精品解析：山东省泰安市2026-2027学年高二上学期11月期中考试 化学试题

高二年级考试 化学试题 注意事项： 1.本试卷共10页。满分100分，考试时间90分钟。 2.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡指定位置。 3.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上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。写在本试卷上无效。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Cl 35.5 Cu 64 一、选择题：本题共10个小题，每小题2分，共20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. 近年我国科研团队在新材料、碳转化、储能等领域取得多项化学成果，下列叙述正确的是 A. 新型钠离子电池硬碳负极材料，硬碳属于有机高分子化合物 B. 铁催化制甲酸，催化剂可以降低反应焓变，提升原料转化率 C. 新型固态硫化物锂电池，固态电解质通过锂离子定向迁移传导电荷 D. 利用生物燃料电池原理开发室温下氨的合成，降低了合成氨的反应热 2. 下列叙述中错误的是 A. 用锡焊接的铁质器件，可防焊接处生锈 B. 生铁中含有碳，抗腐蚀能力比纯铁弱 C. 在铁制品上镀铜时，铁制品为阴极，铜盐为电镀液 D. 船舶浸在水中的部分挂有锌块能防止船舶生锈 3. 化学反应体系与环境进行能量交换可以以热和功两种形式呈现，下列关于的说法中，一定正确的是 A. 时，反应释放能量 B. C. D. 4. 下列有关化学反应中能量转化的说法正确的是 A. 已知 ，则1 mol KOH固体与足量稀盐酸充分混合放出57.3 kJ热量 B. ， ，则 C. 室温下，反应不能自发进行，说明该反应的 D. 恒容绝热容器中，发生，当压强不变时反应达到平衡状态 5. 下列有关电化学装置的说法错误的是 A. 图1装置不能构成原电池 B. 装置2的镁电极作负极 C. 装置3是“纸电池”，锌片失去电子发生氧化反应 D. 装置4负极反应式为 6. 在一定温度下的容积不变的密闭容器中发生反应：。下列不能说明反应达到平衡状态的是 A. 气体的压强不再变化 B. 的体积分数不再变化 C. 混合物的密度不再变化 D. 各物质的浓度不再变化 7. 设计如图所示装置，利用稀盐酸和溶液测定中和反应的反应热（通电后，搅拌磁子高速转动）。三次平行实验的平均温度差为3.4℃，溶液的比热容近似为4.18 J/(g·℃)，溶液密度近似为。下列说法正确的是 A. 实验时，应该用注射器将NaOH溶液多次缓慢注入，以保证盐酸完全反应 B. 该实验测得生成时放出的热量约为51.7 kJ C. 相同情况下，若用醋酸代替盐酸，测得的中和反应的反应热ΔH偏小 D. 为防止容器内压强过大，隔段时间需打开止水夹放气，这一操作会导致热量散失 8. 以下图像对应反应体系的说法错误的是 A．，时刻对体系升温 B．，F点；E点 C．相同条件下，催化剂Ⅱ的催化效果更好 D．，当百分含量最大时，反应物、投料比为1∶3 A. A B. B C. C D. D 9. 一定条件下，将5 mol NO(g)和2 mol (g)充入反应容器中发生反应：。其他条件相同时，分别测得NO的平衡转化率在不同压强(、)下随温度变化的曲线如下图所示。下列说法正确的是 A. B. 其他条件不变，温度升高，该反应的反应限度增大 C. 400℃、条件下，的平衡转化率为20% D. 400℃时，该反应在下的压强平衡常数为 10. 在不同温度下CO还原四种金属氧化物达平衡时气体中与温度(T)的关系如图所示。下列说法正确的是 A. CO还原的反应 B. CO不适宜用于工业冶炼金属铬(Cr) C. 工业冶炼金属铜(Cu)时，较高的温度有利于提高CO的利用率 D. 工业冶炼金属时，矿石和CO接触的时间越长，尾气中CO的含量越少 二、不定项选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 11. 下列实验中“实验内容”与对应“实验现象或结论”关系都正确的是 选项 实验内容 实验现象或结论 A 分别往4 mL 0.1 mol/L、4 mL 0.2 mol/L 溶液加入2 mL 0.1 mol/L 溶液，记录褪色时间 浓度越大，反应速率越快越先褪色 B 向的平衡体系中加入 中的的含量会增加 C 以石墨为电极，电解KI溶液(其中含有少量酚酞) 阴极逸出气体且附近溶液呈现红色 D 向的溶液平衡体系中加入少量KCl固体 血红色变浅，说明增加生成物浓度，平衡逆向移动 A. A B. B C. C D. D 12. 盐酸羟胺()是一种常见的还原剂和显像剂，工业上主要采用向两侧电极分别通入NO和，以盐酸为电解质溶液进行制备，电池装置(图1)和含Fe催化电极反应机理图(图2)如下，不考虑体积变化，下列说法正确的是 A. 电池工作时含Fe催化电极的电极电势更高 B. A为和，B为 C. 理论上，电池工作时，每消耗1 mol NO，左侧溶液质量增加34 g D. 电池工作一段时间后，正极区的pH增大 13. 科学家研究利用铁触媒催化合成氨的反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面的物质用“ad”表示。下列说法正确的是 A. 氨气在催化剂表面的脱附是放热过程 B. 合成氨反应的 C. 升高温度能提高原料的平衡转化率 D. 合成氨历程中反应速率最慢的基元反应是 14. 已知反应：，在容积为1L的真空密闭容器中，按物质的量之比投料，温度时的转化率随时间变化关系如图所示。该反应的速率方程为：，。下列说法正确的是 A. B. N点： C. M点时， D. 升高温度可增大的值 15. 某实验室测定并计算了在136~180℃范围内下列反应的平衡常数： ① ② 得到和均为线性关系，如图所示，有关下列说法正确的是 A. 反应②低温下可自发进行 B. 反应的 C. 升温，反应体系中分子总数增大 D. 当混合气体颜色不变时，说明反应①和②已达平衡状态 三、非选择题(本题共5小题，共60分) 16. 化学反应的能量变化表示形式多种多样。回答下列问题： （1）金刚石和石墨燃烧反应中能量变化如图所示： ①写出金刚石转化为石墨的热化学方程式_____，石墨的摩尔燃烧焓为_____。 ②12 g石墨在一定量空气中燃烧，生成气体32 g，则生成的物质的量为______，该过程放出的热量为_______________。 （2）已知化学键键能数据如下： 化学键 Si-O Si-Cl H-H H-Cl Si-Si Si-C 键能(kJ·mol-1) 则：的反应热_________ kJ·mol-1(已知1 mol Si中含有2 mol Si-Si键)。 （3）已知在常温常压下： i． ii． 写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式_____。 17. 青铜器在潮湿环境中会生成两种铜锈：结构致密，能增加青铜器艺术价值；结构疏松，能加速基体铜的腐蚀。两种铜锈结构如图所示： （1）铜与、、在潮湿空气中逐步生成致密的，则发生的电化学腐蚀类型为_____，正极反应式为_____。青铜器在潮湿环境中发生腐蚀生成42.9 g ，则理论上消耗的体积为_____ L(标准状况)。 （2）的形成过程中，会产生一种白色不溶于水的固体CuCl，CuCl能催化后续的腐蚀，如下图所示： 写出过程Ⅲ中负极的电极反应式______。 （3）除掉青铜器表面的有以下两种常见方法： ①柠檬酸法：将青铜器浸泡在2%~3%的柠檬酸(三元弱酸，)溶液中除锈。 ②碳酸钠法：将锈蚀的青铜器分多次浸泡在溶液中，将转化为。写出该步转化的离子方程式______；证明该转化已经进行完全的操作是________；_____法更有利于青铜器的保护。 18. 下图是沿海化工厂联合生产的简易装置图。 （1）请写出装置Ⅰ中负极的电极反应式______。 （2）D装置进行粗铜精炼，粗铜为电极_____(填“3”或“4”)。 （3）E装置进行铁片镀铜，铁片为电极_____(填“5”或“6”)；若电极6的质量改变了1.28 g，则装置Ⅰ中消耗的甲烷的质量为______。 （4）写出装置C中电极2的电极反应式_____，在实际电解时有少量产生，则电解产生的_____1。(填“>”、“<”或“=”) （5）对C进行改进后还可以进行电渗析法淡化海水，如下图所示，则p膜为_____(填写“阳离子交换膜”或“阴离子交换膜”)，接收淡水的出口是_____(用字母A、B、C作答)。 19. 化学兴趣小组探究影响平衡和速率的因素，根据实验内容回答下列问题： （1）800℃时，在体积2 L的密闭容器中发生反应，随时间的变化如下表： 时间(s) 0 1 2 3 4 5 /mol 0.020 0.010 0.008 0.006 0.006 0.006 ①如图中A点处，(正)________(逆)(填“<”、“=”或“>”)；c线表示_________(填化学式)浓度变化。 ②该反应的平衡常数为________。 ③下列不能使该反应的反应速率增大的是_________。 A．及时分离出气体 B．适当升高温度 C．增大的浓度 D．选择高效的催化剂 （2）利用溶液和酸性溶液之间的反应来探究“外界条件改变对化学反应速率的影响”，实验如下：(不考虑溶液混合所引起的体积变化) 实验序号 实验温度/K 参加反应的物质 溶液颜色褪至无色时所需时间/s 溶液(含硫酸) 溶液 V/mL /mol·L-1 V/mL /mol·L-1 V/mL A 293 2 0.02 4 0.1 0 6 B 2 0.02 3 0.1 8 C 313 2 0.02 0.1 1 ①通过实验A、B，可探究出浓度的改变对反应速率的影响，通过实验_________(实验序号)可探究出温度变化对化学反应速率的影响；________ mL。 ②C组实验中溶液褪色时间_________(填“<”、“=”或“>”)8 s，C组实验的反应速率________。(用含有的式子表示) ③实验中反应速率变化如图所示，其中时间内速率变快的主要原因可能是a：产物(或)是反应的催化剂；b：______。 20. 加氢制备、涉及反应如下： Ⅰ． Ⅱ． Ⅲ． Ⅳ． 回答下列问题： （1）1889年，阿伦尼乌斯提出反应速率常数随温度的变化关系(、均为常数，为正值)。反应Ⅲ是_________反应(填“吸热”或“放热”)，正反应的活化能_________逆反应的活化能，(填“>”、“<”或“=”)，温度升高，值__________(填“变大”、“变小”或“不变”)，使用正催化剂，值_________(填“变大”、“变小”或“不变”)。 （2）反应Ⅲ的速率方程为，。在图中表示反应Ⅲ对应的的曲线为_________(填“，，或”)。 （3）某温度下，向恒容密闭容器中充入1 mol 和3 mol ，发生上述反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，起始压强为100 kPa，达到平衡时转化率为60%，选择性为50%，CO选择性为25%。已知：乙醇的选择性(、CO的选择性同理)。该温度下，反应Ⅲ的平衡常数_____________。 （4）恒温恒压发生上述反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，若平衡时向体系通入稀有气体，再次达到平衡时的值将________(填“变大”“变小”或“不变”)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二年级考试 化学试题 注意事项： 1.本试卷共10页。满分100分，考试时间90分钟。 2.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡指定位置。 3.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上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。写在本试卷上无效。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Cl 35.5 Cu 64 一、选择题：本题共10个小题，每小题2分，共20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. 近年我国科研团队在新材料、碳转化、储能等领域取得多项化学成果，下列叙述正确的是 A. 新型钠离子电池硬碳负极材料，硬碳属于有机高分子化合物 B. 铁催化制甲酸，催化剂可以降低反应焓变，提升原料转化率 C. 新型固态硫化物锂电池，固态电解质通过锂离子定向迁移传导电荷 D. 利用生物燃料电池原理开发室温下氨的合成，降低了合成氨的反应热 【答案】C 【解析】 【详解】A．硬碳是碳的单质，不属于有机高分子化合物，A错误； B．催化剂只能降低反应的活化能，不改变反应的焓变，也不能改变化学平衡状态，无法提升原料平衡转化率，B错误； C．新型固态硫化物锂电池工作时，固态电解质依靠锂离子的定向迁移来完成电荷的传导，这是固态锂电池的典型导电机制，C正确； D．反应热是化学反应的固有性质，只和反应体系的始态、终态有关，和反应路径无关，改变合成方法无法降低合成氨的反应热，D错误； 故选C。 2. 下列叙述中错误的是 A. 用锡焊接的铁质器件，可防焊接处生锈 B. 生铁中含有碳，抗腐蚀能力比纯铁弱 C. 在铁制品上镀铜时，铁制品为阴极，铜盐为电镀液 D. 船舶浸在水中的部分挂有锌块能防止船舶生锈 【答案】A 【解析】 【详解】A．锡的金属活动性弱于铁，焊接处和电解质水膜形成原电池时，铁作负极失电子被氧化，会加快焊接处生锈，无法防锈，A错误； B．生铁中含有的碳与铁、表面水膜构成原电池，铁作负极发生电化学腐蚀，腐蚀速率远快于纯铁，因此抗腐蚀能力比纯铁弱，B正确； C．铁制品上镀铜时，待镀铁制品作阴极，镀层金属铜作阳极，含有铜离子的铜盐溶液作电镀液，阴极铜离子得电子析出在铁表面实现镀铜，C正确； D．锌的金属活动性强于铁，船舶浸在水中的部分挂锌块后，与海水构成原电池时锌作负极被腐蚀，船体铁作正极被保护，能防止船舶生锈，属于牺牲阳极的阴极保护法，D正确； 故答案为：A。 3. 化学反应体系与环境进行能量交换可以以热和功两种形式呈现，下列关于的说法中，一定正确的是 A. 时，反应释放能量 B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．为体系的内能变化量，时代表体系内能升高，是从环境吸收能量，而非释放能量，A错误； B．热力学第一定律的核心表达式为，其中为体系与环境交换的热量，为体系与环境交换的功，该式对所有热力学过程普遍成立，B正确； C．只有当体系发生等容过程且不做非体积功时，功，此时才有，该关系仅在特定条件下成立，并非一定正确，C错误； D．根据焓的定义，可得，只有当过程中时才有，该关系仅在特定条件下成立，并非一定正确，D错误； 故答案选B。 4. 下列有关化学反应中能量转化的说法正确的是 A. 已知 ，则1 mol KOH固体与足量稀盐酸充分混合放出57.3 kJ热量 B. ， ，则 C. 室温下，反应不能自发进行，说明该反应的 D. 恒容绝热容器中，发生，当压强不变时反应达到平衡状态 【答案】D 【解析】 【详解】A．1 mol 固体溶于水的过程会额外释放热量，因此与足量稀盐酸充分混合时放出的总热量大于 ，A错误； B．气态 的能量高于固态 ，等量的 完全燃烧生成 时，气态 对应的反应放出热量更多；两个反应均为放热反应， 为负值，放出热量越多则 数值越小，因此 ，B错误； C．反应 生成了气体，体系混乱度增大，；室温下反应不能自发进行，根据自发反应判据 ，结合 、 的条件，可推得 ，C错误； D．反应 前后气体总物质的量相等，恒温条件下恒容容器内压强始终不变；但容器为恒容绝热体系，反应存在热效应，未达平衡时体系温度会随反应进行发生变化，由理想气体状态方程 可知，压强会随温度改变而变化，当压强不变时说明体系温度恒定，反应达到平衡状态，D正确； 故答案选D。 5. 下列有关电化学装置的说法错误的是 A. 图1装置不能构成原电池 B. 装置2的镁电极作负极 C. 装置3是“纸电池”，锌片失去电子发生氧化反应 D. 装置4负极反应式为 【答案】B 【解析】 【详解】A．图1装置中两个烧杯的稀硫酸未连通，无盐桥无法形成闭合回路，不能构成原电池，A正确； B．装置2的电解质为溶液，与溶液不反应，可与溶液发生自发氧化还原反应，电极失电子作负极，为正极，B错误； C．装置3中锌的金属活动性强于铜，锌片作负极，失去电子发生氧化反应，C正确； D．装置4为碱性锌锰电池，电解质为，负极锌在碱性条件下失电子，反应式为，D正确； 故选B。 6. 在一定温度下的容积不变的密闭容器中发生反应：。下列不能说明反应达到平衡状态的是 A. 气体的压强不再变化 B. 的体积分数不再变化 C. 混合物的密度不再变化 D. 各物质的浓度不再变化 【答案】C 【解析】 【详解】A．该反应为气体分子数减小的反应，反应过程中气体总物质的量为变量，温度、容积不变时，气体压强与总物质的量成正比，故压强不再变化可说明反应达到平衡状态，A不符合题意； B．的体积分数不再变化，说明各组分的含量保持恒定，可说明反应达到平衡状态，B不符合题意； C．该反应中所有反应物和生成物均为气态，反应前后混合气体总质量始终不变，容器容积固定，根据可知，混合气体密度始终为定值，故混合物的密度不再变化不能说明反应达到平衡状态，C符合题意； D．各物质的浓度不再变化是可逆反应达到平衡状态的特征标志之一，可说明反应达到平衡，D不符合题意； 故选C。 7. 设计如图所示装置，利用稀盐酸和溶液测定中和反应的反应热（通电后，搅拌磁子高速转动）。三次平行实验的平均温度差为3.4℃，溶液的比热容近似为4.18 J/(g·℃)，溶液密度近似为。下列说法正确的是 A. 实验时，应该用注射器将NaOH溶液多次缓慢注入，以保证盐酸完全反应 B. 该实验测得生成时放出的热量约为51.7 kJ C. 相同情况下，若用醋酸代替盐酸，测得的中和反应的反应热ΔH偏小 D. 为防止容器内压强过大，隔段时间需打开止水夹放气，这一操作会导致热量散失 【答案】D 【解析】 【详解】A．盐酸与NaOH发生反应：。所用盐酸中的物质的量为，NaOH的物质的量为，NaOH过量，能保证盐酸完全反应。多次缓慢注入会延长操作时间，增大热量散失，应将NaOH溶液一次迅速注入，并充分搅拌，A错误； B．由反应可知，两种反应物按物质的量之比1∶1反应。盐酸中的物质的量为0.025 mol，NaOH的物质的量为0.0275 mol，因此生成水的物质的量。混合后溶液的总质量为。设溶液吸收的热量为，比热容为，温度升高值为，则。按题给近似条件，中和反应放出的热量等于溶液吸收的热量，故生成1 mol水时放出的热量为，B错误； C．醋酸是弱酸，在水溶液中存在电离平衡：。与NaOH反应时，醋酸继续电离，电离过程吸热，因此相同情况下，生成等量水时放出的热量比盐酸与NaOH反应时少。中和反应为放热反应，，放热量减小意味着的绝对值减小、增大，C错误； D．图中反应容器用橡胶塞封闭，注入NaOH溶液使容器内气体所占体积减小，中和反应放热又使气体温度升高，在止水夹关闭时，容器内气体压强增大。打开止水夹可使部分气体经导管排出，避免容器内压强过大，但排出的气体会带走部分热量，造成热量散失，D正确； 故选D。 8. 以下图像对应反应体系的说法错误的是 A．，时刻对体系升温 B．，F点；E点 C．相同条件下，催化剂Ⅱ的催化效果更好 D．，当百分含量最大时，反应物、投料比为1∶3 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．该反应正反应为放热反应，时刻升温，平衡逆向移动，浓度增大、浓度减小，与图像变化一致，A正确； B．曲线L为不同压强下的平衡轨迹，曲线上的点均为平衡点，正逆反应速率相等。E点位于曲线上方，相同压强下E点的A含量高于平衡时的A含量，反应需正向进行以降低A的含量达到平衡，故；F点位于曲线下方，相同压强下F点的A含量低于平衡时的A含量，反应需逆向进行以升高A的含量达到平衡，故，B错误； C．催化剂可降低反应的活化能，由能量变化图可知，催化剂Ⅱ对应的反应活化能低于催化剂Ⅰ，故相同条件下催化剂Ⅱ的催化效果更好，C正确； D．对于合成氨反应，当反应物投料比等于化学计量数之比[]时，平衡时的百分含量达到最大值，D正确； 故选B。 9. 一定条件下，将5 mol NO(g)和2 mol (g)充入反应容器中发生反应：。其他条件相同时，分别测得NO的平衡转化率在不同压强(、)下随温度变化的曲线如下图所示。下列说法正确的是 A. B. 其他条件不变，温度升高，该反应的反应限度增大 C. 400℃、条件下，的平衡转化率为20% D. 400℃时，该反应在下的压强平衡常数为 【答案】D 【解析】 【详解】A．该反应正反应为气体分子数减小的反应，温度相同时，增大压强平衡正向移动，平衡转化率升高，由图可知同温下对应的转化率更高，故，A错误； B．由图可知，压强相同时，温度升高平衡转化率降低，平衡逆向移动，反应限度减小，B错误； C．、条件下，的平衡转化率为，转化的的物质的量为，根据反应方程式，转化的物质的量为，初始物质的量为，故的平衡转化率为，C错误； D．、条件下，平衡时，，，总物质的量为，各物质分压为，，，压强平衡常数，D正确； 故选D。 10. 在不同温度下CO还原四种金属氧化物达平衡时气体中与温度(T)的关系如图所示。下列说法正确的是 A. CO还原的反应 B. CO不适宜用于工业冶炼金属铬(Cr) C. 工业冶炼金属铜(Cu)时，较高的温度有利于提高CO的利用率 D. 工业冶炼金属时，矿石和CO接触的时间越长，尾气中CO的含量越少 【答案】B 【解析】 【详解】A．CO还原的反应，随温度升高，平衡时增大，说明升高温度平衡逆向移动，正反应为放热反应，，A错误； B．由图可知，CO还原时，各温度下数值均很大，说明平衡时CO的转化率极低，CO利用率差，因此CO不适宜用于工业冶炼金属Cr，B正确； C．工业冶炼Cu时，随温度升高，增大，说明平衡时CO的转化率降低，较高温度会降低CO的利用率，C错误； D．延长矿石与CO的接触时间，不改变平衡状态，平衡时CO的浓度固定，因此不会减少尾气中CO的含量，D错误； 故答案选B。 二、不定项选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 11. 下列实验中“实验内容”与对应“实验现象或结论”关系都正确的是 选项 实验内容 实验现象或结论 A 分别往4 mL 0.1 mol/L、4 mL 0.2 mol/L 溶液加入2 mL 0.1 mol/L 溶液，记录褪色时间 浓度越大，反应速率越快越先褪色 B 向的平衡体系中加入 中的的含量会增加 C 以石墨为电极，电解KI溶液(其中含有少量酚酞) 阴极逸出气体且附近溶液呈现红色 D 向的溶液平衡体系中加入少量KCl固体 血红色变浅，说明增加生成物浓度，平衡逆向移动 A. A B. B C. C D. D 【答案】BC 【解析】 【详解】A．两组实验中均过量，溶液不会完全褪色，无法通过褪色时间比较反应速率，不能得到浓度越大反应速率越快越先褪色的结论，A错误； B．该反应为可逆反应，正、逆反应同时进行，加入后，正反应生成含的，逆反应过程中分解会将带入中，因此中的含量会增加，B正确； C．以石墨为电极电解含少量酚酞的溶液时，阴极发生反应，因此阴极逸出气体，且附近溶液因浓度增大显碱性，遇酚酞呈现红色，C正确； D．该络合反应的本质为，和不参与平衡过程，加入少量固体对平衡无影响，溶液血红色不会变浅，D错误； 故答案选BC。 12. 盐酸羟胺()是一种常见的还原剂和显像剂，工业上主要采用向两侧电极分别通入NO和，以盐酸为电解质溶液进行制备，电池装置(图1)和含Fe催化电极反应机理图(图2)如下，不考虑体积变化，下列说法正确的是 A. 电池工作时含Fe催化电极的电极电势更高 B. A为和，B为 C. 理论上，电池工作时，每消耗1 mol NO，左侧溶液质量增加34 g D. 电池工作一段时间后，正极区的pH增大 【答案】AD 【解析】 【分析】采用向两侧电极分别通入NO和H2，以盐酸为电解质来进行制备，由图可知，Pt电极上H2→H+，失去电子发生氧化反应，做负极，电极反应式：；含铁的催化电极为正极，NO得到电子发生还原反应生成，其电极反应为：； 【详解】A．由分析可知，含Fe的催化电极为正极、Pt电极为负极，则电池工作时，Fe电极的电极电势更高，故A正确； B．根据题意可知，NH2OH具有类似NH3的弱碱性，可以和盐酸反应生成盐酸羟胺，所以缺少的一步反应为：NH2OH+H+=NH3OH+，图2中，A为H+，B为NH3OH+，故B错误； C．含铁的催化电极为正极，其电极反应为：，4个氢离子中有1个是左侧溶液中HCl提供的，3个是右侧溶液迁移过来的；消耗1molNO，则左室增加的质量为1molNO和3molH+的质量，即增加质量为33g，故C错误； D．正极电极反应为：，正极区H+浓度减小pH增大，故D正确； 答案选AD。 13. 科学家研究利用铁触媒催化合成氨的反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面的物质用“ad”表示。下列说法正确的是 A. 氨气在催化剂表面的脱附是放热过程 B. 合成氨反应的 C. 升高温度能提高原料的平衡转化率 D. 合成氨历程中反应速率最慢的基元反应是 【答案】D 【解析】 【详解】A．氨气脱附是从吸附态转化为气态，由图可知的能量低于气态的能量，脱附过程需要吸收能量，属于吸热过程，A错误； B．由图可知，反应的，因此总反应的，B错误； C．合成氨反应为放热反应，升高温度平衡向吸热的逆反应方向移动，原料的平衡转化率降低，C错误； D．多步反应的速率由活化能最大的基元步骤决定，由图可知各基元步骤中，的活化能为，是所有基元反应中活化能最大的，因此该步骤反应速率最慢，D正确； 故答案选D。 14. 已知反应：，在容积为1L的真空密闭容器中，按物质的量之比投料，温度时的转化率随时间变化关系如图所示。该反应的速率方程为：，。下列说法正确的是 A. B. N点： C. M点时， D. 升高温度可增大的值 【答案】AB 【解析】 【分析】温度越高反应速率越快，达到平衡的时间越短，因此先达到平衡的对应更高温度，即。平衡时下的转化率低于，说明升高温度平衡逆向移动，正反应为放热反应。平衡时正逆反应速率相等，代入速率方程可得，即速率常数之比等于反应的平衡常数。初始投料，容器容积为1L，设初始浓度均为，则任意转化率下，，。 【详解】A．N点为温度下的平衡点，，平衡时，则，N点，M点，因此，A正确； B．N点为平衡点，正逆反应速率相等，代入速率方程可得，移项得，B正确； C．M点为温度下的点，，则，不等于20，C错误； D．，正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，减小，因此的值减小，D错误； 故选AB。 15. 某实验室测定并计算了在136~180℃范围内下列反应的平衡常数： ① ② 得到和均为线性关系，如图所示，有关下列说法正确的是 A. 反应②低温下可自发进行 B. 反应的 C. 升温，反应体系中分子总数增大 D. 当混合气体颜色不变时，说明反应①和②已达平衡状态 【答案】CD 【解析】 【详解】A．由图可知，温度升高，越小，越大，即越大，说明升高温度，平衡正向移动，则反应②是吸热反应，即，且反应后气体分子数增多（），根据自发判据，只有高温下反应才能自发进行，低温下无法自发，A错误； B．将反应①和②相加得到总反应，其平衡常数。根据图中数据，当时，当时，，说明温度升高，即越小，总反应的平衡常数增大，则总反应的正反应为吸热反应（），B错误； C．由图可知，温度升高，越小，越小，即越小，说明升高温度，反应①平衡逆向移动，则反应①中气体分子数增多；由A项可知，反应②是吸热反应，即，升高温度，平衡正向移动，气体分子数增多，则升温，反应体系中分子总数增大，C正确； D．混合气体颜色由体系内有色物质（、等）的浓度决定，颜色不变说明有色物质浓度不再变化，说明两个反应中各组分浓度都保持恒定，则反应①和②均达到平衡状态，D正确； 故答案选CD。 三、非选择题(本题共5小题，共60分) 16. 化学反应的能量变化表示形式多种多样。回答下列问题： （1）金刚石和石墨燃烧反应中能量变化如图所示： ①写出金刚石转化为石墨的热化学方程式_____，石墨的摩尔燃烧焓为_____。 ②12 g石墨在一定量空气中燃烧，生成气体32 g，则生成的物质的量为______，该过程放出的热量为_______________。 （2）已知化学键键能数据如下： 化学键 Si-O Si-Cl H-H H-Cl Si-Si Si-C 键能(kJ·mol-1) 则：的反应热_________ kJ·mol-1(已知1 mol Si中含有2 mol Si-Si键)。 （3）已知在常温常压下： i． ii． 写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式_____。 【答案】（1） ①. ②. ③. ④. （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 ① 由图可知，金刚石完全燃烧的热化学方程式为： （式I）；石墨不完全燃烧生成 的热化学方程式为： （式Ⅱ）； 燃烧的热化学方程式为： （式Ⅲ）；根据盖斯定律，将（式Ⅱ）+（式Ⅲ）可得石墨完全燃烧的热化学方程式： （式Ⅳ），因此，石墨的摩尔燃烧焓为 。 根据盖斯定律，将（式I）-（式Ⅳ）可得金刚石转化为石墨的热化学方程式：。 ② 石墨的物质的量为 。设燃烧生成的 为 ， 为 。根据碳原子守恒有：；根据生成气体的总质量有：，联立解得：，。故生成 的物质的量为 。该过程放出的热量为：。 【小问2详解】 在反应 中： 含有 键， 含有 键； 晶体含有 键， 含有 键，由于反应热 则 。 【小问3详解】 在101 kPa 时，1 mol 纯物质完全燃烧生成指定产物 时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热，单位是kJ/mol。甲醇燃烧生成的指定产物为 和 。 已知：i． ii． 根据盖斯定律，将 ，可得甲醇燃烧热的热化学方程式： 。 17. 青铜器在潮湿环境中会生成两种铜锈：结构致密，能增加青铜器艺术价值；结构疏松，能加速基体铜的腐蚀。两种铜锈结构如图所示： （1）铜与、、在潮湿空气中逐步生成致密的，则发生的电化学腐蚀类型为_____，正极反应式为_____。青铜器在潮湿环境中发生腐蚀生成42.9 g ，则理论上消耗的体积为_____ L(标准状况)。 （2）的形成过程中，会产生一种白色不溶于水的固体CuCl，CuCl能催化后续的腐蚀，如下图所示： 写出过程Ⅲ中负极的电极反应式______。 （3）除掉青铜器表面的有以下两种常见方法： ①柠檬酸法：将青铜器浸泡在2%~3%的柠檬酸(三元弱酸，)溶液中除锈。 ②碳酸钠法：将锈蚀的青铜器分多次浸泡在溶液中，将转化为。写出该步转化的离子方程式______；证明该转化已经进行完全的操作是________；_____法更有利于青铜器的保护。 【答案】（1） ①. 吸氧腐蚀 ②. ③. （2） （或 ） （3） ①. ②. 取最后一次浸泡液少许于试管中，加入足量稀硝酸酸化，再滴加溶液，若无白色沉淀生成，则证明转化已经进行完全 ③. 碳酸钠（或②） 【解析】 【小问1详解】 铜在潮湿空气中与、、共同作用生成铜绿，由于有氧气参与且在弱酸性或中性水膜下进行，属于吸氧腐蚀；吸氧腐蚀的正极是氧气得到电子生成氢氧根离子，电极反应式为；的摩尔质量为，该物质的物质的量为。在中，元素化合价为价，由单质（价）生成需要失去电子。根据得失电子守恒，，解得消耗的物质的量为。标准状况下其体积为。 【小问2详解】 由图2可知，过程Ⅱ中生成了，过程Ⅲ是将（其中为价）进一步氧化为价的。负极发生失电子的氧化反应，结合环境中的和，电极反应式为。（注：若认为是 被氧化，则写为亦合理，该反应释放出的和解释了催化后续腐蚀的原因）。 【小问3详解】 碳酸钠法是将固态的转化为固态的，根据原子守恒和电荷守恒，反应物有，生成物有和，离子方程式为；转化过程中会不断向溶液中释放，若转化完全，则最后一次浸泡液中不再含有。检验的操作是使用稀硝酸酸化的溶液观察是否有白色沉淀（）生成；柠檬酸法会直接溶解铜锈，可能破坏青铜器表面的致密保护层；而碳酸钠法能将疏松有害的原位转化为致密无害的，不仅阻止了基体铜的进一步腐蚀，还保留了青铜器的艺术价值，因此碳酸钠法更有利于保护。 18. 下图是沿海化工厂联合生产的简易装置图。 （1）请写出装置Ⅰ中负极的电极反应式______。 （2）D装置进行粗铜精炼，粗铜为电极_____(填“3”或“4”)。 （3）E装置进行铁片镀铜，铁片为电极_____(填“5”或“6”)；若电极6的质量改变了1.28 g，则装置Ⅰ中消耗的甲烷的质量为______。 （4）写出装置C中电极2的电极反应式_____，在实际电解时有少量产生，则电解产生的_____1。(填“>”、“<”或“=”) （5）对C进行改进后还可以进行电渗析法淡化海水，如下图所示，则p膜为_____(填写“阳离子交换膜”或“阴离子交换膜”)，接收淡水的出口是_____(用字母A、B、C作答)。 【答案】（1） （2） 3 （3） ①. 6 ②. 0.08 g （4） ①. ②. （5） ①. 阳离子交换膜 ②. AC 【解析】 【分析】甲烷燃料电池，通入氧气的一端为正极，另一端为负极，负极发生氧化反应； 【小问1详解】 装置Ⅰ为甲烷燃料电池，在碱性介质中，甲烷（负极）失去电子转化为碳酸根离子，电极反应式为。 【小问2详解】 粗铜精炼时，粗铜作阳极，纯铜作阴极。装置D为电解池，阳极接电源正极，电解质溶液中Cu离子移向阴极并在阴极放电，根据电流方向及离子移动方向，3为阳极（粗铜）。 【小问3详解】 铁片镀铜时，铁片应作阴极，故铁片为6；若电极6质量增加1.28 g，即析出铜的物质的量为 ，转移电子为 。由电子守恒可知，甲烷燃料电池消耗甲烷的物质的量为，质量为。 【小问4详解】 装置C为电解NaCl溶液，电极1为阳极，氯离子失电子产生氯气。电极2为阴极，产生氢气，；若产生少量氧气，意味着转移相同电子数时，产生氯气的物质的量减少，即减少，故。 【小问5详解】 电解池中，阳离子向阴极(N)移动，阴离子向阳极(M)移动；A出口对应的电极室中氯离子需通)过p膜左移，p为阴离子交挽膜，A出口对应的电极室中钠离子通过s膜向右进入B出口对应的电极室，s为阳离子交换膜，A出口氯化钠浓度降低，得到淡水，同样C出口得到也是淡水，B出口氯化钠浓度变大；故接收淡水的出口是AC。  19. 化学兴趣小组探究影响平衡和速率的因素，根据实验内容回答下列问题： （1）800℃时，在体积2 L的密闭容器中发生反应，随时间的变化如下表： 时间(s) 0 1 2 3 4 5 /mol 0.020 0.010 0.008 0.006 0.006 0.006 ①如图中A点处，(正)________(逆)(填“<”、“=”或“>”)；c线表示_________(填化学式)浓度变化。 ②该反应的平衡常数为________。 ③下列不能使该反应的反应速率增大的是_________。 A．及时分离出气体 B．适当升高温度 C．增大的浓度 D．选择高效的催化剂 （2）利用溶液和酸性溶液之间的反应来探究“外界条件改变对化学反应速率的影响”，实验如下：(不考虑溶液混合所引起的体积变化) 实验序号 实验温度/K 参加反应的物质 溶液颜色褪至无色时所需时间/s 溶液(含硫酸) 溶液 V/mL /mol·L-1 V/mL /mol·L-1 V/mL A 293 2 0.02 4 0.1 0 6 B 2 0.02 3 0.1 8 C 313 2 0.02 0.1 1 ①通过实验A、B，可探究出浓度的改变对反应速率的影响，通过实验_________(实验序号)可探究出温度变化对化学反应速率的影响；________ mL。 ②C组实验中溶液褪色时间_________(填“<”、“=”或“>”)8 s，C组实验的反应速率________。(用含有的式子表示) ③实验中反应速率变化如图所示，其中时间内速率变快的主要原因可能是a：产物(或)是反应的催化剂；b：______。 【答案】（1） ①. > ②. ③. ④. A （2） ①. BC ②. 1 ③. < ④. ⑤. 该反应为放热反应，体系温度升高使反应速率加快 【解析】 【小问1详解】 ①A点处NO的物质的量仍随时间延长不断减小，反应正向进行尚未达到平衡，因此正反应速率大于逆反应速率。反应在2 L密闭容器中进行，NO初始浓度为，随反应进行浓度不断降低，对应曲线b。反应初始无生成，浓度随反应进行不断增大至平衡值，对应曲线a。反应初始的物质的量为0.010 mol，初始浓度为，反应中的消耗浓度为NO消耗浓度的二分之一，随反应进行浓度不断降低，对应曲线c，因此c线表示的浓度变化。 ②反应进行到4 s后NO物质的量不再变化，反应达到平衡，平衡时NO浓度为，NO的浓度变化量为，因此平衡时浓度为，的浓度变化量为，平衡时浓度为，平衡常数。 ③A．及时分离出气体，生成物浓度降低，反应速率减小，A错误； B．适当升高温度，活化分子百分数增大，反应速率增大，B正确； C．增大的浓度，单位体积内活化分子数目增多，反应速率增大，C正确； D．选择高效的催化剂，反应活化能降低，反应速率增大，D正确； 故选A。 【小问2详解】 ①探究温度对反应速率的影响时，需保持各反应物浓度、溶液总体积完全相同，仅温度为唯一变量，符合要求的实验组为BC。实验A的溶液总体积为，所有实验组均保持总体积为6mL，因此实验B中。 ②C组实验温度为313K，高于B组实验温度293K，温度越高反应速率越快，溶液褪色所需时间越短，因此。C组实验中的初始浓度为，褪色时完全消耗，因此反应速率。 ③到时间段内，反应物浓度随反应进行不断降低，但反应速率反而增大，除产物或的催化作用外，该反应为放热反应，反应过程中体系温度不断升高，温度升高对反应速率的提升作用超过浓度降低对反应速率的抑制作用，因此反应速率变快。 20. 加氢制备、涉及反应如下： Ⅰ． Ⅱ． Ⅲ． Ⅳ． 回答下列问题： （1）1889年，阿伦尼乌斯提出反应速率常数随温度的变化关系(、均为常数，为正值)。反应Ⅲ是_________反应(填“吸热”或“放热”)，正反应的活化能_________逆反应的活化能，(填“>”、“<”或“=”)，温度升高，值__________(填“变大”、“变小”或“不变”)，使用正催化剂，值_________(填“变大”、“变小”或“不变”)。 （2）反应Ⅲ的速率方程为，。在图中表示反应Ⅲ对应的的曲线为_________(填“，，或”)。 （3）某温度下，向恒容密闭容器中充入1 mol 和3 mol ，发生上述反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，起始压强为100 kPa，达到平衡时转化率为60%，选择性为50%，CO选择性为25%。已知：乙醇的选择性(、CO的选择性同理)。该温度下，反应Ⅲ的平衡常数_____________。 （4）恒温恒压发生上述反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，若平衡时向体系通入稀有气体，再次达到平衡时的值将________(填“变大”“变小”或“不变”)。 【答案】（1） ①. 吸热 ②. ＞ ③. 不变 ④. 变小 （2） （3） （4）变大 【解析】 【小问1详解】 由盖斯定律可知，Ⅲ=×(Ⅰ-Ⅳ)，，故反应Ⅲ是吸热反应； 对于反应Ⅲ，已知其焓变该反应为吸热反应，又根据反应热与正逆反应活化能的关系式：，则必然有； 温度升高，活化能不变，故值不变，使用正催化剂，降低反应的活化能，故值变小； 【小问2详解】 根据公式，其斜率为，活化能总是正值，所以斜率总是负值，图中L3和L4的斜率为负，代表速率常数随温度的变化。反应Ⅲ是吸热反应，正反应的活化能大于逆反应的活化能 ，对应的直线斜率为，对应的直线斜率为，对应的直线斜率的绝对值更大，所以L4代表，L3代表；答案为L4； 【小问3详解】 初始投料：，，CO2转化量：，平衡时CO2的量：，CH3CH2OH选择性为50%，CO选择性为25%，，，的选择性为1-50%－25%＝25%，，，设，则，，根据碳原子守恒：，即，x=0.1，平衡时各产物的物质的量为：，，，由O元素守恒可知，由H元素守恒可知，平衡时总物质的量，在恒容条件下，压强与总物质的量成正比，，，各组分分压：，，，，反应Ⅲ的平衡常数； 【小问4详解】 反应Ⅰ、Ⅱ是气体体积减小的反应，反应Ⅲ是气体体积不变的反应，恒温恒压发生上述反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，若平衡时向体系通入稀有气体，容器的体积增大，相当于减小压强，反应Ⅰ、Ⅱ平衡逆向移动，n(H2)增大，n(H2O)减小，减小，反应Ⅲ的平衡常数表达式：，温度恒定，平衡常数是定值，则变大。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $