精品解析：北京市育英中学2026-2027学年高二上学期期中考试 化学试卷

2026-2027学年第一学期期中练习 高二年级化学 第一部分 可能用到的相对原子质量：H:1 C:12 N:14 O:16 Na:23 Cu:64 Fe:56 本部分共14题，每题3分，共42分。在下列各题的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1. 下列过程或装置能实现电能转化为化学能的是 A. 暖宝宝贴发热 B. 电动汽车充电 C. 火箭燃料燃烧 D. 月球车太阳能帆板 2. 原电池是化学电源的雏形。若保持如图所示原电池的电池反应不变，下列说法正确的是（ ） A. 稀H2SO4可以换成酒精 B. 稀H2SO4可以换成浓硫酸 C. Zn可以换成Fe D. Cu可以换成石墨 3. 下列说法不正确的是 A. 电解质溶液导电的过程实际上就是电解的过程 B. 利用电解饱和食盐水所得的产物可以生产盐酸 C. 铜在酸性环境中易发生析氢腐蚀 D. 利用下面反应H2SO4(aq)＋BaCl2(aq)＝BaSO4(s)＋2HCl(aq) ΔH＜0，不可以设计成原电池装置。 4. 下列说法正确的是 A. 有气体参与的可逆反应，平衡后增大压强，正逆反应速率均增大，平衡一定发生移动 B. 若 ，则含2 mol NaOH的溶液与浓硫酸完全反应，放出的热量为114.6 kJ C. 常温，反应能自发进行，则该反应的 D. 镀层破损后，白铁（镀锌的铁）比马口铁（镀锡的铁）更易被腐蚀 5. 一定条件下，在密闭容器中发生反应：，测得内，的物质的量减小了，则内该反应的化学平均反应速率为 A. B. C. D. 6. 燃料电池法可以处理高浓度氨氮废水，原理的示意图如下(忽略溶液体积的变化)。 下列说法不正确的是 A. 通过质子交换膜向a极室迁移 B. 工作一段时间后，a极室中稀硫酸的浓度增大 C. 电极b的电极反应： D. 电池的总反应： 7. 可逆反应aA(g)+cC(g)bB(s)+dD(g)ΔH，其他条件不变，C的物质的量分数和温度(T)或压强(P)关系如图，其中不正确的是　　　　 A. 升高温度、增大压强，平衡都向正反应方向移动 B. 使用催化剂，C的物质的量分数不变 C. 化学方程式系数a＋c＞b＋d D. ΔH＞0，升高温度平衡常数K值增大 8. 下列实验装置（部分夹持装置已略去）不能达到对应实验目的是 A. 图1测定锌与稀硫酸反应的速率 B. 图2测定中和反应的反应热 C. 图3验证温度对化学平衡移动的影响 D. 图4验证外加电流法对金属的保护 9. 为理解离子化合物溶解过程的能量变化，可设想固体溶于水的过程分两步实现，示意图如下。 下列说法不正确的是 A. 固体溶解是吸热过程 B. 根据盖斯定律可知： C. 根据各微粒的状态，可判断， D. 溶解过程的能量变化，与固体和溶液中微粒间作用力的强弱有关 10. 一定条件下将和按物质的量之比充入反应容器，发生反应：。其他条件相同时分别测得的平衡转化率在不同压强下随温度变化的曲线如图。下列说法正确的是 A. B. 该反应为吸热反应 C. 随温度升高，该反应平衡常数减小 D. 其他条件不变，体积变为原来的0.5倍，增大为原来的2倍 11. 甲、乙同学分别用如图所示装置验证铁的电化学防腐原理，相同时间后继续进行实验。 实验①：甲同学分别向Ⅰ、Ⅱ中Fe电极附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液，Ⅰ中产生蓝色沉淀，Ⅱ中无沉淀。 实验②：乙同学分别取Ⅰ、Ⅱ中Fe电极附近溶液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，Ⅰ、Ⅱ中均无沉淀。 下列说法正确的是 A. Ⅰ是牺牲阳极保护法，正极反应式为 B. Ⅱ为外加电流阴极保护法，Fe电极与外接电源的正极相连 C. 由实验①中Ⅰ、Ⅱ现象的差异，推测K3[Fe(CN)6]在Ⅰ中氧化性强于Ⅱ D. 由实验可知，两种保护法均能保护，且Ⅱ保护得更好 12. 已知反应2NO + 2H2 = N2 + 2H2O的速率方程为υ= kc2(NO)· c(H2)(k为速率常数)，其反应历程如下： ① 2NO + H2 → N2+H2O2 慢 ； ② H2O2 + H2 → 2H2O 快 下列说法不正确的是 A. 升高温度，可提高反应①、②的反应速率 B. c (NO) 、c(H2)增大相同的倍数，对总反应的反应速率的影响程度相同 C. 该反应的快慢主要取决于反应① D. 可逆反应使用催化剂加快反应速率时，正逆反应的活化能均减小 13. 一定温度下，在2L的恒容密闭容器中，“甲烷重整”反应()原理如下。 已知“甲烷重整”反应在不同温度下的化学平衡常数： 温度/℃ 850 1000 1200 1400 K 0.5 2 275 1772 下列说法不正确的是 A. 物质a可能是Fe3O4 B. 若增大的值，则CH4的平衡转化率降低 C. D. 1000℃，若容器中、，则反应处于平衡状态 14. 室温下，为探究纳米铁去除水样中的影响因素，测得不同条件下浓度随时间变化关系如下图。 实验序号 水样体积/ 纳米铁质量/ 水样初始 ① 50 8 6 ② 50 2 6 ③ 50 2 8 下列说法正确的是 A. 实验①中，0~2小时内平均反应速率 B. 实验③中，反应的离子方程式为： C. 其他条件相同时，适当增加纳米铁质量可加快反应速率 D. 其他条件相同时，水样初始越小，的去除效果越好 第二部分 本部分共5题，共58分。 15. 各类电池广泛用在交通工具（如电动汽车、电动自行车等）上，实现了节能减排，也为生活带来了极大的便利。 （1）传统汽车中使用的电池主要是铅蓄电池，其构造如图。放电时，铅蓄电池负极反应式为：______。 （2）我国在新能源汽车的制造和开发上走在时代的前列。新能源汽车使用的主要是锂离子电池，某锂离子电池工作原理如图所示。 总反应为：。 ①放电时，电极b是______极，a电极反应式为______； ②与传统的铅蓄电池相比，锂电池具有的优点有：______（1点即可）。 （3）在2023年上海进博会展览中，诸多氢能源汽车纷纷亮相，氢氧燃料电池被誉为氢能源汽车的心脏。某种氢氧燃料电池的内部结构如图所示： ①a处通入的气体是______（填化学式）； ②电池每消耗5.6L（标准状况下）氢气，电路中通过的电子数目为______。 16. 降低能耗是氯碱工业发展的重要方向。我国利用氯碱厂生产的H2作燃料，将氢燃料电池应用于氯碱工业，其示意图如下。 （1）a极为__________（填“正”或“负”）极。 （2）乙装置中电解饱和NaCl溶液的化学方程式为__________。 （3）下列说法正确的是__________。（填字母序号） a．甲装置可以实现化学能向电能转化 b．甲装置中Na+透过阳离子交换膜向a极移动 c．乙装置中c极一侧流出的是淡盐水 （4）结合化学用语解释d极区产生NaOH的原因：__________。 （5）实际生产中，阳离子交换膜的损伤会造成OH-迁移至阳极区，从而在电解池阳极能检测到O2，下列生产措施有利于提高Cl2产量、降低阳极O2含量的是__________。（填字母序号） a．定期检查并更换阳离子交换膜 b．向阳极区加入适量盐酸 c．使用Cl-浓度高的精制饱和食盐水为原料 （6）降低氯碱工业能耗的另一种技术是“氧阴极技术”。通过向阴极区通入O2，避免水电离的H+直接得电子生成H2，降低了电解电压，电耗明显减少。“氧阴极技术”的阴极反应为__________。 17. 习近平总书记在十九届中共中央政治局第三十六次集中学习时强调，实现“碳达峰”“碳中和”是贯彻新发展理念、构建新发展格局、推动高质量发展的内在要求。因此，二氧化碳的合理利用成为研究热点。CO2相关转化的研究，对解决环境、能源问题意义重大。 Ⅰ．CO2与CH4经催化重整可制得合成气： 按一定体积比加入CH4和CO2，在恒压下发生反应，温度对CO和H2产率影响如图所示。 （1）生产中优选的温度范围是__________（填字母序号）。 a．~ b．~ c．~ Ⅱ．CO2与H2反应制取甲醇（CH3OH） （2）CO2与H2反应的热化学方程式表示如下： 反应ⅰ： 反应ⅱ： 写出CO(g)与H2(g)生成CH3OH(g)的热化学方程式__________。 （3）关于反应ⅰ和反应ⅱ的说法正确的是__________。（填字母序号） a．升高温度能使反应ⅰ的速率增大，平衡常数减小 b．增大压强能提高反应ⅱ中CO2的转化率 c．低温、高压有利于CO2催化加氢制取CH3OH （4）某同学研究温度、压强对反应平衡的影响，得到上述反应ⅰ和反应ⅱ中CO2平衡转化率、甲醇选择性与温度、压强的关系如下图： CH3OH的选择性 结合上图，、2MPa时，发生的主要反应是__________（填“反应ⅰ”或“反应ⅱ”）。此条件下amol/LCO2和amol/LH2在恒容、密闭容器中充分反应达到平衡，化学平衡常数__________（结果用分数表示）。 Ⅲ．CO2电解制甲醇 （5）利用电解原理，可将CO2转化为CH3OH，其装置如图所示： ①双极膜B侧为__________（填“阴离子”或“阳离子”）交换膜。 ②TiO2电极上电极反应方程式为__________。 18. 印刷电路板废液主要含CuCl2、FeCl2以及少量的FeCl3等物质，以废液为原料制备CuSO4，实现资源回收再利用，流程如下图所示。 （1）粗CuSO4溶液的制备 ①上述流程中能加快反应速率的措施有__________。 ②加入铁屑后，印刷电路板废液中发生的离子反应有__________。 （2）CuSO4溶液的精制 ⅰ．经检验，粗CuSO4溶液含有Fe2+。 ⅱ．向粗CuSO4溶液滴加3%的H2O2溶液，当溶液中Fe2+完全氧化后，加CuCO3粉末调节溶液的。 ⅲ．将溶液加热至沸，趁热减压过滤，得到精制CuSO4溶液。 ①用离子方程式说明加入H2O2溶液的作用：__________。 阅读资料完成下面的问题： 在上述实验中，滴加KI溶液后上层清液中出现黄色沉淀，说明上层清液中存在Pb2+。研究表明，尽管PbI2固体难溶于水，但是仍有部分Pb2+和I-离开固体表面进入溶液，而进入溶液的Pb2+和I-又会部分结合形成固体沉积下来。当这两个过程的速率相等时，Pb2+和I-的沉积与PbI2固体的溶解达到平衡状态，溶液中Pb2+和I-的浓度不再增大，PbI2固体的量不再减少，得到PbI2的饱和溶液。我们把这种平衡叫作沉淀溶解平衡，其平衡常数叫作溶度积常数或溶度积（solubility product），通常用Ksp表示。 为了书写简便，人们常常将“aq”省略。 与其他化学平衡常数一样，Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关，而与沉淀的量无关；并且，溶液中相应离子浓度的变化只能使平衡移动，并不能改变Ksp。 几种难溶电解质的Ksp（18~） 沉淀溶解平衡 Ksp Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解程度。通常，对于相同类型的难溶电解质（如AgCl、AgBr和AgI），Ksp越大，难溶电解质在水中的溶解程度就越高。 ②时判断Cu2+尚未开始沉淀，根据是__________。 （已知时CuSO4饱和溶液中Cu2+的物质的量浓度为） （3）制备CuSO4·5H2O晶体 向精制的CuSO4溶液中加一定量硫酸，加热蒸发，再冷却至晶体析出，过滤得到CuSO4·5H2O晶体。结合沉淀溶解平衡原理简述硫酸的作用______。 19. 以溶液和不同金属的盐溶液作为实验对象，探究的性质和盐溶液间反应的多样性。 实验 试管 试剂滴管：逐滴滴加，总体积 现象 实验a：溶液 实验b：溶液 溶液先变为绿色，静置后缓慢变浅，最终变为浅绿色 溶液先变为绿色，缓慢产生白色浑浊，充分反应后绿色比实验a更浅 实验c：溶液 生成白色沉淀，振荡后迅速溶解，得到无色清液；超过1.0mL后，产生少量白色沉淀，立即变为棕黄色，最终变为黑色，静置充分反应后，过滤得到黑色沉淀A和滤液B 【查阅资料】 ①能与多种不同金属离子形成沉淀或配合物： ， ， ②易被氧化为或者 【进行实验】 Ⅰ．探究和溶液之间的反应 （1）经检验，实验a绿色变浅后的溶液中含，这说明具有_______(填“氧化”或“还原”)性。 （2）从反应速率和化学平衡两个角度解释实验a的实验现象_______。 II．探究和溶液之间的反应。 （3）实验c中产生的白色沉淀为，用化学用语解释“超过后，产生少量白色沉淀”的原因：_______。 （4）为了探究实验c中产生黑色沉淀的原因，甲同学进行了进一步的实验： ⅰ．取少量滤液B，用广泛pH试纸测定； ⅱ．另取少量滤液B于试管中，_______(填操作和现象)，说明滤液中有。 由上述实验现象，进而推测出黑色沉淀A可能为或它们的混合物。运用氧化还原反应规律，做出该推测的理由是_______。 【获得结论】 （5）根据上述实验，和金属盐溶液之间反应的多样性与多种因素有关：①_______：②金属盐中的阴离子是否能够参与反应；③反应时间的长短；④_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年第一学期期中练习 高二年级化学 第一部分 可能用到的相对原子质量：H:1 C:12 N:14 O:16 Na:23 Cu:64 Fe:56 本部分共14题，每题3分，共42分。在下列各题的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1. 下列过程或装置能实现电能转化为化学能的是 A. 暖宝宝贴发热 B. 电动汽车充电 C. 火箭燃料燃烧 D. 月球车太阳能帆板 【答案】B 【解析】 【详解】A．暖宝宝贴发热依靠内部物质的氧化还原反应向外释放热量，实现的是化学能转化为热能，A错误； B．电动汽车充电过程外接电源对车载蓄电池进行储能，通过电解原理将电能转化为蓄电池内部储存的化学能，B正确； C．火箭燃料燃烧过程是燃料发生剧烈氧化反应释放能量，主要实现化学能转化为热能与机械能，C错误； D．月球车太阳能帆板的功能是将太阳能转化为电能，为月球车的运行提供能源，D错误。 2. 原电池是化学电源的雏形。若保持如图所示原电池的电池反应不变，下列说法正确的是（ ） A. 稀H2SO4可以换成酒精 B. 稀H2SO4可以换成浓硫酸 C. Zn可以换成Fe D. Cu可以换成石墨 【答案】D 【解析】 【详解】A．稀H2SO4不可以换成酒精，酒精是非电解质，不能构成原电池，故A错误； B．稀H2SO4不可以换成浓硫酸，浓硫酸具有强氧化性，不生成氢气，反应发生变化，故B错误； C．Zn不可以换成Fe，否则反应变成铁与酸反应，生成亚铁盐和氢气，反应发生变化，故C错误； D．Cu可以换成石墨，作正极，起导电作用，反应不发生变化，故D正确； 故选D。 3. 下列说法不正确的是 A. 电解质溶液导电的过程实际上就是电解的过程 B. 利用电解饱和食盐水所得的产物可以生产盐酸 C. 铜在酸性环境中易发生析氢腐蚀 D. 利用下面反应H2SO4(aq)＋BaCl2(aq)＝BaSO4(s)＋2HCl(aq) ΔH＜0，不可以设计成原电池装置。 【答案】C 【解析】 【详解】A．电解质溶液导电的过程实际上就是电解质溶液在外加电流作用下的电解的过程，在阴极上发生得到电子的还原反应，在阳极上发生失去电子的氧化反应，A正确； B．电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气，氢气和氯气反应生成HCl，即所得的产物可以生产盐酸，B正确； C．铜与酸反应得不到氢气，则在酸性环境中铜不易发生析氢腐蚀，C错误； D．复分解反应不是氧化还原反应，不可以设计成原电池装置，D正确， 答案选C。 4. 下列说法正确的是 A. 有气体参与的可逆反应，平衡后增大压强，正逆反应速率均增大，平衡一定发生移动 B. 若 ，则含2 mol NaOH的溶液与浓硫酸完全反应，放出的热量为114.6 kJ C. 常温，反应能自发进行，则该反应的 D. 镀层破损后，白铁（镀锌的铁）比马口铁（镀锡的铁）更易被腐蚀 【答案】C 【解析】 【详解】A．对于反应前后气体分子数相等的可逆反应，平衡后增大压强，正逆反应速率均同等程度增大，平衡不发生移动，因此平衡不一定发生移动，A错误； B．浓硫酸溶于水的过程会额外放出大量热量，因此含的溶液与浓硫酸完全反应，放出的热量大于，B错误； C．该反应中反应物存在气体、生成物无气体，反应后气体物质的量减少，体系混乱度降低，即；反应常温下能自发进行，根据自发反应判据，可推知该反应的，C正确； D．金属活动性顺序为，镀层破损后，白铁中作负极被腐蚀、被保护，马口铁中作负极被腐蚀，因此马口铁比白铁更易被腐蚀，D错误； 故选C。 5. 一定条件下，在密闭容器中发生反应：，测得内，的物质的量减小了，则内该反应的化学平均反应速率为 A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】由题意可知，0-5min内，A的反应速率为：=1mol/(L·min)，则由反应速率之比等于化学计量数之比可知，B的反应速率为：1mol/(L·min) ××min/s=0.025mol/(L·s)，C的反应速率为1mol/(L·min)，D的反应速率为：1mol/(L·min) ×2=2mol/(L·min)，故选B。 6. 燃料电池法可以处理高浓度氨氮废水，原理的示意图如下(忽略溶液体积的变化)。 下列说法不正确的是 A. 通过质子交换膜向a极室迁移 B. 工作一段时间后，a极室中稀硫酸的浓度增大 C. 电极b的电极反应： D. 电池的总反应： 【答案】B 【解析】 【分析】由图可知，b电极铵根离子生成氮气，说明铵根离子被氧化，为原电池负极，电极反应式为；，则a为正极，发生还原反应，电极反应为：，据此进行解答； 【详解】A．原电池中，阳离子移向正极，即H+通过质子交换膜向a极室迁移，A正确； B．a为正极，电极反应为：O2+4e－+4H+＝2H2O，转移4mol电子的同时有4molH+通过质子交换膜向a极室迁移，但是由于有水生成，故工作一段时间后，a极室中稀硫酸的浓度减小，B错误； C．由上述分析可知，b的电极反应式为：，C正确； D．电极b的电极反应：，a为正极，电极反应为：，电池的总反应：，D正确； 故选B。 7. 可逆反应aA(g)+cC(g)bB(s)+dD(g)ΔH，其他条件不变，C的物质的量分数和温度(T)或压强(P)关系如图，其中不正确的是　　　　 A. 升高温度、增大压强，平衡都向正反应方向移动 B. 使用催化剂，C的物质的量分数不变 C. 化学方程式系数a＋c＞b＋d D. ΔH＞0，升高温度平衡常数K值增大 【答案】C 【解析】 【分析】温度越高反应速率越快，越先达到化学平衡，由图1可知，故T2＞T1，温度越高，C的物质的量分数越低，平衡正向移动，说明反应的正反应为吸热反应，压强越大反应速率越快，越先达到化学平衡，故P2＞P1，由图2可知，压强越大，C的物质的量分数越低，平衡正向移动，说明反应的正反应为气体体积减小的反应，即a+c＞d，据此分析解题。 【详解】A．由分析可知，升高温度、增大压强，平衡都向正反应方向移动，A正确； B．使用催化剂，化学平衡不移动，故C的物质的量分数不变，B正确； C．由分析可知，由于物质B为固体，故化学方程式系数a＋c＞d，C错误； D．由分析可知，该反应的正反应是吸热反应，故ΔH＞0，升高温度平衡正向移动，故平衡常数K值增大，D正确； 故答案为：C。 8. 下列实验装置（部分夹持装置已略去）不能达到对应实验目的是 A. 图1测定锌与稀硫酸反应的速率 B. 图2测定中和反应的反应热 C. 图3验证温度对化学平衡移动的影响 D. 图4验证外加电流法对金属的保护 【答案】D 【解析】 【详解】A．图1装置可通过测定单位时间内注射器收集到的氢气体积，计算锌与稀硫酸的反应速率，能达到实验目的，A正确； B．图2装置设置了隔热层、杯盖，搭配温度计与环形玻璃搅拌器，可准确测定中和反应前后的温度差，计算中和反应的反应热，能达到实验目的，B正确； C．图3装置中存在平衡，热水与冰水形成不同温度环境，平衡移动程度不同，可通过观察两处烧瓶内气体的颜色差异，验证温度对化学平衡移动的影响，能达到实验目的，C正确； D．图4装置无外接电源，属于原电池体系，依靠活泼金属Zn作负极被腐蚀、从而保护正极Fe的原理实现金属防护，为牺牲阳极法对金属的保护，并非外加电流法对金属的保护，不能达到实验目的，D错误； 故选D。 9. 为理解离子化合物溶解过程的能量变化，可设想固体溶于水的过程分两步实现，示意图如下。 下列说法不正确的是 A. 固体溶解是吸热过程 B. 根据盖斯定律可知： C. 根据各微粒的状态，可判断， D. 溶解过程的能量变化，与固体和溶液中微粒间作用力的强弱有关 【答案】C 【解析】 【分析】由图可知，固体溶于水的过程分两步实现，第一步为NaCl固体变为Na+和Cl-，此过程离子键发生断裂，为吸热过程；第二步为Na+和Cl-与水结合形成水合钠离子和水合氯离子的过程，此过程为成键过程，为放热过程。 【详解】A．由图可知，固体溶解过程的焓变为，为吸热过程，A正确； B．由图可知，固体溶于水的过程分两步实现，由盖斯定律可知，即，B正确； C．由分析可知，第一步为NaCl固体变为Na+和Cl-，此过程离子键发生断裂，为吸热过程，a＞0；第二步为Na+和Cl-与水结合形成水合钠离子和水合氯离子的过程，此过程为成键过程，为放热过程，b＜0，C错误； D．由分析可知，溶解过程的能量变化，取决于固体断键吸收的热量及Na+和Cl-水合过程放出的热量有关，即与固体和溶液中微粒间作用力的强弱有关，D正确； 故选C。 10. 一定条件下将和按物质的量之比充入反应容器，发生反应：。其他条件相同时分别测得的平衡转化率在不同压强下随温度变化的曲线如图。下列说法正确的是 A. B. 该反应为吸热反应 C. 随温度升高，该反应平衡常数减小 D. 其他条件不变，体积变为原来的0.5倍，增大为原来的2倍 【答案】C 【解析】 【详解】A．2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)是正方向体积减小的反应，增大压强平衡正移，则NO的转化率会增大，由图可知，相同温度下，p2时NO的转化率大，则p2时压强大，即p1＜p2，故A错误； B．由图象可知，压强一定时，随着温度的升高，NO的转化率减小，说明升高温度，平衡逆向移动，该反应为放热反应，故B错误； C．该反应为放热反应，压强一定时，升高温度，平衡逆向移动，化学平衡常数K减小，故C正确； D．若平衡不移动，其他条件不变，体积变为原来的倍时，二氧化氮的浓度为原来的2倍，该反应是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，则其他条件不变，体积变为原来的倍时，二氧化氮的浓度大于原来的2倍，故D错误； 故选C。 11. 甲、乙同学分别用如图所示装置验证铁的电化学防腐原理，相同时间后继续进行实验。 实验①：甲同学分别向Ⅰ、Ⅱ中Fe电极附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液，Ⅰ中产生蓝色沉淀，Ⅱ中无沉淀。 实验②：乙同学分别取Ⅰ、Ⅱ中Fe电极附近溶液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，Ⅰ、Ⅱ中均无沉淀。 下列说法正确的是 A. Ⅰ是牺牲阳极保护法，正极反应式为 B. Ⅱ为外加电流阴极保护法，Fe电极与外接电源的正极相连 C. 由实验①中Ⅰ、Ⅱ现象的差异，推测K3[Fe(CN)6]在Ⅰ中氧化性强于Ⅱ D. 由实验可知，两种保护法均能保护，且Ⅱ保护得更好 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知，Fe电极是正极，Zn电极是负极，属于牺牲阳极的阴极保护法，由于电解质溶液呈酸性，故正极上氢离子得电子，则正极的反应为：2H++2e-═H2↑，A错误； B．外加电流阴极保护法中要保护的电极应与外接电源的负极相连，即Fe电极与外接电源的负极相连，B错误； C．由实验②现象可知，反应能否发生与K3[Fe(CN)6]在Ⅰ、Ⅱ中的氧化性无关，C错误； D．对比Ⅰ、Ⅱ现象的差异可知，两种保护法均能保护Fe，且电解法保护的更好，即Ⅱ保护得更好，D正确； 故答案为：D。 12. 已知反应2NO + 2H2 = N2 + 2H2O的速率方程为υ= kc2(NO)· c(H2)(k为速率常数)，其反应历程如下： ① 2NO + H2 → N2+H2O2 慢 ； ② H2O2 + H2 → 2H2O 快 下列说法不正确的是 A. 升高温度，可提高反应①、②的反应速率 B. c (NO) 、c(H2)增大相同的倍数，对总反应的反应速率的影响程度相同 C. 该反应的快慢主要取决于反应① D. 可逆反应使用催化剂加快反应速率时，正逆反应的活化能均减小 【答案】B 【解析】 【详解】A．升高温度，物质的内能增加，活化分子数目增加，有效碰撞次数增加，化学反应速率加快，故升高温度，可提高反应①、②的速率，A正确； B．根据速率方程为：υ=kc2(NO)· c(H2)可知：c(NO)的改变对化学反应速率的影响大于c(H2)的改变对化学反应速率的影响，故c(NO)、c(H2)增大相同的倍数，对总反应的反应速率的影响程度不相同，B错误； C．对于多步反应，总反应速率由慢反应决定，根据已知信息可知反应①是慢反应，反应②是快反应，所以该反应的快慢主要取决于慢反应①，C正确； D．催化剂可以提高活化分子百分数，加快反应速率，使用催化剂加快反应速率时，正逆反应的活化能均减小，D正确； 故合理选项是B。 13. 一定温度下，在2L的恒容密闭容器中，“甲烷重整”反应()原理如下。 已知“甲烷重整”反应在不同温度下的化学平衡常数： 温度/℃ 850 1000 1200 1400 K 0.5 2 275 1772 下列说法不正确的是 A. 物质a可能是Fe3O4 B. 若增大的值，则CH4的平衡转化率降低 C. D. 1000℃，若容器中、，则反应处于平衡状态 【答案】D 【解析】 【详解】A．由反应①可知，氢元素被还原，则铁元素被氧化，所以物质a可能是Fe3O4，故A正确； B．若增大的值，即相当于增加CH4的浓度，则CH4的平衡转化率降低，故B正确； C．升高温度，化学平衡常数增大，则正反应为吸热反应，故C正确； D．1000℃，若容器中、，则，则此时反应未处于平衡状态，故D错误； 故选D。 14. 室温下，为探究纳米铁去除水样中的影响因素，测得不同条件下浓度随时间变化关系如下图。 实验序号 水样体积/ 纳米铁质量/ 水样初始 ① 50 8 6 ② 50 2 6 ③ 50 2 8 下列说法正确的是 A. 实验①中，0~2小时内平均反应速率 B. 实验③中，反应的离子方程式为： C. 其他条件相同时，适当增加纳米铁质量可加快反应速率 D. 其他条件相同时，水样初始越小，的去除效果越好 【答案】C 【解析】 【详解】A. 实验①中，0~2小时内平均反应速率，A不正确； B. 实验③中水样初始=8，溶液显弱碱性，发生反应的离子方程式中不能用配电荷守恒，B不正确； C. 综合分析实验①和②可知，在相同时间内，实验①中浓度的变化量大，因此，其他条件相同时，适当增加纳米铁质量可加快反应速率，C正确； D. 综合分析实验③和②可知，在相同时间内，实验②中浓度的变化量大，因此，其他条件相同时，适当减小初始，的去除效果越好，但是当初始太小时，浓度太大，纳米铁与反应速率加快，会导致与反应的纳米铁减少，因此，当初始越小时的去除效果不一定越好，D不正确； 综上所述，本题选C。 第二部分 本部分共5题，共58分。 15. 各类电池广泛用在交通工具（如电动汽车、电动自行车等）上，实现了节能减排，也为生活带来了极大的便利。 （1）传统汽车中使用的电池主要是铅蓄电池，其构造如图。放电时，铅蓄电池负极反应式为：______。 （2）我国在新能源汽车的制造和开发上走在时代的前列。新能源汽车使用的主要是锂离子电池，某锂离子电池工作原理如图所示。 总反应为：。 ①放电时，电极b是______极，a电极反应式为______； ②与传统的铅蓄电池相比，锂电池具有的优点有：______（1点即可）。 （3）在2023年上海进博会展览中，诸多氢能源汽车纷纷亮相，氢氧燃料电池被誉为氢能源汽车的心脏。某种氢氧燃料电池的内部结构如图所示： ①a处通入的气体是______（填化学式）； ②电池每消耗5.6L（标准状况下）氢气，电路中通过的电子数目为______。 【答案】（1） （2） ①. 负 ②. ③. 质量轻、电池寿命长、体积小便于携带 （3） ①. H2 ②. 0.5NA 【解析】 【小问1详解】 铅蓄电池放电时，负极材料为，失去电子发生氧化反应，结合电解质溶液中的生成沉淀，其负极反应式为。 【小问2详解】 ①根据图示，放电时阳离子（）由b极向a极移动，原电池内部阳离子向正极移动，因此b极为负极，a极为正极；a极上得到电子发生还原反应，结合总反应方程式可知，a电极反应式为； ②与传统的铅蓄电池相比，锂电池使用的金属材料相对原子质量较小，具有比能量高（质量轻）、体积小、使用寿命长、绿色环保等优点。 【小问3详解】 ①根据图示，外电路中电子由左侧电极流向右侧电极，说明左侧（a处）为原电池的负极，在氢氧燃料电池中，负极通入的是燃料，发生氧化反应，故a处通入的气体是； ②标准状况下氢气的物质的量为；根据负极反应式可知，每消耗转移电子，故反应转移的电子物质的量为，电路中通过的电子数目为。 16. 降低能耗是氯碱工业发展的重要方向。我国利用氯碱厂生产的H2作燃料，将氢燃料电池应用于氯碱工业，其示意图如下。 （1）a极为__________（填“正”或“负”）极。 （2）乙装置中电解饱和NaCl溶液的化学方程式为__________。 （3）下列说法正确的是__________。（填字母序号） a．甲装置可以实现化学能向电能转化 b．甲装置中Na+透过阳离子交换膜向a极移动 c．乙装置中c极一侧流出的是淡盐水 （4）结合化学用语解释d极区产生NaOH的原因：__________。 （5）实际生产中，阳离子交换膜的损伤会造成OH-迁移至阳极区，从而在电解池阳极能检测到O2，下列生产措施有利于提高Cl2产量、降低阳极O2含量的是__________。（填字母序号） a．定期检查并更换阳离子交换膜 b．向阳极区加入适量盐酸 c．使用Cl-浓度高的精制饱和食盐水为原料 （6）降低氯碱工业能耗的另一种技术是“氧阴极技术”。通过向阴极区通入O2，避免水电离的H+直接得电子生成H2，降低了电解电压，电耗明显减少。“氧阴极技术”的阴极反应为__________。 【答案】（1）负 （2） （3）ac （4）d极发生反应：，生成，且从阳极区透过阳离子交换膜进入d极区，生成NaOH （5）abc （6） 【解析】 【分析】该装置分为甲、乙两部分：甲为氢氧碱性燃料电池，通入的a极发生失电子的氧化反应作负极，通入的b极为正极，可将化学能转化为电能，内部阳离子交换膜允许阳离子定向移动；乙为电解饱和食盐水的氯碱工业电解池，与燃料电池正极b相连的c极为阳极，精制饱和NaCl从该侧通入，放电生成，通过阳离子交换膜向阴极区移动，最终c极区流出淡盐水，与燃料电池负极a相连的d极为阴极，水电离出的放电生成，电极反应为 ，同时阳极区的 透过阳离子交换膜进入d极区，与生成的 结合生成 。整套装置利用氢燃料电池供电，实现氯碱工业降能耗的目标。 【小问1详解】 甲装置为氢氧燃料电池，通入燃料的a极失去电子发生氧化反应，作负极。 【小问2详解】 乙装置为电解池，电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气，化学方程式为 。 【小问3详解】 a．甲装置是原电池，其作用是将化学能转化为电能，a正确； b．甲装置是原电池，通入的a极发生失电子的氧化反应作负极，通入的b极为正极，原电池内部阳离子向正极移动，即 应透过阳离子交换膜向正极b极移动，b错误； c．乙装置中c极与正极b相连，为电解池的阳极， 在阳极放电生成，通过阳离子交换膜向阴极区移动，最终c极区流出淡盐水，c正确； 故选ac。 【小问4详解】 d极与负极a相连，为电解池的阴极，水中的得电子生成，电极反应为，同时阳极区的透过阳离子交换膜进入d极区，与生成的结合生成。 【小问5详解】 a．定期检查并更换受损的阳离子交换膜可防止阴极区的 进入阳极区，从而减少 产生，a正确； b．向阳极区加入适量盐酸可中和进入阳极区的，降低其浓度，减少 产生，b正确； c．使用浓度高的精制饱和食盐水，可提高的放电比例，有利于提高产量并降低含量，c正确； 故选abc。 【小问6详解】 替代了水电离出的放电，发生还原反应，在水溶液中得电子生成，电极反应式为 。 17. 习近平总书记在十九届中共中央政治局第三十六次集中学习时强调，实现“碳达峰”“碳中和”是贯彻新发展理念、构建新发展格局、推动高质量发展的内在要求。因此，二氧化碳的合理利用成为研究热点。CO2相关转化的研究，对解决环境、能源问题意义重大。 Ⅰ．CO2与CH4经催化重整可制得合成气： 按一定体积比加入CH4和CO2，在恒压下发生反应，温度对CO和H2产率影响如图所示。 （1）生产中优选的温度范围是__________（填字母序号）。 a．~ b．~ c．~ Ⅱ．CO2与H2反应制取甲醇（CH3OH） （2）CO2与H2反应的热化学方程式表示如下： 反应ⅰ： 反应ⅱ： 写出CO(g)与H2(g)生成CH3OH(g)的热化学方程式__________。 （3）关于反应ⅰ和反应ⅱ的说法正确的是__________。（填字母序号） a．升高温度能使反应ⅰ的速率增大，平衡常数减小 b．增大压强能提高反应ⅱ中CO2的转化率 c．低温、高压有利于CO2催化加氢制取CH3OH （4）某同学研究温度、压强对反应平衡的影响，得到上述反应ⅰ和反应ⅱ中CO2平衡转化率、甲醇选择性与温度、压强的关系如下图： CH3OH的选择性 结合上图，、2MPa时，发生的主要反应是__________（填“反应ⅰ”或“反应ⅱ”）。此条件下amol/LCO2和amol/LH2在恒容、密闭容器中充分反应达到平衡，化学平衡常数__________（结果用分数表示）。 Ⅲ．CO2电解制甲醇 （5）利用电解原理，可将CO2转化为CH3OH，其装置如图所示： ①双极膜B侧为__________（填“阴离子”或“阳离子”）交换膜。 ②TiO2电极上电极反应方程式为__________。 【答案】（1）b （2） （3）a、c （4） ①. 反应ⅱ ②. （5） ①. 阳离子 ②. 【解析】 【小问1详解】 观察图1可知，在~ 范围内，和的产率已经达到较高水平。若继续升高温度，产率增加不明显，但会显著增加能源消耗，因此生产中优选的温度范围是~，故选b。 【小问2详解】 已知：反应ⅰ：，反应ⅱ：，根据盖斯定律，将反应ⅰ 反应ⅱ 即可得到目标反应：，其焓变，故热化学方程式为。 【小问3详解】 a．升高温度，化学反应速率增大；由于反应ⅰ为放热反应，升温使平衡逆向移动，平衡常数减小，a正确； b．反应ⅱ是反应前后气体分子数不变的反应，增大压强平衡不移动，的转化率不变，b错误； c．制取甲醇的反应ⅰ是气体分子数减小的放热反应，根据勒夏特列原理，低温、高压均有利于平衡正向移动，从而提高甲醇的产率，c正确； 故选ac。 【小问4详解】 观察图2可知，在 350∘C、 时，甲醇的选择性几乎为 ，说明该条件下几乎不生成甲醇，主要发生的是生成 的反应ⅱ。在此条件下， 的平衡转化率为，且只发生反应ⅱ，列出三段式：，化学平衡常数 。 【小问5详解】 ① 由图3可知，左侧电极上转化为，发生失电子的氧化反应，为阳极；右侧电极上转化为，发生得电子的还原反应，为阴极。双极膜中水解离出的 会向阴极移动，即向B侧移动并进入右侧室参与反应，因此B侧为阳离子交换膜。 ②电极为阴极，在酸性条件下得电子被还原为，碳元素化合价由价降至价，转移个电子，电极反应式为：。 18. 印刷电路板废液主要含CuCl2、FeCl2以及少量的FeCl3等物质，以废液为原料制备CuSO4，实现资源回收再利用，流程如下图所示。 （1）粗CuSO4溶液的制备 ①上述流程中能加快反应速率的措施有__________。 ②加入铁屑后，印刷电路板废液中发生的离子反应有__________。 （2）CuSO4溶液的精制 ⅰ．经检验，粗CuSO4溶液含有Fe2+。 ⅱ．向粗CuSO4溶液滴加3%的H2O2溶液，当溶液中Fe2+完全氧化后，加CuCO3粉末调节溶液的。 ⅲ．将溶液加热至沸，趁热减压过滤，得到精制CuSO4溶液。 ①用离子方程式说明加入H2O2溶液的作用：__________。 阅读资料完成下面的问题： 在上述实验中，滴加KI溶液后上层清液中出现黄色沉淀，说明上层清液中存在Pb2+。研究表明，尽管PbI2固体难溶于水，但是仍有部分Pb2+和I-离开固体表面进入溶液，而进入溶液的Pb2+和I-又会部分结合形成固体沉积下来。当这两个过程的速率相等时，Pb2+和I-的沉积与PbI2固体的溶解达到平衡状态，溶液中Pb2+和I-的浓度不再增大，PbI2固体的量不再减少，得到PbI2的饱和溶液。我们把这种平衡叫作沉淀溶解平衡，其平衡常数叫作溶度积常数或溶度积（solubility product），通常用Ksp表示。 为了书写简便，人们常常将“aq”省略。 与其他化学平衡常数一样，Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关，而与沉淀的量无关；并且，溶液中相应离子浓度的变化只能使平衡移动，并不能改变Ksp。 几种难溶电解质的Ksp（18~） 沉淀溶解平衡 Ksp Ksp反映了难溶电解质在水中的溶解程度。通常，对于相同类型的难溶电解质（如AgCl、AgBr和AgI），Ksp越大，难溶电解质在水中的溶解程度就越高。 ②时判断Cu2+尚未开始沉淀，根据是__________。 （已知时CuSO4饱和溶液中Cu2+的物质的量浓度为） （3）制备CuSO4·5H2O晶体 向精制的CuSO4溶液中加一定量硫酸，加热蒸发，再冷却至晶体析出，过滤得到CuSO4·5H2O晶体。结合沉淀溶解平衡原理简述硫酸的作用______。 【答案】（1） ①. 粉碎、高温 ②. 、 （2） ①. ②. 当时，若要产生Cu(OH)2沉淀，所需Cu2+的浓度至少为。而饱和溶液中，，故Cu2+尚未开始沉淀 （3）由于，加入硫酸，浓度增大，平衡逆移，有利于析出硫酸铜晶体 【解析】 【分析】该流程以含​、​和少量​的印刷电路板废液为原料，通过资源回收制备五水硫酸铜晶体：首先将铁屑粉碎后加入废液中，利用铁的还原性置换出铜、同时将废液中的还原为，过滤后得到粗铜；粗铜在高温下与氧气反应转化为粗氧化铜，粗氧化铜和过量硫酸反应得到含杂质的粗硫酸铜溶液；之后向粗硫酸铜溶液中加入​将杂质氧化为更易通过调pH除去的，加入​调节pH=4使完全水解为​沉淀除去，趁热减压过滤得到精制硫酸铜溶液；最后向精制溶液中加入适量硫酸后蒸发浓缩、冷却结晶，最终得到目标产物晶体，全程实现了废液中铜资源的回收利用。 【小问1详解】 ①粉碎铁屑可以增大反应物接触面积，加快反应速率；高温环境能够提升反应体系温度，也可加快反应速率。上述流程能加快反应速率的措施有粉碎、高温。 ②废液中原本含和，加入还原性的铁屑时，一方面铁会和发生置换反应得到铜单质，另一方面铁会将废液中原有的还原为，发生的离子方程式为：、。 【小问2详解】 ①在弱pH条件下很难沉淀，而可以在pH≈4时完全水解为氢氧化物沉淀除去，因此的作用是将氧化为，其离子方程式为。 ②当时，若要产生沉淀，所需的浓度至少为，根据题干信息，饱和溶液中，故Cu2+尚未开始沉淀。 【小问3详解】 体系中存在溶解平衡：，加入硫酸会使溶液中增大，根据同离子效应，平衡向硫酸铜结晶析出的方向移动，有利于析出硫酸铜晶体。 19. 以溶液和不同金属的盐溶液作为实验对象，探究的性质和盐溶液间反应的多样性。 实验 试管 试剂滴管：逐滴滴加，总体积 现象 实验a：溶液 实验b：溶液 溶液先变为绿色，静置后缓慢变浅，最终变为浅绿色 溶液先变为绿色，缓慢产生白色浑浊，充分反应后绿色比实验a更浅 实验c：溶液 生成白色沉淀，振荡后迅速溶解，得到无色清液；超过1.0mL后，产生少量白色沉淀，立即变为棕黄色，最终变为黑色，静置充分反应后，过滤得到黑色沉淀A和滤液B 【查阅资料】 ①能与多种不同金属离子形成沉淀或配合物： ， ， ②易被氧化为或者 【进行实验】 Ⅰ．探究和溶液之间的反应 （1）经检验，实验a绿色变浅后的溶液中含，这说明具有_______(填“氧化”或“还原”)性。 （2）从反应速率和化学平衡两个角度解释实验a的实验现象_______。 II．探究和溶液之间的反应。 （3）实验c中产生的白色沉淀为，用化学用语解释“超过后，产生少量白色沉淀”的原因：_______。 （4）为了探究实验c中产生黑色沉淀的原因，甲同学进行了进一步的实验： ⅰ．取少量滤液B，用广泛pH试纸测定； ⅱ．另取少量滤液B于试管中，_______(填操作和现象)，说明滤液中有。 由上述实验现象，进而推测出黑色沉淀A可能为或它们的混合物。运用氧化还原反应规律，做出该推测的理由是_______。 【获得结论】 （5）根据上述实验，和金属盐溶液之间反应的多样性与多种因素有关：①_______：②金属盐中的阴离子是否能够参与反应；③反应时间的长短；④_______。 【答案】（1）还原 （2）生成绿色配合物的反应速率比氧化还原反应的速率快，因此“先变为绿色”；Cu2+和发生氧化还原反应，c(Cu2+)下降，使平衡逆向移动，的浓度下降，因此溶液“最终变为绿色” （3） （4） ①. 加入足量盐酸，过滤，取上层清液，向其中加入BaCl2溶液，产生白色沉淀 ②. Ag2S2O3反应时，只有+2价硫元素或+1价银元素化合价变化，化合价升高，生成的为氧化产物，则化合价降低，生成的为Ag2S、Ag和S为还原产物是合理的 （5） ①. 金属盐中阳离子的种类(或氧化性强弱) ②. 反应物的相对用量(或浓度) 【解析】 【小问1详解】 Na2S2O3中硫元素化合价为+2价，实验a绿色变浅后的溶液中中硫元素的平均化合价为+2.5价，这说明Na2S2O3具有还原性； 【小问2详解】 生成绿色配合物的反应速率比氧化还原反应的速率快，因此先变为绿色；Cu2+和发生氧化还原反应，c(Cu2+)减小，使平衡逆向移动，的浓度减小，因此溶液最终变为绿色； 【小问3详解】 AgNO3溶液体积超过1.0mL后，产生的少量白色沉淀为Ag2S2O3，其化学方程式为 【小问4详解】 向滤液中加入足量盐酸后，过滤，然后取上层清液，向其中加入氯化钡溶液，产生白色沉淀，说明滤液中有；从氧化还原反应角度可以看出，Ag2S2O3反应时，只有+2价硫元素或+1价银元素化合价变化，发生氧化还原反应，而化合价升高生成的为氧化产物，则化合价降低生成的为Ag2S、Ag和S为还原产物； 【小问5详解】 通过实验a(或b)与c可知，Na2S2O3和金属盐溶液之间反应的多样性与金属盐中阳离子的种类(或氧化性强弱)有关，通过实验c可知，Na2S2O3和金属盐溶液之间反应的多样性与反应物的相对用量(或浓度)有关。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $