电源正极相连，A正确； B．M极为阴极，中+5价N被还原为尿素中-3价N，其余元素化合价均无变化，不考虑副反应时只有氮元素被还原，B正确； C．由M电极的电极反应式：可知，有1 mol转化为尿素就需要18 mol，转移16mol电子，同时会有16mol从N极移入M极，阳极生成的通过质子交换膜迁移到M极的量小于M极消耗量，M极减小，pH逐渐增大，C错误； D．标准状况下4.48 L 物质的量为0.2 mol，转移电子0.8 mol，生成1 mol尿素转移16 mol电子，故生成尿素物质的量为，质量为，D正确； 故选C。 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 化学反应伴随能量的变化，化学能与热能、电能的相互转化在生产生活中有着广泛应用。 Ⅰ．该小组利用如图1所示装置测定强酸与强碱反应的反应热。 （1）图1中碎泡沫塑料的作用是___________________________________。 （2）取盐酸与溶液进行实验，测得反应前体系的平均温度为，反应后混合液的最高温度为，设所用盐酸和NaOH溶液的密度均为，生成的溶液的比热容，则该中和反应的反应热__________(用含、的代数式表示)。 （3）已知： 。若将盐酸改用相同体积、相同浓度的溶液进行上述实验，测得的_________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 Ⅱ．实验小组利用压强传感器探究溶液酸碱度对钢铁电化学腐蚀类型的影响。在相同容积的密闭装置中(如图2所示)，分别加入1.0 g还原铁粉和0.2 g碳粉的混合物，再分别注入20 mL 3% NaCl溶液(分别调节和)，采集容器内压强随时间变化的曲线如图3所示。 （4）曲线a对应的实验中，铁发生________(填“析氢”或“吸氧”)腐蚀，其负极反应式为__________________________________。 （5）曲线b对应的实验中，该体系中压强减小的原因是______________________________；其正极反应式为________________________________________。 （6）为防止海洋工程中的钢铁设备发生曲线b所示的腐蚀，常在其表面焊接锌块，该金属防护方法的名称是_________________。 【答案】（1）保温、隔热，减少实验过程中的热量散失 （2）或 （3）偏小 （4） ①. 析氢 ②. （5） ①. 铁发生吸氧腐蚀消耗了密闭容器内的 ②. （6）牺牲阳极保护法 【解析】 【分析】本题分两部分：第一部分通过简易量热装置测定中和热，重点是减少热量散失并根据温升计算反应热；第二部分根据密闭容器内压强变化判断钢铁腐蚀类型，曲线a压强增大对应析氢腐蚀，曲线b压强减小对应吸氧腐蚀。 【小问1详解】 碎泡沫塑料填在内筒与外壳之间，主要起保温、隔热作用，减少实验过程中向外界散失的热量，使测得的温度变化更接近理论值； 【小问2详解】 盐酸浓度为0.50 mol/L、体积为50 mL，故HCl的物质的量为0.50 mol/L乘以0.050 L，等于0.025 mol；氢氧化钠溶液的物质的量也为0.025 mol，二者恰好完全反应，生成0.025 mol水，混合溶液的总体积约为100 mL，按题给密度计算，溶液质量约为100 g，反应放出的热量等于溶液比热容、溶液质量和温升的乘积；反应热等于放出热量的相反值除以生成水的物质的量，因此反应热为负值，故该中和反应的反应热为或； 【小问3详解】 醋酸是弱酸，电离过程需要吸收热量；用等体积、等浓度的醋酸代替盐酸时，体系实际升温较小，因此由温升计算出的反应热绝对值偏小； 【小问4详解】 曲线a对应酸性较强的环境，铁失去电子生成亚铁离子，同时溶液中的氢离子得到电子生成氢气，属于析氢腐蚀；负极就是铁失去电子的电极反应，反应式为； 【小问5详解】 曲线b对应近中性环境，主要发生吸氧腐蚀；密闭容器中的氧气被消耗，气体总量减少，所以压强下降，正极反应是氧气在正极得到电子并结合水生成氢氧根，反应式为； 【小问6详解】 锌比铁活泼，焊接锌块后锌作为负极优先失去电子而被氧化，钢铁作为正极受到保护，这种方法称为牺牲阳极保护法。 16. 电解技术在环境治理和化工合成中具有重要价值。 Ⅰ．氨氮废水(主要含)的随意排放会导致水体富营养化。工业上常用“间接电解氧化法”处理含的废水，将其转化为无毒气体排入大气，其电解处理装置的工作原理如图所示。 （1）图中电极应与直流电源的__________(填“正”或“负”)极相连；Pt电极上生成的气体是__________(填化学式)。 （2）溶液中生成的活性次氯酸能将氧化为无毒的，该反应的离子方程式为__________________________________。 （3）若生成，理论上电解池外电路中转移______mol电子。 Ⅱ．高铁酸钾()是一种新型绿色水处理剂，在强碱性条件下比较稳定。工业上可用电解浓KOH溶液的方法制备高铁酸钾，其工作原理如图所示。 （4）膜a为________(填“阳离子交换膜”或“阴离子交换膜”)。 （5）若电解池外电路中转移3 mol电子，理论上左室溶液质量变化了________g。 （6）实际电解过程中，左室除了生成外，还会因发生副反应产生一种无色气体，导致电流效率降低，该气体是__________(填化学式)。 【答案】（1） ①. 正 ②. （2） （3）0.3 （4）阴离子交换膜 （5）79 （6） 【解析】 【小问1详解】 图中电极上转化生成，发生氧化反应，故该电极为阳极，应与直流电源的正极相连；电极为阴极，溶液中的在阴极放电发生还原反应，生成的气体是； 【小问2详解】 活性次氯酸()将氧化为无毒的，自身被还原为，元素化合价从-3价升高到0价，元素化合价从+1价降低到-1价，根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒，可写出该反应的离子方程式为：； 【小问3详解】 的物质的量为 ，在整个转化过程中，元素的化合价从-3价升高到0价，生成理论上需要转移电子，故生成理论上电解池外电路中转移的电子为 ； 【小问4详解】 制备高铁酸钾，则铁电极为阳极；中间室底部通入浓溶液，顶部排出稀溶液，说明电解过程中中间室的离子向两侧移动而减少，在电场作用下，阴离子向阳极（左室）移动，阳离子向阴极（右室）移动，因此膜a允许阴离子通过，为阴离子交换膜； 【小问5详解】 左室为阳极区，其电极反应式为 ，当外电路转移电子时，阳极消耗，Fe溶解进入溶液使溶液增加的质量为；同时为了保持溶液电中性，会有从中间室通过膜a进入左室，移入的质量为 ，因此理论上左室溶液质量增加了 ； 【小问6详解】 左室为阳极区，在强碱性条件下，除了失去电子发生主反应外，溶液中的也可能在阳极失去电子发生氧化反应（），生成无色的氧气（），从而导致电流效率降低。 17. 利用催化加氢合成是实现碳资源循环利用的有效途径。主反应为 。 回答下列问题： （1）催化剂表面“积碳”导致反应速率下降的原因是_____________________________。 （2）文献表明，使用催化剂可显著提高反应的速率。该催化反应包含“CO路径”和“甲酸盐路径”两条途径，其相关基元反应的活化能如表所示（单位：，吸附态物种用*标记）： 序号 途径①：CO路径 途径②：甲酸盐路径 ⅰ ⅱ ⅲ 逐步加氢生成，后续基元反应 ⅳ 分步加氢，各步 根据表中数据判断，途径①中反应最慢的步骤的活化能为__________，催化甲烷化主要遵循途径__________（填“①”或“②”），理由是_______________________________________________。 （3）已知化学反应速率常数随温度的变化服从阿伦尼乌斯方程：（为活化能，、为常数）。下图表示在无催化剂和使用催化剂两种情况下，主反应的随的变化关系。 图中代表使用催化剂的直线是__________（填“”或“”），判断依据是_________________________________________________。 （4）在恒温恒容（容器容积为）密闭容器中充入和，发生主反应（计算过程忽略副反应），初始压强为。测得10 min时反应体系压强降为。 ①0～10 min内，用的浓度变化表示的平均反应速率__________（用含的代数式表示）。 ②已知分压=总压×物质的量分数。0～10 min内，用的分压变化表示的平均反应速率__________（用含的代数式表示）。 ③保持其他条件不变，若初始时向该容器中充入、和1 mol Ar，则反应初始速率与原初始速率相比，__________（填“>”“<”或“=”）。 【答案】（1）固态碳覆盖了催化剂表面的活性中心（或减小了催化剂与反应气体的有效接触面积），导致反应物分子被吸附和催化的概率降低，催化效率下降 （2） ①. 186 ②. ② ③. 途径②中决速步骤的活化能小于途径①中决速步骤的活化能，反应速率更快 （3） ①. ②. 加入催化剂能降低反应的活化能，根据可知，活化能越小，图像的斜率绝对值（）越小，直线越平缓 （4） ①. ②. ③. = 【解析】 【小问1详解】 催化剂表面发生“积碳”时，生成的固态碳会附着在催化剂表面的活性中心，阻碍反应物分子与催化剂表面的活性位点接触，导致反应物分子被吸附和催化的概率降低，从而导致催化效率下降，反应速率减慢。 【小问2详解】 多步反应的整体速率由最慢的一步（即活化能最大的一步）决定。由表格数据可知，途径①中步骤ⅱ的活化能最大，为 ，是途径①中最慢的步骤；途径②中步骤ⅱ的活化能最大，为 。由于途径②的决速步活化能小于途径①的决速步活化能，反应更容易进行，故该催化过程主要遵循途径②。 【小问3详解】 由阿伦尼乌斯方程变形可得 。以 对 作图，直线的斜率为 。加入催化剂会降低反应的活化能 ，使得斜率的绝对值减小，直线变得更平缓。图中 的斜率绝对值较小，故 代表使用催化剂的情况。 【小问4详解】 ① 设反应消耗了 ，列三段式： 初始总物质的量为 ，10 min 时总物质的量为 。恒温恒容下，气体的压强之比等于物质的量之比，即 ，解得 。 内消耗 的物质的量为 ，则 。 ②根据分压与物质的量的正比关系， 的初始分压为 ；10 min时反应体系总压为，总物质的量为，的物质的量为，则其分压，则用 分压变化表示的平均反应速率 。 ③ 恒温恒容条件下，充入惰性气体 Ar，虽然体系总压增大，但反应物 和 的浓度并未改变，因此反应初始速率不变，即 。 18. 1，2-二氯乙烷(，沸点为83.5℃)是重要的化工原料。工业上利用乙烯、HCl和在催化剂作用下进行气相氧氯化反应，体系内主要发生以下两个可逆反应： 反应Ⅰ(Deacon反应)： (平衡常数) 反应Ⅱ(乙烯氯化加成)： (平衡常数) 回答下列问题： （1）气相氧氯化总反应为，总反应的平衡常数__________(用含、的代数式表示)。假设无其他副反应发生，理论上有利于提高总反应中的平衡转化率的措施是__________(填字母)。 a．升温增压 b．升温降压 c．降温增压 d．降温降压 （2）在恒温恒容密闭容器中发生反应Ⅰ和Ⅱ，下列事实能说明该体系达到平衡状态的是_____ (填字母)。体系中气体的密度不再改变不能作为平衡标志，其原因是_____________________________。 A．体系中气体的总压强不再改变 B．中间产物的浓度保持不变 C．体系中 D．单位时间内断裂1 mol碳碳双键的同时形成2 mol氢氧键 （3）在投料比时，若只发生反应Ⅰ，(、)和分别代表温度或压强，HCl的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图所示。 ①图中代表的物理量是__________。 ②达到a点平衡后，若保持容器的温度和容积不变，再向其中充入0.4 mol HCl和，再次达到新平衡时，HCl的转化率__________(填“增大”“减小”或“不变”)。 （4）某温度下，向容积为1.0 L的恒容密闭容器中充入、和，发生反应Ⅰ和Ⅱ．反应达到平衡时，测得生成，且体系中。 ①平衡时体系中__________mol。 ②该温度下，反应Ⅱ的平衡常数__________。 【答案】（1） ①. ②. c （2） ①. AB ②. 各组分均为气体且容器容积固定，反应前后气体总质量与总体积始终不变，气体密度始终恒定 （3） ①. 温度 ②. 增大 （4） ①. 0.35 ②. 40 【解析】 【小问1详解】 观察化学方程式可知，气相氧氯化总反应可由得到。根据多重平衡规则，总反应的平衡常数。总反应的焓变，该反应为放热反应；且正反应是气体分子数减少的反应。为了提高 的平衡转化率，应使平衡正向移动，根据勒夏特列原理，理论上可采取降温、增压的措施，故选c。 【小问2详解】 A．反应Ⅰ和Ⅱ均为气体分子数减少的反应，在恒温恒容条件下，随着反应的正向进行，体系内气体的总物质的量减小，总压强减小，当总压强不再改变时，说明反应达到平衡状态，A正确； B．中间产物的浓度保持不变，说明其生成速率与消耗速率相等，体系达到平衡状态，B正确； C．体系中各物质的物质的量之比等于化学计量数之比，仅代表某一时刻的浓度关系，不能说明正逆反应速率相等，不能作为平衡标志，C错误； D．单位时间内断裂碳碳双键（消耗）代表正反应速率，形成氢氧键（生成）也代表正反应速率，两者同向，不能说明正逆反应速率相等，D错误； 故选AB。 密度的定义式为，由于反应物和生成物均为气体，体系的总质量始终不变，且容器恒容即体积不变，所以无论反应是否达到平衡，气体的密度始终保持不变，不能作为判断平衡的标志。 【小问3详解】 ①反应Ⅰ的正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，的平衡转化率减小。图中横坐标增大时，的平衡转化率减小，故代表的物理量是温度。 ② 达到a点平衡后，保持温度和容积不变，再充入和，新充入的气体物质的量之比仍为。这等效于在原平衡的基础上增大压强，由于反应Ⅰ正向气体分子数减少，增大压强会使平衡正向移动，因此再次达到新平衡时，的转化率增大。 【小问4详解】 ①根据反应Ⅱ，平衡时生成，则消耗了。已知平衡时体系中剩余，根据氯元素守恒，反应Ⅰ生成的总量为。根据反应Ⅰ，生成需要消耗的物质的量为。初始充入，故平衡时体系中。 ②反应Ⅱ达到平衡时，各物质的物质的量分别为：，，。由于容器容积为，各物质的浓度在数值上等于其物质的量，即，，。该温度下，反应Ⅱ的平衡常数。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $