精品解析：河南南阳市部分学校2026-2027学年高二上学期11月期中考试 化学试题

高二化学 考生注意： 1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 4.本卷命题范围：鲁科版选择性必修1第1章~第2章。 5.可能用到的相对原子质量：H1 C12 N14 O16 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. 现代社会的一切活动都离不开能量。下列装置或过程能实现化学能转化为电能的是 A．碱性锌锰电池 B．暖宝宝发热 C．风力发电 D．太阳能电池 A. A B. B C. C D. D 2. 下列说法中错误的是 A. 能够自发进行的反应一定是放热反应 B. 发生反应：HCl(g)+NH3(g)=NH4Cl(s)是一个体系熵减的过程 C. 若某反应的ΔH＞0、ΔS＜0，该反应在任何温度下都不能自发进行 D. 1molCO2在不同状态时的熵值：S[CO2(s)]＜S[CO2(g)] 3. 汽油的主要成分为辛烷()，已知辛烷的摩尔燃烧焓为5518。下列热化学方程式书写正确的是 A. B. C. D. 4. 反应 达到平衡时，下列措施既能减小反应速率，又能增大的平衡转化率的是 A. 减少ZnO的用量 B. 降低温度 C. 增大压强 D. 使用高效催化剂 5. 工业上利用甲烷和水蒸气在高温下制备氢气，涉及以下反应： ① ② 则反应的为 A. -165.0 B. +165.0 C. +247.4 D. -247.4 6. 金属腐蚀的现象普遍存在，采取有效措施防止金属腐蚀具有重要意义。下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是 A. 金属发生化学腐蚀时必须与氧气接触 B. 金属的化学腐蚀与电化学腐蚀不能同时发生 C. 白铁皮（镀锌铁）表面出现破损时失去对铁的保护 D. 钢铁发蓝是在钢铁表面形成致密的氧化膜对钢铁进行保护 7. 硫酸工业的接触室中发生的反应为。下列说法正确的是 A. 气体平均摩尔质量不变时说明反应达到平衡状态 B. 加入合适的催化剂可以降低该反应的焓变 C. 反应达平衡状态时 D. 平衡后升高温度，正反应速率减小，逆反应速率增大 8. 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. 电极a发生的反应属于氮的固定 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. 电池工作时，除去与的物质的量之比为5:3 9. 下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的是 A. 用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢气体 B. 使用MnO2可加快KClO3分解制取O2的速率 C. 打开啤酒瓶时会从瓶口逸出气泡 D. 红棕色的NO2加压后颜色先变深后变浅 10. 下列实验装置正确且可以达到实验目的的是 实验装置 实验目的 A.定量测量锌与稀硫酸的反应速率 B.探究温度对；平衡移动的影响 实验装置 实验目的 C.验证与KI的反应为可逆反应 D.探究对HO分解速率的影响 A. A B. B C. C D. D 11. 我国科研人员设计了一种席夫碱[N(C2H5)3]修饰的纳米金催化剂，在该催化剂表面二氧化碳加氢合成甲酸的反应可在较低温度下进行，其转化过程如图所示。下列说法错误的是 A. H2(g)活化时要吸收热量 B. N(C2H5)3能够协助二氧化碳分子到达纳米金表面并实现活化 C. CO2催化加氢合成甲酸的总反应方程式为 D. N(C2H5)3修饰的纳米金催化剂，能降低反应的活化能，但不改变反应路径 12. 向恒温恒容的1 L密闭容器中充入4 mol (g)，发生可逆反应： 。10 min时反应达到平衡，测得反应前后的压强之比为5：3。下列说法正确的是 A. 平衡时的物质的量浓度为1.6 B. 该温度下反应的平衡常数K=2.5 C. 达到平衡时的化学反应速率为0.16 D. 若某时刻测得浓度为0.5 、浓度为2 ，此时反应向正反应方向进行 13. 我国科技工作者设计了一套电化学装置，能在常温常压下实现的分解，得到和。装置的工作原理如图所示。下列说法错误的是 A. 装置工作时能量转化：光能电能化学能 B. 装置工作时左侧减小，右侧增大 C. 电极电势：电极电极 D. 处理，共有通过质子交换膜由左侧移动至右侧 14. 工业上通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯()的反应为，在容积固定的密闭容器中，投入等物质的量的和CO，测得相同时间内CO的转化率随温度变化如图所示(不考虑催化剂失活)。下列说法错误的是 A. B. 温度不变，压缩体积，甲醇转化率会增大 C. 平衡常数： D. 生产时反应温度控制在80～85℃为宜 二、非选择题(本题共4小题，共58分) 15. 能源是人类社会发展的重要基础，甲醇（CH3OH）作为一种清洁的液体燃料和化工原料，在能源领域具有广泛应用。回答下列问题： （1）下列能源中属于不可再生能源的是__________（填序号，可多选）。 ①煤      ②太阳能      ③风能      ④甲醇      ⑤氢气      ⑥天然气 （2）甲醇（CH3OH）可通过CO2与H2催化合成，其作为能源的主要优势是________________________________________________________________（答两点）。 （3）实验室用50 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液反应测定反应热，实验数据如下： 实验次数 起始温度t1() 终止温度t2() 温度差 1 25.0 28.3 3.3 2 25.1 28.5 3.4 3 25.0 28.2 3.2 已知：溶液密度，比热容，忽略溶液体积变化。 ①计算该中和反应反应热__________kJ·mol-1（保留一位小数）。 ②写出该中和反应的热化学方程式：________________________________________。 ③已知弱酸电离出H+需要吸收热量。若用相同浓度的CH3COOH溶液代替盐酸进行实验，测得的中和热会__________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 （4）已知下列反应的焓变（，101 kPa）：             ①计算合成甲醇的反应：的焓变  __________kJ·mol-1。 ②工业上常用CO与H2合成甲醇：  ，结合   ，计算CO(g)的燃烧热__________kJ·mol-1。 16. H2O2的分解速率受多种因素影响。回答下列问题： （1）在含少量I-的溶液中，H2O2的分解机理为： 则决定该反应的反应速率的基元反应为_______________。IO-为该反应的_______________。 （2）实验测得某温度时，不同条件下H2O2浓度随时间的变化如图所示： ①图1中H2O2起始浓度为0.30mol·L-1条件下，前50min的平均反应速率______，50min时，H2O2的分解率为______(保留3位有效数字，下同，)，若H2O2溶液的体积为100mL，则前50min产生的O2在标准状况下的体积为______L。 ②图2说明H2O2的起始浓度相同时，______越大，该反应的速率越快。 （3）某同学为了比较Fe3+、Cu2+对于H2O2分解的催化效果，其他条件相同时，向相同起始浓度的H2O2溶液中分别滴加0.01mol·L-1的Fe2(SO4)3和0.01mol·L-1的CuSO4溶液，则该同学的探究______(填“能”或“不能”)达到实验目的，理由是____________。 17. 某绿色化工厂利用可再生能源制得的H2和O2构建氢氧燃料电池，将其产生的电能直接用于电解饱和食盐水，节能减排。装置如图所示： 已知：装置乙中左侧石墨为阳极，右侧铁片为阴极；两装置构成闭合回路。 回答下列问题： （1）装置甲中，通入H2的电极为______(填“正”或“负”)极。 （2）装置乙工作时，Na+向______(填“石墨”或“铁片”)极迁移。 （3）装置甲负极的电极反应式为______。 （4）装置乙阴极的电极反应式为______。 （5）若装置乙阴极生成2.24L(标准状况)气体，则理论上装置甲中消耗O2的物质的量为______mol。 （6）装置乙中，随着电解进行，阴极区溶液的pH将______(填“增大”“减小”或“不变”)。 （7）该制碱工艺比传统电网供电的氯碱工艺更环保，其根本原因是所用电能由______能直接转化，节能减排。 18. 工业上以和为原料合成甲醇是实现“碳达峰、碳中和”的重要途径。主要反应如下： 反应I：； 反应Ⅱ：。 回答下列问题： （1）在恒温恒容密闭容器中充入和只发生反应I，下列可说明反应体系达到平衡状态的是___________(填字母)。 A. 容器内混合气体密度不再变化 B. 甲醇浓度与水蒸气浓度的比值不再变化 C. 混合气体平均摩尔质量不再变化 D. （2）向压强为的恒压密闭容器中，充入和，发生反应I和Ⅱ，平衡时测得的平衡转化率与的选择性与温度的关系如图所示。 ①平衡转化率随温度升高发生如图变化的原因是___________。 ②为提高单位时间内的产率，可采取的措施是___________(写出一点即可)。 （3）向恒容密闭容器中充入和，只发生反应I．达平衡时容器内总压强为的物质的量分数为。 ①平衡时的转化率为___________(保留一位小数)。 ②该温度下反应I的压强平衡常数___________(用含的代数式表示，分压=总压×物质的量分数，结果需化简)。 ③若反应I在恒温恒压条件下进行，达平衡后通入惰性气体，平衡___________(填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)。 （4）一种用磷化硼纳米颗粒催化和合成的反应历程如图所示(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“”已省略)。 合成甲醇过程的决速步反应方程式为___________；该过程中得到相对较多的副产物为___________。 （5）工业上常采用“双催化剂串联”工艺：先在催化剂A表面发生反应Ⅱ生成，再在催化剂B表面与反应生成。与直接发生反应I相比，该工艺的优点是___________(答1点即可)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二化学 考生注意： 1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 4.本卷命题范围：鲁科版选择性必修1第1章~第2章。 5.可能用到的相对原子质量：H1 C12 N14 O16 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. 现代社会的一切活动都离不开能量。下列装置或过程能实现化学能转化为电能的是 A．碱性锌锰电池 B．暖宝宝发热 C．风力发电 D．太阳能电池 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．碱性锌锰电池为化学电源，能够实现化学能转化为电能，A项符合题意； B．暖宝宝发热的原理是铁的氧化反应放热，将化学能转化为热能，B项不符合题意； C．风力发电是将风能最终转化为电能，C项不符合题意； D．太阳能电池是将太阳能转化为电能，D项不符合题意。 2. 下列说法中错误的是 A. 能够自发进行的反应一定是放热反应 B. 发生反应：HCl(g)+NH3(g)=NH4Cl(s)是一个体系熵减的过程 C. 若某反应的ΔH＞0、ΔS＜0，该反应在任何温度下都不能自发进行 D. 1molCO2在不同状态时的熵值：S[CO2(s)]＜S[CO2(g)] 【答案】A 【解析】 【详解】A．反应自发的条件是，若一个反应是吸热，且又是熵增的反应，该反应在高温下能自发进行，A项错误； B．该反应中气体的种类和总物质的量均减小，故是一个熵减的过程，B项正确； C．反应的、，则一定大于零，故该反应在任何温度下都不能自发进行，C项正确； D．同种物质，气态的熵值大于固态的熵值，D项正确； 故选A。 3. 汽油的主要成分为辛烷()，已知辛烷的摩尔燃烧焓为5518。下列热化学方程式书写正确的是 A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．该热化学方程式中生成物的状态为气态，不符合摩尔燃烧焓定义中完全燃烧生成稳定氧化物（为液态）的要求，A错误； B．该反应的生成物为，属于不完全燃烧的产物，不符合辛烷完全燃烧生成的要求，B错误； C．该热化学方程式中的系数为2，即参与反应的辛烷为2mol，对应的焓变应为，与方程式标注的不匹配，C错误； D．该热化学方程式表示1mol液态完全燃烧生成气态和液态，焓变的符号、数值，各物质的聚集状态均与辛烷的摩尔燃烧焓定义匹配，D正确； 故选D。 4. 反应 达到平衡时，下列措施既能减小反应速率，又能增大的平衡转化率的是 A. 减少ZnO的用量 B. 降低温度 C. 增大压强 D. 使用高效催化剂 【答案】B 【解析】 【详解】A．减少ZnO的用量，平衡不移动，平衡转化率不变，化学反应速率不变，A项错误； B．降低温度，化学平衡向正反应方向移动，平衡转化率增大，化学反应速率减小，B项正确； C．增大压强，化学反应速率增大，平衡逆向移动，平衡转化率减小，C项错误； D．使用催化剂，化学反应速率增大，平衡转化率不变，D项错误； 故答案选B。 5. 工业上利用甲烷和水蒸气在高温下制备氢气，涉及以下反应： ① ② 则反应的为 A. -165.0 B. +165.0 C. +247.4 D. -247.4 【答案】B 【解析】 【详解】目标反应为，根据盖斯定律可通过反应①与反应②相加得到，则，故答案选B。 6. 金属腐蚀的现象普遍存在，采取有效措施防止金属腐蚀具有重要意义。下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是 A. 金属发生化学腐蚀时必须与氧气接触 B. 金属的化学腐蚀与电化学腐蚀不能同时发生 C. 白铁皮（镀锌铁）表面出现破损时失去对铁的保护 D. 钢铁发蓝是在钢铁表面形成致密的氧化膜对钢铁进行保护 【答案】D 【解析】 【详解】A．化学腐蚀是金属与接触到的氧化剂直接发生化学反应的腐蚀，氧化剂不一定是氧气，例如金属和氯气直接反应也属于化学腐蚀，不需要氧气参与，A错误； B．金属接触腐蚀介质时，化学腐蚀和电化学腐蚀可以同时发生，一般电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍，B错误； C．镀锌铁表面破损后，锌的活泼性强于铁，形成原电池时锌作负极被腐蚀，铁作正极被保护，破损后依然可以保护铁，C错误； D．钢铁发蓝是钢铁表面处理工艺，会在钢铁表面形成一层致密的四氧化三铁氧化膜，隔绝钢铁与水、空气的接触，从而保护钢铁，D正确； 故选D。 7. 硫酸工业的接触室中发生的反应为。下列说法正确的是 A. 气体平均摩尔质量不变时说明反应达到平衡状态 B. 加入合适的催化剂可以降低该反应的焓变 C. 反应达平衡状态时 D. 平衡后升高温度，正反应速率减小，逆反应速率增大 【答案】A 【解析】 【详解】A． 该反应前后气体总质量始终不变，气体总物质的量随反应进行发生变化，根据平均摩尔质量公式​，当气体平均摩尔质量不变时，说明气体总物质的量不再改变，反应达到平衡状态 ，A正确； B． 催化剂只能改变反应的活化能，不会改变反应的焓变 ，B错误； C． 反应达平衡时正逆反应速率满足化学计量数比例关系，正确关系应为，题给不满足平衡速率关系 ，C错误； D． 升高温度时，活化分子占比提升，正、逆反应速率均会增大 ，D错误； 故选A。 8. 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. 电极a发生的反应属于氮的固定 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. 电池工作时，除去与的物质的量之比为5:3 【答案】B 【解析】 【分析】电极a为正极，发生还原反应生成，电极反应式为；电极b为负极，发生氧化反应生成，电极反应式为；据此解答。 【详解】A．氮的固定是指氮元素由单质转化为化合物，电极a上氮元素由化合物转化为单质，因此不属于氮的固定，A项错误； B．电极b发生氧化反应，为原电池的负极，B项正确； C．电子不会经过沉积物与水体，电子移动方向为：电极b→负载→电极a，C项错误； D．根据得失电子守恒，除去与的物质的量之比为3:5，D项错误； 故选B。 9. 下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的是 A. 用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢气体 B. 使用MnO2可加快KClO3分解制取O2的速率 C. 打开啤酒瓶时会从瓶口逸出气泡 D. 红棕色的NO2加压后颜色先变深后变浅 【答案】B 【解析】 【详解】A．氯气与水反应生成盐酸和次氯酸的反应为可逆反应，饱和食盐水中氯离子可以使平衡左移，降低氯气的溶解度，则用饱和食盐水除去中能用勒夏特列原理解释，A项不符合题意； B．为氯酸钾分解的催化剂，使用催化剂，反应的活化能降低，反应速率加快，但不能用勒夏特列原理解释，B项符合题意； C．啤酒中存在二氧化碳的溶解平衡，打开啤酒瓶时，气体压强减小，溶解平衡左移，逸出的二氧化碳气体会形成气泡，则打开啤酒瓶时会从瓶口逸出气泡能用勒夏特列原理解释，C项不符合题意； D．平衡体系，增加压强，体积变小，颜色变深，平衡正向移动，颜色变浅，能用勒夏特列原理解释，D项不符合题意。 故选B。 10. 下列实验装置正确且可以达到实验目的的是 实验装置 实验目的 A.定量测量锌与稀硫酸的反应速率 B.探究温度对；平衡移动的影响 实验装置 实验目的 C.验证与KI的反应为可逆反应 D.探究对HO分解速率的影响 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．装置中长颈漏斗下端未浸入液面下，没有形成液封，反应生成的氢气会从长颈漏斗上口逸出，无法准确测量生成气体的体积，不能定量测定反应速率，A错误； B．反应正反应为放热反应，实验只有温度一个变量，温度不同平衡移动方向不同，浓度不同导致气体颜色不同，可通过颜色变化判断温度对平衡移动的影响，B正确； C．实验中过量，即使反应不可逆，溶液中剩余的也会使变红，无法证明反应为可逆反应，C错误； D．实验存在温度和是否加入两个变量，变量不唯一，无法探究对分解速率的影响，D错误； 因此答案选B。 11. 我国科研人员设计了一种席夫碱[N(C2H5)3]修饰的纳米金催化剂，在该催化剂表面二氧化碳加氢合成甲酸的反应可在较低温度下进行，其转化过程如图所示。下列说法错误的是 A. H2(g)活化时要吸收热量 B. N(C2H5)3能够协助二氧化碳分子到达纳米金表面并实现活化 C. CO2催化加氢合成甲酸的总反应方程式为 D. N(C2H5)3修饰的纳米金催化剂，能降低反应的活化能，但不改变反应路径 【答案】D 【解析】 【详解】A．活化为气态原子时，需断开键，断裂化学键需吸收能量，A正确； B．协助到达催化剂表面，使反应在较低温度下进行，从而实现低温活化，B正确； C．由反应过程图中可知，进入的物质是和，出来的物质为，故催化加氢合成甲酸的总反应方程式为，C正确； D．由图可知先与结合成中间体，然后到达催化剂纳米金的表面，进而转化成甲酸，纳米金是催化剂，能降低反应的活化能，并且改变反应路径，D错误； 故选D。 12. 向恒温恒容的1 L密闭容器中充入4 mol (g)，发生可逆反应： 。10 min时反应达到平衡，测得反应前后的压强之比为5：3。下列说法正确的是 A. 平衡时的物质的量浓度为1.6 B. 该温度下反应的平衡常数K=2.5 C. 达到平衡时的化学反应速率为0.16 D. 若某时刻测得浓度为0.5 、浓度为2 ，此时反应向正反应方向进行 【答案】B 【解析】 【详解】设变化量为x mol，列出三段式， 反应前后的压强之比为5：3，则反应前后的气体物质的量之比为5：3，故，解得x=3.2， A．平衡时NO2的浓度为，A错误； B．平衡常数K = ，B正确； C．N2O4的平均速率为，但平衡时瞬时速率无法直接得出，C错误； D．此时浓度商Q =，反应逆向进行，D错误； 故答案选B。 13. 我国科技工作者设计了一套电化学装置，能在常温常压下实现的分解，得到和。装置的工作原理如图所示。下列说法错误的是 A. 装置工作时能量转化：光能电能化学能 B. 装置工作时左侧减小，右侧增大 C. 电极电势：电极电极 D. 处理，共有通过质子交换膜由左侧移动至右侧 【答案】B 【解析】 【分析】根据题图可知，该装置外接光伏电池，属于电解池。电解池左侧电极a为阳极，先后发生反应、，总反应为，为循环媒介；电解池右侧电极b为阴极，先后发生反应、，总反应为，为循环媒介，电解池中阳离子通过质子交换膜，由阳极向阴极移动，电解池阳极电势高于阴极，据此分析解答。 【详解】A．光伏电池可实现光能转化为电能，电解装置将电能转化为化学能，能量转化路径为光能电能化学能，A正确； B．左侧反应生成的会全部通过质子交换膜迁移至右侧，右侧恰好消耗等量生成，两侧均保持不变，B错误； C．电极a为阳极，电极b为阴极，阳极的电极电势高于阴极，故电极电势，C正确； D．处理时会生成，为平衡体系电荷，共有通过质子交换膜由左侧移动至右侧，D正确； 故选B。 14. 工业上通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯()的反应为，在容积固定的密闭容器中，投入等物质的量的和CO，测得相同时间内CO的转化率随温度变化如图所示(不考虑催化剂失活)。下列说法错误的是 A. B. 温度不变，压缩体积，甲醇转化率会增大 C. 平衡常数： D. 生产时反应温度控制在80～85℃为宜 【答案】C 【解析】 【详解】A．温度高于转化率峰值对应的温度时，升高温度转化率降低，说明平衡逆向移动，正反应为放热反应，，A正确； B．该反应是气体分子数减小的反应，温度不变时压缩体积，压强增大，平衡正向移动，甲醇转化率增大，B正确； C．平衡常数仅与温度有关，点温度为，点温度为，二者温度不同，且正反应放热，温度越高平衡常数越小，故，C错误； D．范围内的转化率最高，生产时控制该温度区间可以获得较高的产率，D正确； 故本题选C。 二、非选择题(本题共4小题，共58分) 15. 能源是人类社会发展的重要基础，甲醇（CH3OH）作为一种清洁的液体燃料和化工原料，在能源领域具有广泛应用。回答下列问题： （1）下列能源中属于不可再生能源的是__________（填序号，可多选）。 ①煤      ②太阳能      ③风能      ④甲醇      ⑤氢气      ⑥天然气 （2）甲醇（CH3OH）可通过CO2与H2催化合成，其作为能源的主要优势是________________________________________________________________（答两点）。 （3）实验室用50 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液反应测定反应热，实验数据如下： 实验次数 起始温度t1() 终止温度t2() 温度差 1 25.0 28.3 3.3 2 25.1 28.5 3.4 3 25.0 28.2 3.2 已知：溶液密度，比热容，忽略溶液体积变化。 ①计算该中和反应反应热__________kJ·mol-1（保留一位小数）。 ②写出该中和反应的热化学方程式：________________________________________。 ③已知弱酸电离出H+需要吸收热量。若用相同浓度的CH3COOH溶液代替盐酸进行实验，测得的中和热会__________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 （4）已知下列反应的焓变（，101 kPa）：             ①计算合成甲醇的反应：的焓变  __________kJ·mol-1。 ②工业上常用CO与H2合成甲醇：  ，结合   ，计算CO(g)的燃烧热__________kJ·mol-1。 【答案】（1）①⑥ （2）燃烧产物为CO2和H2O清洁环保、可通过CO2和H2合成实现碳循环（或储存方便、液体燃料易运输，任选两点即可） （3） ①. ②. ③. 偏大 （4） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 煤和天然气属于化石燃料，在短时间内无法再生，属于不可再生能源，太阳能、风能属于可再生能源，甲醇和氢气可通过可再生能源制取，也属于可再生能源，故选①⑥； 【小问2详解】 甲醇作为能源的优势主要体现在环保和储运方面：可通过与催化合成，实现碳循环，常温下为液体，便于储存和运输，燃烧产物为和，清洁无污染； 【小问3详解】 ① 三次实验的温度差分别为、、，平均温度差，反应放出的热量 。反应生成水的物质的量，则； ② 该中和反应的热化学方程式为； ③ 醋酸是弱酸，电离时需要吸收热量，导致反应放出的总热量减少，由于为负值，放出的热量越少，越大； 【小问4详解】 ①已知： Ⅰ     Ⅱ     Ⅲ     根据盖斯定律，由Ⅱ+Ⅲ-Ⅰ得到 ，则。 ②已知： Ⅳ    Ⅴ    ，燃烧热是指可燃物完全燃烧生成指定产物时放出的热量，即求反应 的焓变，根据盖斯定律，由Ⅳ-Ⅴ+Ⅰ-Ⅲ 得到 ，则。 16. H2O2的分解速率受多种因素影响。回答下列问题： （1）在含少量I-的溶液中，H2O2的分解机理为： 则决定该反应的反应速率的基元反应为_______________。IO-为该反应的_______________。 （2）实验测得某温度时，不同条件下H2O2浓度随时间的变化如图所示： ①图1中H2O2起始浓度为0.30mol·L-1条件下，前50min的平均反应速率______，50min时，H2O2的分解率为______(保留3位有效数字，下同，)，若H2O2溶液的体积为100mL，则前50min产生的O2在标准状况下的体积为______L。 ②图2说明H2O2的起始浓度相同时，______越大，该反应的速率越快。 （3）某同学为了比较Fe3+、Cu2+对于H2O2分解的催化效果，其他条件相同时，向相同起始浓度的H2O2溶液中分别滴加0.01mol·L-1的Fe2(SO4)3和0.01mol·L-1的CuSO4溶液，则该同学的探究______(填“能”或“不能”)达到实验目的，理由是____________。 【答案】（1） ①. ②. 中间产物 （2） ①. ②. 66.7% ③. 0.224 ④. 溶液的物质的量浓度 （3） ①. 不能 ②. 、的物质的量浓度不同，且的浓度也不同，存在多个变量，不符合单一变量原则 【解析】 【小问1详解】 在多步反应中，总反应的速率由最慢的一步（决速步）决定，根据图示机理，慢反应为 ，因此它是决定该反应速率的基元反应； 在第一步反应中生成，在第二步反应中被消耗，在总反应方程式中不出现，属于该反应的中间产物； 【小问2详解】 ① 由图1可知，当 起始浓度为 时，前 内其浓度降至 ，平均反应速率 ；根据分解率公式计算可知， 时 的分解率 ；前 消耗的 的物质的量 ，根据分解反应方程式 ，生成的 物质的量为 ，其在标准状况下的体积 ； ② 观察图2可知，在 起始浓度相同的情况下， 溶液的浓度越大， 浓度随时间下降的曲线越陡，说明反应速率越快； 【小问3详解】 探究不同金属离子的催化效果时，必须严格控制其他条件完全相同（即单一变量原则）。实验中使用的 溶液中 ，而 溶液中 ，和的物质的量浓度不同，且的浓度也不同，存在多个变量，不符合单一变量原则，因此该方案不能达到比较催化效果的实验目的。 17. 某绿色化工厂利用可再生能源制得的H2和O2构建氢氧燃料电池，将其产生的电能直接用于电解饱和食盐水，节能减排。装置如图所示： 已知：装置乙中左侧石墨为阳极，右侧铁片为阴极；两装置构成闭合回路。 回答下列问题： （1）装置甲中，通入H2的电极为______(填“正”或“负”)极。 （2）装置乙工作时，Na+向______(填“石墨”或“铁片”)极迁移。 （3）装置甲负极的电极反应式为______。 （4）装置乙阴极的电极反应式为______。 （5）若装置乙阴极生成2.24L(标准状况)气体，则理论上装置甲中消耗O2的物质的量为______mol。 （6）装置乙中，随着电解进行，阴极区溶液的pH将______(填“增大”“减小”或“不变”)。 （7）该制碱工艺比传统电网供电的氯碱工艺更环保，其根本原因是所用电能由______能直接转化，节能减排。 【答案】（1）负 （2）铁片 （3） （4） （5）0.05 （6）增大 （7）化学 【解析】 【分析】由题意可知，装置甲为碱性条件下氢氧燃料电池，通入燃料的电极a为负极，发生氧化反应，电极反应式为；通入的电极b为正极，发生还原反应，电极反应式为；装置乙为电解池，已知左侧石墨连接电源正极为阳极，阳极发生氧化反应，电极反应式为；右侧铁片连接电源负极为阴极，阴极发生还原反应，电极反应式为，由此解答； 【小问1详解】 由分析可知，通入燃料的电极a为负极； 【小问2详解】 装置乙为电解池，电解池工作时，溶液中的阳离子向阴极移动，由分析可知，铁片连接电源负极为阴极，因此向铁片极迁移； 【小问3详解】 由分析可知，通入燃料的电极a为负极，发生氧化反应，电极反应式为； 【小问4详解】 由分析可知，阴极发生还原反应，电极反应式为； 【小问5详解】 装置乙阴极生成的（标准状况）气体为，其物质的量为，根据阴极电极反应可知，转移电子的物质的量为，根据串联电路中转移电子数相等，根据装置甲中正极反应为，则理论上消耗的物质的量为； 【小问6详解】 由分析可知，装置乙中，阴极电极反应为，反应生成了，随着电解的进行，阴极区溶液中浓度增大，溶液的将增大； 【小问7详解】 该工艺利用氢氧燃料电池提供电能，将化学能直接转化为电能，相比传统电网供电更加节能减排。 18. 工业上以和为原料合成甲醇是实现“碳达峰、碳中和”的重要途径。主要反应如下： 反应I：； 反应Ⅱ：。 回答下列问题： （1）在恒温恒容密闭容器中充入和只发生反应I，下列可说明反应体系达到平衡状态的是___________(填字母)。 A. 容器内混合气体密度不再变化 B. 甲醇浓度与水蒸气浓度的比值不再变化 C. 混合气体平均摩尔质量不再变化 D. （2）向压强为的恒压密闭容器中，充入和，发生反应I和Ⅱ，平衡时测得的平衡转化率与的选择性与温度的关系如图所示。 ①平衡转化率随温度升高发生如图变化的原因是___________。 ②为提高单位时间内的产率，可采取的措施是___________(写出一点即可)。 （3）向恒容密闭容器中充入和，只发生反应I．达平衡时容器内总压强为的物质的量分数为。 ①平衡时的转化率为___________(保留一位小数)。 ②该温度下反应I的压强平衡常数___________(用含的代数式表示，分压=总压×物质的量分数，结果需化简)。 ③若反应I在恒温恒压条件下进行，达平衡后通入惰性气体，平衡___________(填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)。 （4）一种用磷化硼纳米颗粒催化和合成的反应历程如图所示(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“”已省略)。 合成甲醇过程的决速步反应方程式为___________；该过程中得到相对较多的副产物为___________。 （5）工业上常采用“双催化剂串联”工艺：先在催化剂A表面发生反应Ⅱ生成，再在催化剂B表面与反应生成。与直接发生反应I相比，该工艺的优点是___________(答1点即可)。 【答案】（1）CD （2） ①. 反应I是放热反应，反应Ⅱ是吸热反应，随温度升高，反应Ⅱ正向进行的程度大于反应I逆向进行的程度 ②. 增大压强、选择合适的催化剂 （3） ①. ②. ③. 逆向移动 （4） ①. (或) ②. （5）降低反应活化能、提高目标产物选择性 【解析】 【小问1详解】 A．气体密度，依题意气体总质量、体积均不变，故密度始终不变，无法判断是否达到平衡，A错误； B．由反应方程式可知，生成的水蒸气和甲醇的物质的量浓度始终相等，无法判断是否达到平衡，B错误； C．混合气体平均摩尔质量，该反应为气体分子数减小的反应（即n减小），且气体总质量不变，故随着反应的进行，混合气体平均摩尔质量增大，当其数值不再变化时反应达到平衡，C正确； D．当时，说明反应的正、逆速率相等，反应达到平衡，D正确； 故答案选CD。 【小问2详解】 ①反应I是放热反应，反应Ⅱ是吸热反应，随温度升高，反应Ⅱ正向进行的程度大于反应I逆向进行的程度，导致平衡时甲醇的选择性随温度的升高而下降； ②反应I是放热且气体分子数减小反应，反应Ⅱ是吸热，气体分子数不变的反应，故为提高CH3OH单位时间内的产率（即加快速率，同时考虑两个反应的竞争关系），可选择加压或加入合适的催化剂； 【小问3详解】 ①设达到平衡时CO2的转化量为xmol，可列出如下三段式：，依题意有，x=，氢气的转化率为； ②n总= (8-2x)mol=，； ③反应I为气体分子数减少的反应，若在恒温恒压条件下进行反应I，达平衡后通入惰性气体，相当于减压，平衡逆向移动； 【小问4详解】 活化能越大，速率越慢，速率最慢的为决速步，根据反应历程图可知(或)的活化能最大，为决速步；从同一中间体出发生成副产物CO的活化能小于生成CH2O的活化能，故得到相对较多的副产物为CO； 【小问5详解】 该分步反应可以降低生成甲醇的活化能，加快反应速率且有利于提高甲醇的选择性。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $