精品解析：安徽合肥市第一中学2026-2027学年高二上学期11月阶段素养拓展 化学试题

合肥一中2026年高二上学期11月阶段素养拓展 化学试题 一、单选题 1. 室温下，下图为、和在水中达沉淀溶解平衡时的pM-pH关系图(；'可认为M离子沉淀完全)。下列叙述正确的是 A. 由a点可求得 B. 浓度均为0.01的和可通过分步沉淀进行分离 C. pH=4时的溶解度为 D. 浓度均为0.2mol/L的、混合溶液中当沉淀完全时不会沉淀 2. 硼酸(，酸性弱于H2CO3)是重要的化工原料，一种以硼镁矿(含，及少量、)为原料生产硼酸的工艺流程如图所示，下列说法错误的是 [已知：硼酸和硼砂()均易溶于热水，在冷水中溶解度小] A. 向盛有饱和H3BO3的试管中滴加少量Na2CO3溶液，无气泡产生 B. 溶液中的杂质主要是NaOH和 C. 一系列操作主要包括冷却结晶、过滤、洗涤、干燥 D. 硼砂溶液与硫酸反应的离子方程式为 3. 25 ℃时，水的电离达到平衡：。下列叙述正确的是 A. 将纯水加热到95 ℃时，变大，pH不变，水仍呈中性 B. 向纯水中加入稀氨水，平衡逆向移动，增大，变小 C. 向0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中加入少量水，溶液中增大 D. 向纯水中加入少量Na2CO3固体，增大，不变 4. 下列与实验相关的叙述正确的是 A. 用湿润的pH试纸测定硫酸溶液的pH B. 酸碱中和滴定时，锥形瓶需用待测液润洗2次，再加入待测液 C. 用标准KOH溶液滴定未知浓度的盐酸，标准溶液的固体KOH中含有NaOH杂质，则测定结果偏低 D. 可用量筒量取25.00mLNaOH待测液置于锥形瓶中 5. 某研究学习小组把一定量的固体X放入容积为2L的真空密闭容器中，在下分解：时达到化学平衡，随时间t变化曲线（时间段）如图所示．下列说法错误的是 A. 在时间内该化学反应速率 B. T℃时，该反应的化学平衡常数K的值为0.0005 C. Z的体积分数不变证明该分解反应已经达到平衡 D. 若其他条件不变，时将容器体积压缩到1L，时达到新的平衡，c（Z）在时间内的变化曲线如上图所示 6. 用0.1mol/L NaOH溶液分别滴定20.00mL浓度均为0.1mol/L的盐酸和醋酸溶液，得到溶液pH随加入NaOH溶液体积而变化的两条滴定曲线。下列说法正确的是 A. 滴定醋酸的曲线是Ⅱ B. 滴定开始前，三种溶液中由水电离出的c(H＋)最大的是CH3COOH溶液 C. V1和V2的关系：V1=V2 D. 滴定时，均可以选择甲基橙作指示剂 7. 下列实验装置能完成实验目的是 A．分离水和乙醇 B．模拟石油分馏 C．测定中和热 D．制备乙酸乙酯 A. A B. B C. C D. D 8. 在一定条件下，将6molA和2molB两种气体混合于4L的恒温恒容密闭容器中，发生如下反应：。5min末该反应达到平衡，生成1.6molD，并测得C的浓度为0.4mol/L。下列判断正确的是 A. x=1 B. 平衡时C的体积分数为20% C. 5min内B的反应速率为 D. A的转化率为30% 9. 在电解质水溶液中，三种不同催化剂(a、b、c)催化CO2电还原为CO的反应历程中(H+被还原为H2的反应可同时发生)，相对能量变化如图所示。由此判断CO2电还原为CO从易到难的顺序(用a、b、c字母排序)为 A. c、b、a B. c、a、b C. a、c、b D. a、b、c 10. 反应4A(g)2B(g)+E(g)(正反应为吸热反应)达到平衡时，要使正反应速率降低，A的浓度增大，可以采取的措施是 A. 加压 B. 减压 C. 减少E的浓度 D. 降温 11. 下列解释事实的化学用语正确的是 A. 甲烷的燃烧热为： B. 溶液显碱性：+2H2OH2CO3+2OH- C. 用醋酸和淀粉-KI溶液检验加碘盐中的：＋5I-＋6H＋=3I2＋3H2O D. 泡沫灭火剂原理：Al3++3=Al(OH)3↓+3CO2↑ 12. 铁触媒催化合成氨反应机理如下(*表示催化剂表面的吸附位，表示被吸附于催化剂表面的)，下列说法不正确的是 (i) (ii) (iii) (iv) (v) …… (……) A. 在步骤(ii)中，有非极性共价键发生断裂 B. 在步骤(v)中，与结合生成，同时释放出1个吸附位 C. 步骤(vi)对应的机理可能为 D. 该反应历程中的决速步骤为(iv) 13. 汽车尾气净化反应为 △H＜0。某温度下，向1L盛有催化剂的密闭容器中投入一定量NO和CO，NO、CO的物质的量浓度随时间变化如图所示。下列说法正确的是 A. ab段NO的反应速率 B. 升高温度，化学反应速率一定加快 C. 该温度下，反应的平衡常数 D. 1s时，加入mol ，此时 14. 在一固定容积的密闭容器中，置入一定量的一氧化氮和足量碳发生化学反应： ，平衡时与温度T的关系如图所示，则下列说法正确的是 A. 增大压强或升高温度，转化率均增大 B. 若该反应在、时的平衡常数分别为、，则 C. 若状态B、C、D的速率分别为、、，则 D. 在时，若反应体系处于状态D，则此时v(正)(逆) 二、解答题 15. 的捕获和利用技术对减缓日益严重的环境问题有重要意义。利用加氢制的过程中，主要发生的化学反应如下： ① ② 完成下列填空： （1）某温度下，向2 L密闭容器中通入和发生反应①，测得其压强()随时间()变化(如图)曲线I所示。 i．以来表示5 min内的化学反应反应速率___________。 ii．若只改变某一条件，其他条件相同时，曲线变化为II，则改变的条件是___________。 （2）反应②达到平衡后，其他条件不变，降低温度，___________(选填“增大”或“减小”，下同)，___________；___________(选填“”或“”)。 （3）在3L密闭容器中通入和，同时发生上述反应①和②，的平衡转化率随温度和压强的变化如图所示。 比较压强大小：___________(选填“”或“”)。 （4）目前，许多国家采用代替CO(以煤和天然气为原料)生产。请说出理由：___________。 向等容积的反应器中，分别通入等量、相同比例的和的混合气体，反应相同时间后，测得甲醇产率与催化剂活性、温度关系如下图所示。 （5）图中一定不处于化学平衡状态的点是___________。 A. 点A B. 点B C. 点C D. 点D （6）已知催化剂对副反应没有影响。图中当温度高于500K，甲醇产率逐渐下降，原因可能有___________、___________。 16. 研究氮氧化物()的还原处理方法是环保领域的主要方向之一、NO在催化剂条件下被H2还原为无害的物质，反应为2H2(g)+2NO(g)N2(g)+2H2O(g)  ΔH．已知：一定温度下，以元素的最稳定单质生成1mol纯物质的热效应为该物质的摩尔生成焓，以表示，单质的摩尔生成焓为0 kJ/mol，298 K时相关物质的摩尔生成焓如下表所示；焓变=生成物的总摩尔生成焓-反应物的总摩尔生成焓。 物质 H2(g) NO(g) N2(g) 摩尔生成焓/() 0 90 -241 0 回答下列问题： （1）ΔH=___________kJ·mol-1，若该反应的正反应的活化能为a kJ·mol-1，则逆反应的活化能为___________kJ·mol-1.该反应需要加入催化剂，使用高效催化剂，该反应的ΔH___________(填“增大”“减小”或“不变”)。 （2）向体积均为2 L的密闭容器中加入4 mol H2(g)和4 mol NO(g)，发生反应2H2(g)+2NO(g)N2(g)+2H2O(g)，其中Ⅰ为绝热恒容、Ⅱ为恒温恒容，两容器中的压强随时间的变化曲线如图2所示。 ①在绝热恒容条件下，下列能说明该反应达到平衡状态的是___________(填字母)。 A．体系的温度不变  B．混合气体的平均相对分子质量不变 C．  D．生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值不变 ②若在恒温恒容条件下发生反应，0～10 min内，v(H2)=___________mol·L-1·min-1，达到平衡后H2的转化率为50%，则该反应的化学平衡常数为___________。 ③c点N2的逆反应速率为v1逆(N2)，b点N2的逆反应速率为v2逆(N2)，则v1逆(N2)___________(填“大于”“小于”或“等于”，下同) v2逆(N2)。 ④c点对应的平衡常数___________d点对应的平衡常数。 17. 氧化钪(Sc2O3)是一种稀土氧化物，可用于制作激光、半导体材料。以钪锰矿石(主要含MnO2、SiO2及少量Sc2O3、Al2O3、CaO、FeO)为原料制备Sc2O3的工艺流程如下，其中TBP和P507均为有机萃取剂。【注：萃取是利用物质在两种互不相溶的溶剂中溶解度的不同，使溶质物质从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中的方法。反萃取是用反萃取剂使被萃取物从负载有机相返回水相的过程，为萃取的逆过程。】 回答下列问题： （1）Sc2O3中Sc的化合价为_______。 （2）“溶解”时铁屑被MnO2氧化为Fe3＋，该反应的离子方程式是_______。 （3）“滤渣”的主要成分是_______。 （4）有机萃取剂P507萃取Sc3＋的反应原理为阳离子交换：ScCl3＋3HR=ScR3＋3HCl(HR代表P507)。在“富钪有机相”中反应生成Sc(OH)3的化学方程式是_______。 （5）“萃余液2”中的金属阳离子除Al3＋、Ca2＋外，还有_______。 （6）Sc2(C2O4)3在空气中“煅烧”生成Sc2O3的化学方程式是_______。 （7）某厂用1000kg的钪锰矿制备Sc2O3，最终得到Sc2O3 1380g，该矿中含钪的质量分数为_______。 18. Ⅰ.CH4和CO2重整制取合成气CO和H2，在减少温室气体排放的同时，可充分利用碳资源。该重整工艺主要涉及以下反应： 反应a： 反应b： 反应c： 反应d： （1）重整时往反应体系中通入一定量的水蒸气，可在消除积碳的同时生成水煤气，反应为，该反应的ΔH =___________(用含有、、一个代数式表示)。 （2）关于CH4和CO2重整，下列说法正确的是___________(填编号)。 A．CH4的物质的量保持不变时，反应体系达到平衡状态 B．a反应需要低温才能自发进行 C．加入反应c的催化剂，该反应的平衡常数K增大 D．降低反应温度，反应d的v正>v逆 E．恒容时通入N2增大压强，CO2的平衡转化率减小 （3）一定压强下按照甲烷与二氧化碳物质的量之比2：1投料，甲烷与二氧化碳发生重整反应，达到平衡时各组分的物质的量分数如图所示： 则n表示的是___________(填CO2、H2、CO)。 Ⅱ.某实验小组设计用50mL0.50mol/L盐酸和50mL0.55mol/L氢氧化钠溶液在如图装置中进行中和反应，通过测定反应过程中所放出的热量计算中和热。 （4）从实验装置上看，图中缺少的一种玻璃仪器是___________。 （5）写出表示该反应中和热(-57.3kJ/mol)的热化学方程式___________。 （6）若改用60mL0.50mol/L盐酸和50mL0.55mol/L氢氧化钠溶液进行反应，则与上述实验相比，所求中和热数值___________(填“增加”、“减少”或“不变”)。 （7）通过计算得到，该结果与有偏差，产生此偏差的原因可能是___________(填字母)。 A. 用温度计测量盐酸起始温度后直接测量NaOH溶液的温度 B. 一次性把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中 C. 实验装置保温、隔热效果差 D. 量取盐酸溶液的体积时平视读数 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 合肥一中2026年高二上学期11月阶段素养拓展 化学试题 一、单选题 1. 室温下，下图为、和在水中达沉淀溶解平衡时的pM-pH关系图(；'可认为M离子沉淀完全)。下列叙述正确的是 A. 由a点可求得 B. 浓度均为0.01的和可通过分步沉淀进行分离 C. pH=4时的溶解度为 D. 浓度均为0.2mol/L的、混合溶液中当沉淀完全时不会沉淀 【答案】B 【解析】 【详解】A．由点a坐标可知，此时pH=2，pOH=12，则，A错误； B．由图可知，当铁离子完全沉淀时，铝离子尚未开始沉淀，可通过分步沉淀进行分离和，B正确； C．由图可知，当pH=5时，pAl=6，此时，pH=4时其溶解度：，C错误； D．当pH=5时，pAl=6，此时，pH=5，pCu=1.5，，完全沉淀时，，，则c(H+)=10-4.7mol/L，此时pH为4.7，c(OH-)=10-9.3mol/L，在此pH值刚开始沉淀，c(Cu2+)=，题干＞0.1mol/L，则、同时沉淀，D错误； 答案选B。 2. 硼酸(，酸性弱于H2CO3)是重要的化工原料，一种以硼镁矿(含，及少量、)为原料生产硼酸的工艺流程如图所示，下列说法错误的是 [已知：硼酸和硼砂()均易溶于热水，在冷水中溶解度小] A. 向盛有饱和H3BO3的试管中滴加少量Na2CO3溶液，无气泡产生 B. 溶液中的杂质主要是NaOH和 C. 一系列操作主要包括冷却结晶、过滤、洗涤、干燥 D. 硼砂溶液与硫酸反应的离子方程式为 【答案】B 【解析】 【分析】硼镁矿(含，及少量、)加入NaOH溶液碱浸，转化为NaBO2和Mg(OH)2，与NaOH溶液不反应，转化为Na2SiO3，转化为，过滤后得到滤渣A中含有Mg(OH)2和，向NaBO2溶液中通入CO2气体，NaBO2转化为，Na2SiO3转化为H2SiO3沉淀，转化为Al(OH)3沉淀，过滤后得到的滤液B中含有H2SiO3和Al(OH)3，溶液经过蒸发浓缩、冷却结晶得到，和硫酸反应得到硼酸溶液，硼酸和硼砂()均易溶于热水，在冷水中溶解度小，经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到硼酸固体。 【详解】A．硼酸酸性弱于碳酸，无法制得CO2，A正确； B．由分析可知，硼镁矿加入NaOH溶液碱浸，转化为Na2SiO3，转化为，溶液中的杂质主要是NaOH、和Na2SiO3，B错误； C．由分析可知，一系列操作主要包括冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，C正确； D．硼砂溶液与硫酸反应生成硼酸，离子方程式为：，D正确； 故选B。 3. 25 ℃时，水的电离达到平衡：。下列叙述正确的是 A. 将纯水加热到95 ℃时，变大，pH不变，水仍呈中性 B. 向纯水中加入稀氨水，平衡逆向移动，增大，变小 C. 向0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中加入少量水，溶液中增大 D. 向纯水中加入少量Na2CO3固体，增大，不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．加热，水的电离平衡正向移动，、均增大且仍相等，故增大，减小，水仍呈中性，A错误； B．加稀氨水，NH3·H2O电离使增大，水的电离平衡逆向移动，因温度不变，不变，B错误； C．加水稀释醋酸溶液，醋酸的电离平衡正向移动，但稀释作用占主导，仍减小，C错误； D．加Na2CO3固体，结合水电离出的H+，水的电离平衡正向移动，增大，因温度不变，不变，D正确； 故选D。 4. 下列与实验相关的叙述正确的是 A. 用湿润的pH试纸测定硫酸溶液的pH B. 酸碱中和滴定时，锥形瓶需用待测液润洗2次，再加入待测液 C. 用标准KOH溶液滴定未知浓度的盐酸，标准溶液的固体KOH中含有NaOH杂质，则测定结果偏低 D. 可用量筒量取25.00mLNaOH待测液置于锥形瓶中 【答案】C 【解析】 【详解】A．湿润的试纸会稀释待测硫酸溶液，导致测得的偏大，操作错误，A错误； B．酸碱中和滴定时，锥形瓶若用待测液润洗，会使瓶内待测溶质的物质的量偏大，导致测定结果偏高，故锥形瓶不能用待测液润洗，B错误； C．的摩尔质量（）小于的摩尔质量（），标准固体中混有杂质时，配制出的标准液实际浓度高于理论计算值，滴定消耗的标准液体积偏小，根据，最终测定的盐酸浓度偏低，C正确； D．量筒的精度为，无法量取溶液，量取该体积溶液需用碱式滴定管或移液管，D错误； 故选C。 5. 某研究学习小组把一定量的固体X放入容积为2L的真空密闭容器中，在下分解：时达到化学平衡，随时间t变化曲线（时间段）如图所示．下列说法错误的是 A. 在时间内该化学反应速率 B. T℃时，该反应的化学平衡常数K的值为0.0005 C. Z的体积分数不变证明该分解反应已经达到平衡 D. 若其他条件不变，时将容器体积压缩到1L，时达到新的平衡，c（Z）在时间内的变化曲线如上图所示 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图像，在0∼t1时间内该化学反应速率v(Z)=，根据反应方程式，化学计量数与速率成正比，故v(Y)=2v(Z)=mol⋅L−1⋅s−1，A正确； B．平衡时，c(Z)=0.05mol/L，c(Y)=0.10mol/L，则该反应的化学平衡常数K=c(Z)·c2(Y)=0.05×0.12=0.0005，B正确； C．该反应反应物是固体，生成物是气体，由于生成物Y与Z物质的量之比满足方程式化学计量数之比，故无论反应是否达到平衡，Z的体积分数都是，C错误； D．若其他条件不变，t2时将容器体积压缩到1L，Z的浓度瞬间变为2倍即0.10mol/L，平衡逆向移动，Z的浓度减小，由于温度不变K不变，则再次平衡时，仍满足c(Z)=0.05mol/L，c(Z)在t2∼t4时间内的变化曲线正确，D正确； 错误的选C。 6. 用0.1mol/L NaOH溶液分别滴定20.00mL浓度均为0.1mol/L的盐酸和醋酸溶液，得到溶液pH随加入NaOH溶液体积而变化的两条滴定曲线。下列说法正确的是 A. 滴定醋酸的曲线是Ⅱ B. 滴定开始前，三种溶液中由水电离出的c(H＋)最大的是CH3COOH溶液 C. V1和V2的关系：V1=V2 D. 滴定时，均可以选择甲基橙作指示剂 【答案】B 【解析】 【详解】A．醋酸是弱酸，同浓度的盐酸和醋酸，醋酸的pH大于盐酸，曲线Ⅱ的初始pH小于曲线Ⅰ，滴定盐酸的曲线是Ⅱ，故A错误； B．氢氧化钠是强碱，盐酸是强酸，醋酸是弱酸，同浓度的盐酸、醋酸、氢氧化钠，醋酸对水电离的抑制作用最弱，所以滴定开始前，三种溶液中由水电离出的c(H＋)最大的是CH3COOH溶液，故B正确； C．滴定盐酸的曲线是Ⅱ，盐酸和氢氧化钠恰好反应时，溶液呈中性，即pH=7时，V2=20mL；滴定醋酸的曲线是Ⅰ，醋酸和氢氧化钠完全反应时消耗氢氧化钠的体积为20mL，此时溶液呈碱性，若使溶液呈中性，消耗氢氧化钠的体积小于20mL，所以V1和V2的关系：V1<V2，故C错误； D．氢氧化钠滴定醋酸，滴定终点溶液呈碱性，所以氢氧化钠滴定醋酸时，应该选择酚酞作指示剂，故D错误； 选B。 7. 下列实验装置能完成实验目的是 A．分离水和乙醇 B．模拟石油分馏 C．测定中和热 D．制备乙酸乙酯 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．水和乙醇互溶，不能用分液漏斗分离，A项错误； B．与牛角管连接应该是锥形瓶，不应该用烧杯连接，B项错误； C．根据公式可知，该装置可以计算出中和热，C项正确； D．应该将乙酸乙酯通入饱和碳酸钠溶液中，不能在NaOH溶液中，D项错误； 答案选C。 8. 在一定条件下，将6molA和2molB两种气体混合于4L的恒温恒容密闭容器中，发生如下反应：。5min末该反应达到平衡，生成1.6molD，并测得C的浓度为0.4mol/L。下列判断正确的是 A. x=1 B. 平衡时C的体积分数为20% C. 5min内B的反应速率为 D. A的转化率为30% 【答案】B 【解析】 【分析】平衡时n(C)=0.4 mol/L×4 L=1.6 mol，反应中生成物物质的量变化之比等于计量数之比，即，解得x=2；列三段式如下（单位：mol）： ，由此解答； 【详解】A．由分析可知，x=2，A错误； B．恒温恒容且反应前后气体总计量数相等，体积分数等于物质的量分数，C的体积分数为，B正确； C．5min内B的反应速率为，C错误； D．A的转化率为，D错误； 故选B。 9. 在电解质水溶液中，三种不同催化剂(a、b、c)催化CO2电还原为CO的反应历程中(H+被还原为H2的反应可同时发生)，相对能量变化如图所示。由此判断CO2电还原为CO从易到难的顺序(用a、b、c字母排序)为 A. c、b、a B. c、a、b C. a、c、b D. a、b、c 【答案】A 【解析】 【详解】电还原为CO的难易由该反应决速步的活化能（能垒）决定，能垒越低反应越易发生。在c催化剂条件下，二氧化碳电还原的活化能小于氢离子电还原的活化能，更容易发生二氧化碳的电还原，而在a、b催化剂条件下，二氧化碳电还原的活化能都大于氢离子电还原的活化能，其中在a催化剂条件下，氢离子电还原的相对能量为0.27eV，而二氧化碳电还原的相对能量为0.51eV，为0.24eV，在b催化剂条件下，氢离子电还原的相对能量为-0.22eV，而二氧化碳电还原的相对能量为-0.08eV，差距为0.14eV，所以在b催化剂条件下发生二氧化碳电还原的可能性更大。故CO2电还原为CO从易到难的顺序为c、b、a。 故答案选A。 10. 反应4A(g)2B(g)+E(g)(正反应为吸热反应)达到平衡时，要使正反应速率降低，A的浓度增大，可以采取的措施是 A. 加压 B. 减压 C. 减少E的浓度 D. 降温 【答案】D 【解析】 【详解】A．加压会使各物质浓度瞬间增大，正、逆反应速率均增大，A不符合题意； B．减压会降低各物质浓度，正、逆反应速率均减小，虽然平衡向体积增大的逆反应方向移动，但A的浓度低于原平衡浓度，B不符合题意； C．减少E的浓度会使平衡向正反应方向移动，A的浓度减小，C不符合题意； D．降温使正、逆反应速率均降低，平衡向逆反应方向移动，A的浓度增大，D符合题意； 故选D。 11. 下列解释事实的化学用语正确的是 A. 甲烷的燃烧热为： B. 溶液显碱性：+2H2OH2CO3+2OH- C. 用醋酸和淀粉-KI溶液检验加碘盐中的：＋5I-＋6H＋=3I2＋3H2O D. 泡沫灭火剂原理：Al3++3=Al(OH)3↓+3CO2↑ 【答案】D 【解析】 【详解】A．燃烧热要求1mol可燃物完全燃烧生成指定化合物，其中H元素对应的指定化合物为液态，燃烧热方程式应为，A错误； B．是多元弱酸根，水解分步进行，以第一步水解为主，不能一步生成，B错误； C．醋酸是弱电解质，离子方程式中不能拆写为，需保留化学式，应为＋5I-＋6=3I2＋3H2O+6CH3COO-，C错误； D．泡沫灭火剂中与发生完全双水解，生成沉淀和气体，离子方程式书写正确，D正确； 故选D。 12. 铁触媒催化合成氨反应机理如下(*表示催化剂表面的吸附位，表示被吸附于催化剂表面的)，下列说法不正确的是 (i) (ii) (iii) (iv) (v) …… (……) A. 在步骤(ii)中，有非极性共价键发生断裂 B. 在步骤(v)中，与结合生成，同时释放出1个吸附位 C. 步骤(vi)对应的机理可能为 D. 该反应历程中的决速步骤为(iv) 【答案】D 【解析】 【详解】A．氮气分子中存在非极性共价键，在步骤(ⅱ)中，氮气分子的共价键断裂形成氮原子，即有非极性共价键发生断裂，A正确； B．步骤(v)：N*+H*NH*+*，即在步骤(ⅴ)中，N*和H*各占一个吸附位，反应中与结合生成，占一个位同时释放出1个吸附位，B正确； C．根据题给反应机理可推断，步骤(ⅵ)对应的机理可能为NH*与结合生成，同时释放出1个吸附位，即可能为，C正确； D．N2键能大，N2的吸附分解反应活化能高，反应慢，所以步骤(ⅱ)是控制总反应速率的步骤，D错误； 故答案选D。 13. 汽车尾气净化反应为 △H＜0。某温度下，向1L盛有催化剂的密闭容器中投入一定量NO和CO，NO、CO的物质的量浓度随时间变化如图所示。下列说法正确的是 A. ab段NO的反应速率 B. 升高温度，化学反应速率一定加快 C. 该温度下，反应的平衡常数 D. 1s时，加入mol ，此时 【答案】C 【解析】 【详解】A．ab段NO的反应速率，A错误； B．升高温度，可能使催化剂的活性减小，可能使化学反应速率减小，B错误； C．根据已知条件列出“三段式” 该温度下，反应的平衡常数，C正确； D．根据已知条件列出“三段式” 1s时，加入mol ，Qc=<K=5000，此时反应还未达到平衡，，D错误； 故选C。 14. 在一固定容积的密闭容器中，置入一定量的一氧化氮和足量碳发生化学反应： ，平衡时与温度T的关系如图所示，则下列说法正确的是 A. 增大压强或升高温度，转化率均增大 B. 若该反应在、时的平衡常数分别为、，则 C. 若状态B、C、D的速率分别为、、，则 D. 在时，若反应体系处于状态D，则此时v(正)(逆) 【答案】D 【解析】 【详解】A．，是气体压强不变的反应，所以增大压强，转化率不变，故A项错误； B．若该反应在、时的平衡常数分别为、，从到，温度升高，一氧化氮浓度增加，说明逆向移动，K减小，则，故B项错误； C．若状态B、C、D的速率分别为、、，B和D处于同一温度，浓度，则，C在，温度越高，速率越快，则，故C项错误； D．在时，若反应体系处于状态D，说明要消耗一氧化氮，平衡正向移动，即v(正)(逆)，故D项正确； 故本题选D。 二、解答题 15. 的捕获和利用技术对减缓日益严重的环境问题有重要意义。利用加氢制的过程中，主要发生的化学反应如下： ① ② 完成下列填空： （1）某温度下，向2 L密闭容器中通入和发生反应①，测得其压强()随时间()变化(如图)曲线I所示。 i．以来表示5 min内的化学反应反应速率___________。 ii．若只改变某一条件，其他条件相同时，曲线变化为II，则改变的条件是___________。 （2）反应②达到平衡后，其他条件不变，降低温度，___________(选填“增大”或“减小”，下同)，___________；___________(选填“”或“”)。 （3）在3L密闭容器中通入和，同时发生上述反应①和②，的平衡转化率随温度和压强的变化如图所示。 比较压强大小：___________(选填“”或“”)。 （4）目前，许多国家采用代替CO(以煤和天然气为原料)生产。请说出理由：___________。 向等容积的反应器中，分别通入等量、相同比例的和的混合气体，反应相同时间后，测得甲醇产率与催化剂活性、温度关系如下图所示。 （5）图中一定不处于化学平衡状态的点是___________。 A. 点A B. 点B C. 点C D. 点D （6）已知催化剂对副反应没有影响。图中当温度高于500K，甲醇产率逐渐下降，原因可能有___________、___________。 【答案】（1） ①. ②. 使用催化剂 （2） ①. 减小 ②. 减小 ③. < （3）> （4）CO以煤和天然气为原料，生产成本受煤和天然气价格影响较大，CO2来源广泛，且是温室气体，该转化有利于碳减排，缓解环境问题。从原料成本角度，CO的生产依赖煤和天然气，其价格波动会直接影响生产成本；从资源与环境角度，CO2来源广泛（如工业废气等），同时作为主要温室气体，将其转化为CH3OH能实现碳的循环利用，减少碳排放，缓解温室效应，因此许多国家选择用CO2代替CO生产CH3OH。 （5）A （6） ①. 主反应平衡逆向移动，副反应平衡正向移动 ②. 催化剂的活性迅速下降 【解析】 【小问1详解】 i．假设CO2消耗的物质的量为x mol，则平衡时CO2、H2、CH3OH、H2O的物质的量为0.02-x mol、0.04-x mol、x mol、x mol，假设反应前后温度不变，则：，x=0.01mol，平衡时CO2的物质的量为0.01mol，则。 ii．曲线II与曲线I相比，达到相同的平衡状态，初、末状态压强均不变，速率加快，因此改变的条件为使用催化剂； 【小问2详解】 反应②为吸热反应，降低温度，正、逆速率减小，平衡逆向移动，正反应速率小于逆反应速率。 【小问3详解】 反应①为气体体积减小的反应，温度一定时，增大压强，平衡向正反应方向移动，二氧化碳的转化率增大，反应②为气体体积不变的反应，温度一定时，增大压强，平衡不移动，二氧化碳的转化率不变，由图可知，温度相同时，p1条件下二氧化碳的转化率大于p2条件下，则压强p1大于p2。 【小问4详解】 CO以煤和天然气为原料，生产成本受煤和天然气价格影响较大，CO2来源广泛，且是温室气体，该转化有利于碳减排，缓解环境问题。从原料成本角度，CO的生产依赖煤和天然气，其价格波动会直接影响生产成本；从资源与环境角度，CO2来源广泛（如工业废气等），同时作为主要温室气体，将其转化为CH3OH能实现碳的循环利用，减少碳排放，缓解温室效应，因此许多国家选择用CO2代替CO生产CH3OH。 【小问5详解】 从图中可以看出，最高点之前，温度增加，反应速率加快，反应未达到平衡，甲醇产率增加，B点为最高点，可能处于平衡状态，B点之后，升高温度甲醇产率下降，是由于生成甲醇的反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，则A点为未平衡状态，B、C、D点为平衡状态，故答案为A。 【小问6详解】 主反应为放热反应，副反应为吸热反应，从图中可以看出，500K之后，催化活性迅速下降，则甲醇产率下降的原因是：随着温度的升高，主反应平衡逆向移动，副反应平衡正向移动；催化剂的活性迅速下降。 16. 研究氮氧化物()的还原处理方法是环保领域的主要方向之一、NO在催化剂条件下被H2还原为无害的物质，反应为2H2(g)+2NO(g)N2(g)+2H2O(g)  ΔH．已知：一定温度下，以元素的最稳定单质生成1mol纯物质的热效应为该物质的摩尔生成焓，以表示，单质的摩尔生成焓为0 kJ/mol，298 K时相关物质的摩尔生成焓如下表所示；焓变=生成物的总摩尔生成焓-反应物的总摩尔生成焓。 物质 H2(g) NO(g) N2(g) 摩尔生成焓/() 0 90 -241 0 回答下列问题： （1）ΔH=___________kJ·mol-1，若该反应的正反应的活化能为a kJ·mol-1，则逆反应的活化能为___________kJ·mol-1.该反应需要加入催化剂，使用高效催化剂，该反应的ΔH___________(填“增大”“减小”或“不变”)。 （2）向体积均为2 L的密闭容器中加入4 mol H2(g)和4 mol NO(g)，发生反应2H2(g)+2NO(g)N2(g)+2H2O(g)，其中Ⅰ为绝热恒容、Ⅱ为恒温恒容，两容器中的压强随时间的变化曲线如图2所示。 ①在绝热恒容条件下，下列能说明该反应达到平衡状态的是___________(填字母)。 A．体系的温度不变  B．混合气体的平均相对分子质量不变 C．  D．生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值不变 ②若在恒温恒容条件下发生反应，0～10 min内，v(H2)=___________mol·L-1·min-1，达到平衡后H2的转化率为50%，则该反应的化学平衡常数为___________。 ③c点N2的逆反应速率为v1逆(N2)，b点N2的逆反应速率为v2逆(N2)，则v1逆(N2)___________(填“大于”“小于”或“等于”，下同) v2逆(N2)。 ④c点对应的平衡常数___________d点对应的平衡常数。 【答案】（1） ①. -662 ②. a+662 ③. 不变 （2） ①. ABD ②. 0.08 ③. 0.5 ④. 大于 ⑤. 小于 【解析】 【小问1详解】 根据“焓变=生成物的总摩尔生成焓-反应物的总摩尔生成焓”，可得该反应的 。由可知，逆反应的活化能。催化剂只能改变反应的活化能，不改变反应的焓变，因此使用高效催化剂，该反应的不变。 【小问2详解】 ①A．容器Ⅰ为绝热恒容，该反应放热，随着反应的进行体系温度不断升高，当体系温度不变时，说明反应不再正向进行，达到了平衡状态，A正确； B．该反应前后气体的总质量不变，但正反应是气体分子数减小的反应，混合气体的总物质的量在反应过程中不断减小，因此平均相对分子质量不断增大，当其不变时说明达到平衡状态，B正确； C．达到平衡时，正逆反应速率相等，根据化学计量数关系应有，而 不能说明正逆反应速率相等，C错误； D．生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值即为浓度商，当该比值不变时，说明各物质的浓度不再改变，反应达到平衡状态，D正确； 故选ABD。 ②设内消耗的物质的量为，列出三段式：，恒温恒容条件下，气体的压强之比等于物质的量之比，则有，解得。因此 。达到平衡后的转化率为，则平衡时消耗为。平衡时各物质的浓度分别为：，，，。该反应的化学平衡常数。 ③c点和b点压强相同，c点为绝热条件下的平衡状态，由于反应放热，体系温度高于恒温条件下的b点。在同体积、同压强下，温度越高，气体总物质的量越小，说明c点正向进行的程度更大，生成物的浓度更大。由于c点温度更高且生成物浓度更大，故c点的逆反应速率大于b点的逆反应速率。 ④该反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小。c点为绝热容器的平衡点，体系温度高于恒温容器中的d点，故c点对应的平衡常数小于d点对应的平衡常数。 17. 氧化钪(Sc2O3)是一种稀土氧化物，可用于制作激光、半导体材料。以钪锰矿石(主要含MnO2、SiO2及少量Sc2O3、Al2O3、CaO、FeO)为原料制备Sc2O3的工艺流程如下，其中TBP和P507均为有机萃取剂。【注：萃取是利用物质在两种互不相溶的溶剂中溶解度的不同，使溶质物质从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中的方法。反萃取是用反萃取剂使被萃取物从负载有机相返回水相的过程，为萃取的逆过程。】 回答下列问题： （1）Sc2O3中Sc的化合价为_______。 （2）“溶解”时铁屑被MnO2氧化为Fe3＋，该反应的离子方程式是_______。 （3）“滤渣”的主要成分是_______。 （4）有机萃取剂P507萃取Sc3＋的反应原理为阳离子交换：ScCl3＋3HR=ScR3＋3HCl(HR代表P507)。在“富钪有机相”中反应生成Sc(OH)3的化学方程式是_______。 （5）“萃余液2”中的金属阳离子除Al3＋、Ca2＋外，还有_______。 （6）Sc2(C2O4)3在空气中“煅烧”生成Sc2O3的化学方程式是_______。 （7）某厂用1000kg的钪锰矿制备Sc2O3，最终得到Sc2O3 1380g，该矿中含钪的质量分数为_______。 【答案】（1）+3 （2）3MnO2＋2Fe＋12H+＝3Mn2+＋2Fe3+＋6H2O （3）SiO2 （4）ScR3＋3NaOH＝3NaR＋Sc(OH)3↓ （5）Mn2+ （6）（“煅烧”或“高温”均可） （7）0.09% 【解析】 【分析】整个流程是氧化钪(Sc2O3)的提取过程，先将钪锰矿石加硫酸和废铁屑溶解，在酸性作用下用TBP有机溶剂萃取除铁后，再用P507有机溶剂萃取钪元素，用NaOH溶液反萃取将钪元素转化为氢氧化钪固体，用盐酸溶解后再加草酸沉淀为草酸钪，煅烧最后得氧化钪。在生产中同时还得到氯化铁等副产品，据此流程解答。 【小问1详解】 根据化学式中正负化合价代数和为0，O为-2价，可算出的化合价为+3价。 故答案为：+3。 【小问2详解】 “溶解”时铁屑在酸性环境中被氧化为，被还原为，反应的离子方程式为：。 故答案为：。 【小问3详解】 加入硫酸溶解，钪锰矿石中不溶于酸的物质主要是，所以滤渣中的主要成分为 故答案为：。 【小问4详解】 在“富钪有机相”中加入NaOH溶液进行反萃取，将钪元素转化为氢氧化钪固体从有机相中分离出来，反应的方程式为：。 故答案为：。 【小问5详解】 溶解后溶液中的金属阳离子主要为：、、、、，用TBP有机溶剂萃取除铁后还有：、、、，用NaOH溶液反萃取将钪元素转化为氢氧化钪固体后“萃余液2”中的金属阳离子还有：、、。 故答案为：。 【小问6详解】 在空气中氧气的作用下“煅烧”生成和，反应方程式为：。 故答案为：。 【小问7详解】 式量为：138，1380g 中，则1000kg(1000000g)的钪锰矿中钪的质量分数为：。 故答案为：0.09%。 18. Ⅰ.CH4和CO2重整制取合成气CO和H2，在减少温室气体排放的同时，可充分利用碳资源。该重整工艺主要涉及以下反应： 反应a： 反应b： 反应c： 反应d： （1）重整时往反应体系中通入一定量的水蒸气，可在消除积碳的同时生成水煤气，反应为，该反应的ΔH =___________(用含有、、一个代数式表示)。 （2）关于CH4和CO2重整，下列说法正确的是___________(填编号)。 A．CH4的物质的量保持不变时，反应体系达到平衡状态 B．a反应需要低温才能自发进行 C．加入反应c的催化剂，该反应的平衡常数K增大 D．降低反应温度，反应d的v正>v逆 E．恒容时通入N2增大压强，CO2的平衡转化率减小 （3）一定压强下按照甲烷与二氧化碳物质的量之比2：1投料，甲烷与二氧化碳发生重整反应，达到平衡时各组分的物质的量分数如图所示： 则n表示的是___________(填CO2、H2、CO)。 Ⅱ.某实验小组设计用50mL0.50mol/L盐酸和50mL0.55mol/L氢氧化钠溶液在如图装置中进行中和反应，通过测定反应过程中所放出的热量计算中和热。 （4）从实验装置上看，图中缺少的一种玻璃仪器是___________。 （5）写出表示该反应中和热(-57.3kJ/mol)的热化学方程式___________。 （6）若改用60mL0.50mol/L盐酸和50mL0.55mol/L氢氧化钠溶液进行反应，则与上述实验相比，所求中和热数值___________(填“增加”、“减少”或“不变”)。 （7）通过计算得到，该结果与有偏差，产生此偏差的原因可能是___________(填字母)。 A. 用温度计测量盐酸起始温度后直接测量NaOH溶液的温度 B. 一次性把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中 C. 实验装置保温、隔热效果差 D. 量取盐酸溶液的体积时平视读数 【答案】（1） （2）AD （3）H2 （4）玻璃搅拌器 （5）H+(aq)+ OH﹣(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol （6）不变 （7）AC 【解析】 【小问1详解】 已知：催化重整过程中涉及的热化学反应方程式为： 反应a： 反应b： 反应c： 反应d： ， 根据盖斯定律，将反应a-反应b-反应c，整理可得，该反应的△H=；或将反应a-反应b+反应c-2×反应d，整理可得，△H=；或(-反应a-反应d，整理可得△H=； 【小问2详解】 A．在催化重整反应中CH4参加反应，若CH4的物质的量保持不变时，则反应体系达到平衡状态，A正确； B．根据热化学方程式可知：反应a的正反应是气体体积增大的吸热反应，根据平衡移动原理可知：a反应需要在高温、低压条件下进行，故高温才能使反应反应，故高温条件下反应可自发进行，B错误； C．加入反应c的催化剂，只能改变反应速率而不能使平衡发生移动，因此该反应的平衡常数K不变，C错误； D．根据热化学方程式可知：反应d的正反应是放热反应。在其它外界条件不变时，降低反应温度，正反应速率和逆反应速率都减小，由于温度对吸热反应影响更大，因此降低温度后，逆反应速率减小的更多，则反应反应d的v正＞v逆，因此化学平衡正向移动，D正确； E．恒容时通入N2增大压强，由于不能改变反应体系中任何一种物质的浓度，因此化学平衡不移动，故CO2的平衡转化率不变，E错误； 故合理选项是AD； 【小问3详解】 根据热化学方程式可知：CO2在反应a、b中是反应物，而在反应d中是生成物，故CO2的物质的量分数先减小，后增大，故曲线m表示达到平衡时CO2的物质的量分数；H2在反应a、c中都是生成物，则H2的物质的量分数一直增大，故曲线n表示达到平衡时H2的物质的量分数； 【小问4详解】 由实验装置图可知，图中缺少的玻璃仪器为用于搅拌，促进中和反应完全进行的环形玻璃搅拌棒，故答案为：环形玻璃搅拌棒； 【小问5详解】 中和热为稀的强酸和稀的强碱发生中和反应生成1mol水放出的热量，则表示该反应中和热的热化学方程式为H+(aq)+ OH﹣(aq)=H2O(l) △H=-57.3kJ/mol，故答案为：H+(aq)+ OH﹣(aq)=H2O(l) △H=-57.3kJ/mol； 【小问6详解】 若改用60mL0.50mol/L盐酸和50mL0.55mol/L氢氧化钠溶液进行反应，反应生成水的物质的量增大，反应放出的热量增加，而中和热为中和反应生成1mol水时的焓变，与实际消耗的反应物的量无关，所以所求中和热数值不变，故答案为：不变； 【小问7详解】 A．用温度计测量盐酸起始温度后直接测量氢氧化钠溶液的温度会因为发生中和反应使得测定氢氧化钠溶液的温度偏高，使得温度差偏小，测得的热量偏小，导致中和热△H偏大，故符合题意； B．一次性把氢氧化钠溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中可以减少热量散失，对实验结果无影响，故不符合题意； C．实验装置保温、隔热效果差会造成热量损失，使得测得的热量偏小，导致中和热△H偏大，故符合题意； D．量取盐酸溶液的体积时平视读数不会造成误差，中和热△H无误，故不符合题意； 故选AC。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $