北京市昌平某中學(xué)2024-2025學(xué)年高二年級上冊化學(xué)期中試卷（含解析）

昌平一中2024-2025學(xué)年第一學(xué)期期中高二年級學(xué)情調(diào)研

化學(xué)試卷

(滿分100分，考試時(shí)間90分鐘)

可能用到的相對原子質(zhì)量：H-lC-12N-140-16S-32Fe-56Cu-64

第一部分選擇題(共42分)

本部分共21道小題，每小題2分，共42分。請?jiān)诿啃☆}列出的4個(gè)選項(xiàng)中，選出符合題目

要求的1個(gè)選項(xiàng)。

1.下列裝置或過程能實(shí)現(xiàn)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的是

A.AB.BC.CD.D

【答案】C

【解析】

【詳解】A.太陽能電池是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B.風(fēng)力發(fā)電是將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

C.普通鋅錦電池為原電池，是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，選項(xiàng)C正確；

D.天然氣燃燒是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能和光能，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；

答案選C。

2.在2L的密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)A(g)+3B(g)=2c(g),2min內(nèi)A的物質(zhì)的量由Imol減小到0.6

mol,則用B的濃度變化表示的反應(yīng)速率為

A.0.3mol/(L,min)B.0.2mol/(L,min)C.0.1mol/(L,min)D.0.05mol/(L,min)

【答案】A

【解析】

【詳解】在2L的密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)A(g)+3B(g)U2c(g),0?2min內(nèi)A的物質(zhì)的量由Imol減小到

1.2mol

0.6mol,則B的物質(zhì)的量變化量為L2moL用B的濃度變化表示的反應(yīng)速率v(B尸

2Lx2min

=0.3mol/(L?min)；故答案為A。

1

3.密閉高爐中發(fā)生反應(yīng)：Fe2O3(s)+3CO(g)/2Fe(s)+3CO2(g)AH=-24.73kJ-mol，若其他條

件不變，下列措施能使平衡逆向移動的是

A.增大Fe的投加量B.升高溫度C.及時(shí)排出CO2D,加入催化劑

【答案】B

【解析】

【詳解】A.由于Fe為固體，增大Fe的投加量，不影響反應(yīng)速率，平衡不移動，故A不符合題意;

B.該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動，故B符合題意；

C.及時(shí)排出CO2,減小生成物濃度，平衡正向移動，故c不符合題意；

D.加催化劑，不影響平衡移動，故D不符合題意；

故答案選B。

4.銅鋅原電池的裝置如下圖，下列說法正確的是

(含KC1飽和溶液的瓊膠)

A.Zn極發(fā)生還原反應(yīng)B.Cu極電極反應(yīng)式為Cu+2e-=Ci?

C.鹽橋中C「進(jìn)入ZnSO4溶液D.電子由Cu電極流向Zn電極

【答案】C

【解析】

【分析】鋅比銅活潑，銅鋅原電池中鋅發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)、為負(fù)極，Cu作正極，負(fù)極反應(yīng)式為Zn-2e-

=Zn2+,正極反應(yīng)式為Cu2++2e=Cu,原電池工作時(shí)，電子由負(fù)極經(jīng)外電路流向正極，陽離子向正極移動，陰

離子向負(fù)極移動，據(jù)此分析解答。

【詳解】A.銅鋅原電池中鋅發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)生成Zn2+,故A錯(cuò)誤；

B.銅鋅原電池工作時(shí)，Cu作正極，正極反應(yīng)式為Cu2++2e=Cu,故B錯(cuò)誤；

C.銅鋅原電池工作時(shí)鋅作負(fù)極，Cu作正極，陰離子向負(fù)極移動，即鹽橋中Cl進(jìn)入ZnSCU溶液，故C正

確；

D.銅鋅原電池工作時(shí)鋅作負(fù)極，Cu作正極，電子由負(fù)極經(jīng)外電路流向正極，即電子由Zn電極流向Cu電

極，故D錯(cuò)誤；

答案選C。

5.下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)方向的說法正確的是

A.凡是放熱的反應(yīng)都是自發(fā)反應(yīng)B.凡是需要加熱才發(fā)生的反應(yīng)都是非自發(fā)反應(yīng)

C.凡是燧增的反應(yīng)都是自發(fā)反應(yīng)D.反應(yīng)是否自發(fā)，需要綜合考慮反應(yīng)焰變和燧變

【答案】D

【解析】

【詳解】A.反應(yīng)自發(fā)與非自發(fā)進(jìn)行不能僅由焰變決定，而是由焰變和嫡變共同決定，A錯(cuò)誤；

B.△"TAS<0的反應(yīng)可自發(fā)進(jìn)行，也可能需要加熱，則需要加熱的反應(yīng)可能為自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)，B錯(cuò)

誤；

C.△"TAS<0的反應(yīng)可自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)，AH<0,AS>。的反應(yīng)在低溫下是自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)，若△#>(),

△S>0,在低溫下反應(yīng)是非自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)，c錯(cuò)誤；

D.反應(yīng)是否自發(fā)進(jìn)行，由嫡變、蠟變、溫度共同決定，非自發(fā)反應(yīng)在改變條件下可以發(fā)生，反應(yīng)是否自

發(fā)，需要綜合考慮反應(yīng)焰變和嫡變，D正確；

故合理選項(xiàng)是D。

6.一定溫度下的密閉容器中，發(fā)生可逆反應(yīng)H2(g)+[2(g)-^2Hl(g),下列情況不熊說明該反應(yīng)達(dá)到平

衡狀態(tài)的是

A.H2>I2、HI的濃度不再改變

B.濃度商等于化學(xué)平衡常數(shù)

C.單位時(shí)間內(nèi)生成nmolH2，同時(shí)生成2nmolHI

D.容器的總壓強(qiáng)不再變化

【答案】D

【解析】

【詳解】A.H2,I2、HI的濃度不再改變，說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，A不符合題意；

B.濃度商等于化學(xué)平衡常數(shù)平衡不再移動，達(dá)到平衡狀態(tài)，B不符合題意；

C.單位時(shí)間內(nèi)生成nmolH2,同時(shí)生成2nmolHI說明正逆反應(yīng)速率相等，達(dá)到平衡，C不符合題意；

D.反應(yīng)為氣體分子數(shù)不變的反應(yīng)，總壓強(qiáng)為定值，壓強(qiáng)不變不能說明達(dá)到平衡，D符合題意;

故選D。

7.下列事實(shí)能用平衡移動原理解釋的是

A.H2O2溶液中加入少量Mn。？固體，促進(jìn)Hz。？分解

B.密閉燒瓶內(nèi)的NO2和N2O4的混合氣體，受熱后顏色加深

C.帶活塞密閉容器內(nèi)存在H2(g)+h(g)=2Hl(g)平衡，向外拉動活塞顏色變淺

D.鋅片與稀H2sO,反應(yīng)過程中，加入少量CuSC)4固體，促進(jìn)H2的產(chǎn)生

【答案】B

【解析】

【詳解】A.MnO2作H2O2分解的催化劑，催化劑只改變化學(xué)反應(yīng)速率，不影響平衡移動，所以不能用平

衡移動原理解釋，故A不選；

B.2NO2(g)#N2O4(g)AH<0,密閉燒瓶內(nèi)的NCh和N2O4的混合氣體，加熱，平衡逆向移動，導(dǎo)致c(NC)2)

增大，氣體顏色加深，能用平衡移動原理解釋，故B選；

C.該反應(yīng)前后氣體計(jì)量數(shù)之和不變，改變壓強(qiáng)，平衡不移動，所以向外拉動活塞顏色變淺，是因?yàn)槿萜?/p>

體積增大導(dǎo)致C(l2)減小，與平衡移動原理無關(guān)，不能用平衡移動原理解釋，故C不選；

D.Zn能置換出Cu,Zn、Cu和稀硫酸構(gòu)成原電池而促進(jìn)H2的產(chǎn)生，與平衡移動原理無關(guān)，不能用平衡移

動原理解釋，故D不選；

答案選B

8.氯堿工業(yè)的原理如圖所示，下列說法中不無聊的是

食鹽水

A.電極a接電源的正極

B.電極b上電極反應(yīng)為：2H2O+2e=H2T+2OH

C.Na+透過陽離子交換膜由左向右移動

+通電小小

+

D.總離子反應(yīng)為：2C1+2H^H2T+C12T

【答案】D

【解析】

【分析】電解飽和食鹽水，連接正極的陽極上氯離子失電子產(chǎn)生氯氣，故電極a為陽極，連接電源的正極;

連接負(fù)極的陰極上水得電子產(chǎn)生氫氣和氫氧根，故電極b為陰極，連接電源的負(fù)極。

【詳解】A.根據(jù)分析可知，電極a接電源的正極，選項(xiàng)A正確；

B.電極b為陰極，電極上水電離產(chǎn)生的氫離子得電子產(chǎn)生氫氣，電極反應(yīng)為：2H2O+2e=H2T+2OH-,選

項(xiàng)B正確；

C.電解池中陽離子定向移動到陰極，故Na+透過陽離子交換膜由左向右移動，選項(xiàng)C正確；

通電

D.氯堿工業(yè)為電解飽食鹽水生成氫氧化鈉、氫氣和氯氣，總反應(yīng)為：2C「+2H2。=H2T+CI2T+2OH-,

選項(xiàng)D錯(cuò)誤；

故答案選D。

9.一定條件下，通過下列反應(yīng)可實(shí)現(xiàn)燃煤煙氣中硫的回收：SC>2（g）+2CO（g）、催化劑、2CC>2（g）+S（l）

AH<0,若反應(yīng)在恒容的密閉容器中進(jìn)行，下列有關(guān)說法正確的是

A.增大CO的濃度，平衡正向移動，平衡常數(shù)K值不變

B.平衡前后，容器內(nèi)壓強(qiáng)始終不變

C.平衡時(shí)，升高溫度可提高SO2的轉(zhuǎn)化率

D,加入催化劑，反應(yīng)速率加快，SO2的平衡轉(zhuǎn)化率增大

【答案】A

【解析】

【詳解】A.增大CO的濃度，平衡正向移動，平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，溫度不變，平衡常數(shù)不變，故A

正確；

B.該反應(yīng)是一個(gè)反應(yīng)前后氣體體積減小、放熱的可逆反應(yīng)，在反應(yīng)達(dá)到平衡之前，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，氣

體的物質(zhì)的量逐漸減小，則容器的壓強(qiáng)在逐漸減小，故B錯(cuò)誤；

C.該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動，抑制了二氧化硫的轉(zhuǎn)化，所以二氧化

硫的轉(zhuǎn)化率降低，故C錯(cuò)誤；

D.加入催化劑，反應(yīng)速率加快，SO2的平衡轉(zhuǎn)化率增大，但平衡不移動，則SO2得平衡轉(zhuǎn)化率不變，故

D錯(cuò)誤；

故答案選A。

10.下列有關(guān)H2（g）+5（D2（g）=H2O（l）AH=-285.8kJ?mol」的說法，不巧蒯勺是

A.斷開1molH-H和0.5mol0=0吸收的總能量大于形成2mol0-H放出的總能量

B.若生成1molH2O（g）放出的熱量小于285.8kJ

C.1mol液態(tài)水與1mol水蒸氣所具有的內(nèi)能不同

D.1molH2（g）和0.5molCh（g）的總能量比1mol口0（1）的總能量高285.8U

【答案】A

【解析】

【詳解】A.生成液態(tài)水反應(yīng)的焰變AH等于斷開ImolH-H和0.5mol0=0所需總能量減去形成2moiO-H

釋放的總能量，則該反應(yīng)的AH<0,故斷開ImolH-H和0.5mol0=0所需總能量小于形成2moi0-H釋放的

總能量，故A錯(cuò)誤；

B.氣態(tài)水的能量高于液態(tài)水，所以若生成lmolH2O（g）放出的熱量小于285.8kJ,故B正確；

C.氣態(tài)水能量高于液態(tài)水，所以Imol液態(tài)水與Imol水蒸氣所具有的內(nèi)能不同，故C正確；

D.該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，lmolH2（g）和0.5molO2（g）的總能量比ImolHzOQ）的能量高285.8kJ,故D正確；

故答案選A。

11.圖I的目的是精煉銅（粗銅中含有鋅、鐵、銀、金等雜質(zhì)），圖II的目的是保護(hù)鋼閘門。下列說法不正螂

的是

陰極陽極

B.圖I中電解質(zhì)溶液中c（Cu2+）減小

C.圖II中如果a、b間連接電源，則a連接負(fù)極

D.圖H中如果a、b間用導(dǎo)線連接，則X可以是銅

【答案】D

【解析】

【分析】精煉銅（粗銅中含有鋅、鐵、銀、金等雜質(zhì)），粗銅為陽極，純銅為陰極；若采用外加電流的陰極保

護(hù)法保護(hù)鋼閘門，鋼閘門為陰極，X為陽極；若采用犧牲陽極的陰極保護(hù)法，則鋼閘門為正極，X為負(fù)極。

【詳解】A.粗銅精煉時(shí)，粗Cu作陽極，精Cu作陰極，圖I中a為純銅，A正確；

B.圖I是電解池，粗Cu作陽極，粗銅中含有鋅、鐵、銀、金等雜質(zhì)，鋅、鐵均比Cu活潑，故鋅優(yōu)先在

陽極放電，CM+比Zd+氧化性強(qiáng)，優(yōu)先在陰極放電，故c(Cu2+)減小，B正確；

C.圖II的目的是保護(hù)鋼閘門，鋼閘門只能作為陰極才能得到保護(hù)，應(yīng)外接電源的負(fù)極，a連接負(fù)極，C正

確；

D.圖II中如果a、b間用導(dǎo)線連接，則形成原電池，若X是銅，則銅為正極，鋼鐵為負(fù)極，鐵失電子加快

腐蝕，D錯(cuò)誤；

故答案選D。

12.已知反應(yīng)：X(g)+Y(g)=^2Z(g)AH<0,400℃時(shí)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=l。一定條件下，分別

在甲、乙、丙3個(gè)恒容密閉容器中加入X和Y,反應(yīng)體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度的相關(guān)數(shù)據(jù)如表：

起始時(shí)物質(zhì)的濃度分鐘時(shí)物質(zhì)的濃?

容溫度/(mol,L-i)10/(molL-i)

器/℃

c(X)c(Y)c(Z)

甲400110.5

乙Ti110.4

丙40012a

下列說法中，不正確的是

A.甲中，10分鐘內(nèi)X的化學(xué)反應(yīng)速率：v(X)=0.025mol?L1?min1

B.甲中，10分鐘時(shí)反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)

C.乙中，可能Ti<400℃

D.丙中,a>0.5

【答案】B

【解析】

【詳解】A.甲中，10分鐘時(shí)生成了0.5mol/L的的Z,根據(jù)方程式可知，反應(yīng)掉的X的濃度為

0.25mol/L,則10分鐘內(nèi)X的化學(xué)反應(yīng)速率：v(X)=0.025mol?L1?min-1,A正確；

B.在10分鐘時(shí)，由表格知生成的Z的濃度為0.5moI/L,則X、Y都反應(yīng)掉了0.25mol/L,還剩余

0.52

0.75mol/L,由此算出此時(shí)的濃度增為Qc=。0.4<1,即反應(yīng)正向進(jìn)行，平衡正向移動，B錯(cuò)

0.75x0.75

誤;

C.乙中，X、Y的起始濃度相同，但10分鐘后生成物Z的濃度卻比甲要小，說明乙容器中反應(yīng)速率比乙

容器小，則可以為降溫溫度導(dǎo)致，故c正確；

D.對比甲和丙，丙中增加了Y的濃度，則反應(yīng)速率加快，相同時(shí)間之內(nèi)生成的Z更多，故丙中a>0.5,D

正確；

故選B。

13.298K時(shí)，在含有Pb2+、S/+的某溶液中，加入過量金屬錫(Sn),發(fā)生反應(yīng)：

Sn(s)+Pb2+(aq)^Sn2+(aq)+Pb(s),體系中c(Pb?+)和出心)變化關(guān)系如圖所示。下列說法不正確的

B.298K時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=2.2

C.往平衡體系中加入Pb后，c(Pb2+)增大

D.往平衡體系中加入少量SnCL固體后，c(Pb2+)增大

【答案】C

【解析】

【詳解】A.化學(xué)平衡常數(shù)是可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)各種生成物濃度暴之積與各種反應(yīng)物濃度暴之積的

比，則反應(yīng)Sn(s)+Pb2+(aq)-Sn2+(aq)+Pb(s)的化學(xué)平衡常數(shù)飛A正確;

B.根據(jù)圖象可知在298K時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，c(Pb2+)=0.10mol/L,c(Sn2+)=0.22mol/L,所以該溫度下的化

2+

cT(Sn)_Q.22_22

學(xué)平衡常數(shù)K二B正確;

2+

c￥(Pb)0.10'

C.Pb是固體，其濃度不變，所以向平衡體系中加入固體Pb后，c(Pb2+)不變，C錯(cuò)誤；

D.往平衡體系中加入少量SnCb固體后，SnCL固體電離產(chǎn)生ST+,使c(Sn2+)增大，化學(xué)平衡逆向移動,

導(dǎo)致c(Pbz+)增大，D正確；

故合理選項(xiàng)是C。

14.科研人員利用電解法在催化劑表面結(jié)合N2和C。2制備尿素［CO(NH2)21，反應(yīng)機(jī)理如下圖。

下列說法不正確的是

A步驟①中形成極性共價(jià)鍵

B.步驟②中有H?。生成

C.步驟④中的反應(yīng)物做陽極反應(yīng)物

D.步驟⑤制得尿素應(yīng)在陰極區(qū)域完成相應(yīng)收集

【答案】C

【解析】

【分析】

【詳解】A.步驟①中CO?得電子并結(jié)合H+形成了0-H極性共價(jià)鍵，故A正確；

B.步驟②中HCCh得到電子，結(jié)合H+生成了CO,根據(jù)質(zhì)量守恒有H2O生成，故B正確；

C.電解池中陽極失電子，陰極得電子，步驟④中CON2得到電子，所以反應(yīng)物CON2做陰極反應(yīng)物，故C

錯(cuò)誤;

D.步驟⑤反應(yīng)物得到電子，結(jié)合H+生成尿素，所以制得尿素應(yīng)在陰極區(qū)域完成相應(yīng)收集，故D正確;

故選C。

15.一定條件下，反應(yīng)H2(g)+Br2(g)=2HBr(g)的速率可表示為￥=1仁'1(國”伊馬)/(1?!'),其中k

為反應(yīng)速率常數(shù)。該反應(yīng)在不同濃度下的反應(yīng)速率如下:

11

c(H2)/(mol?L-)c(Br2)/(mol?L-)c(HBr)/(mol?L")反應(yīng)速率

0.10.12V

0.10.428v

0.20.4216v

0.20.1X4v

根據(jù)表中的測定數(shù)據(jù)判斷，下列結(jié)論不亞確的是

A.a、P的值分別為1、1.5

B.表中x的值為2

C.反應(yīng)體系的三種物質(zhì)中，Brz(g)的濃度對反應(yīng)速率影響最大

D.同時(shí)減小H2(g)和HBr(g)濃度，反應(yīng)速率不一定增大

【答案】B

【解析】

【詳解】A.由第2、3組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：當(dāng)c(Br2)=0.4mol/L,c(HBr)=2mol/L,c(H2)由0.1mol/L變?yōu)?.2

mol/L,H2的濃度是原來的2倍，化學(xué)反應(yīng)速率就由8V變?yōu)?6v,化學(xué)反應(yīng)速率也是原來的2倍，說明

a=l；由第1、2組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：當(dāng)C(H2)=0.1mol/L,c(HBr)=2mol/L時(shí)，c(Br2)由0.1mol/L變?yōu)?.4mol/L濃

度是原來的4倍，化學(xué)反應(yīng)速率由v變?yōu)?v,是原來的8倍，帶入速率公式可得0=1.5,A正確；

15115

B,將第一組、第四組數(shù)據(jù)帶入速率公式％=kd(H2)C(Brjc(HBr)=kxO.lxO.l義21=v,

V4=kci(H2)c"(Br2)c[(HBr)=kxO.2xO.l"xx」=4v,解得x=l,B錯(cuò)誤；

C.由于在化學(xué)反應(yīng)速率公式中，速率與c(H2)呈正比，是c(Br2)的1.5次累，而與c(HBr)成反比，因此反

應(yīng)體系的三種物質(zhì)中，Bn(g)的濃度對反應(yīng)速率影響最大，C正確；

D.根據(jù)速率公式中速率大小與c(H2)、c(HBr)的關(guān)系，若c(H2)、c(HBr)減小倍數(shù)相同，則化學(xué)反應(yīng)速率不

變；若減小倍數(shù)不同，反應(yīng)速率可能是增大，也可能是減小，D正確；

故答案選B。

O

16.硫酸可以在甲酸(％口)分解制CO的反應(yīng)進(jìn)程中起催化作用。如圖1為未加入硫酸的反應(yīng)進(jìn)程，如

H'O"

圖2為加入硫酸的反應(yīng)進(jìn)程。

EE

H2O+CO

總

反應(yīng)進(jìn)程

如圖1

下列說法不正破的是

A.甲酸分解制CO的反應(yīng)△”>()

B.未加入硫酸的反應(yīng)進(jìn)程中不涉及到化學(xué)鍵的斷裂與形成

C.加入硫酸的反應(yīng)進(jìn)程中②一③步反應(yīng)速率最慢

D.AEj>AE3,AE2=AE4

【答案】B

【解析】

【詳解】A.根據(jù)圖示可知甲酸分解制CO時(shí)反應(yīng)物的能量比生成物的低，說明發(fā)生該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，

所以反應(yīng)熱△反>0,A正確；

B.硫酸是該反應(yīng)的催化劑，未加入硫酸時(shí)也發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，因此涉及到化學(xué)鍵的斷裂與形成，B錯(cuò)

誤；

C.反應(yīng)的活化能越大，發(fā)生反應(yīng)就越難進(jìn)行，化學(xué)反應(yīng)速率就越慢。根據(jù)圖示可知：加入硫酸的反應(yīng)進(jìn)

程中②一③步活化能最大，因此該步的化學(xué)反應(yīng)速率最慢，C正確；

D.根據(jù)圖1可知AE/AEs，由于加入催化劑后只能改變反應(yīng)途徑，不能改變反應(yīng)物與生成物的能量，因

此無論是否使用催化劑，其反應(yīng)熱不變，所以反應(yīng)熱AE2=AE4,D正確;

故合理選項(xiàng)是B。

17.研究人員成功實(shí)現(xiàn)在常溫常壓下用氮?dú)夂退a(chǎn)氨氣，原理如圖所示。下列說法正確的是

NH,

電解質(zhì)

溶液

空氣

A.圖中能量轉(zhuǎn)化方式只有2種

B.H+向a極區(qū)移動

+

C.b極發(fā)生的電極反應(yīng)式為：N2+6H+6e=2NH3

23

D.a極上每產(chǎn)生標(biāo)況下22.4LO2轉(zhuǎn)移的電子數(shù)約為2X6.02X10

【答案】c

【解析】

【分析】由圖可知，該裝置為電解裝置，其中風(fēng)能和太陽能轉(zhuǎn)化為電能，電能又轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，a極電解池

的陽極，水在陽極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣和氫離子，電極反應(yīng)式為2H2O-4e=O2t+4H+,b極為陰

極，酸性條件下，氮?dú)庠陉帢O得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氨氣，電極反應(yīng)式為N2+6D+6H+=2NH3。

【詳解】A.圖中能量轉(zhuǎn)化方式有風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能、太陽能轉(zhuǎn)化為電能、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能等，A項(xiàng)錯(cuò)

誤；

B.b極氮?dú)廪D(zhuǎn)化為氨氣，氮元素化合價(jià)降低被還原，為陰極，故H+向陰極b極區(qū)移動，B項(xiàng)錯(cuò)誤；

C.b極為陰極，發(fā)生的電極反應(yīng)為：N2+6H++6e-=2NH3,C項(xiàng)正確；

D.a極為陽極，電極反應(yīng)為2H2。一4e-=O2t+4H+,每產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4LO?流過電極的電子數(shù)一定

為4X6.02X1023,D項(xiàng)錯(cuò)誤；

故答案選C。

18.高鐵酸鈉(NazFeCU)是一種新型綠色水處理劑。工業(yè)上可電解濃NaOH溶液制備NazFeCU其工作原理如

圖所示，兩端隔室中的離子不能進(jìn)入中間隔室。下列說法不亞頌的是

離

子

離

子

交

交

換

換

膜

膜ab

//

三三三三三三三三二二L乙溶液

——--

II

(含少量NaOH)濃NaOH溶液

A.銅電極連接電源的負(fù)極

-+

B.陽極電極反應(yīng)式為：Fe+4H2O-6e=FeO4+8H

C.離子交換膜a是陽離子交換膜

D.甲溶液可循環(huán)利用

【答案】B

【解析】

【分析】根據(jù)工業(yè)上電解濃NaOH溶液制備NazFeCU,故鐵做陽極，電極反應(yīng)為:Fe-6e-+8OH=FeO0+4H2O,

導(dǎo)致陽極室陰離子所帶負(fù)電荷減少，故中間隔室中的OH-移向陽極室；銅棒做陰極，水電離出的氫離子放

電生成氫氣和氫氧根，故電極反應(yīng)為2H2O+2e=H2t+2OH1導(dǎo)致陰極室溶液產(chǎn)生大量OH［則吸引中間

隔室中的Na+移向陰極室，故所得溶液甲為濃的NaOH溶液，中間隔室中的NaOH溶液濃度降低，據(jù)此分析

解題。

【詳解】A.經(jīng)分析可知，銅棒做陰極，與電源負(fù)極相連，故A正確;

B.根據(jù)工業(yè)上電解濃NaOH溶液制備NazFeCU,鐵做陽極，電極反應(yīng)為：Fe-6e+8OH=FeOf+4H2O,故

B錯(cuò)誤；

C.通過離子交換膜a的是Na+,故為陽離子交換膜，故C正確；

D.甲溶液為濃的氫氧化鈉溶液，故可再循環(huán)利用于該電解池，故D正確；

故答案選B。

19.在恒容密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)：2CO2(g)+6H2(g)^C2H5OH(g)+3H2O(g)o在某壓強(qiáng)下起始時(shí)按

n(H2)

不同氫碳比投料(如圖中曲線①②③)，測得CO2的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如圖所示，下列有

n(CO2)

關(guān)說法正確的是

40050060070080077K

A.該反應(yīng)的AH>0

B.氫碳比：①，②〉③

C.其他條件相同時(shí)，增大容器的容積可提高CCh的平衡轉(zhuǎn)化率

D.若達(dá)到相同的CO2平衡轉(zhuǎn)化率，氫碳比越大，對應(yīng)的反應(yīng)溫度越低

【答案】B

【解析】

【詳解】A.根據(jù)圖像可知，在氫碳比相等的條件下，隨著溫度的升高，CCh的轉(zhuǎn)化率降低，說明升高溫

度，平衡向逆反應(yīng)方向移動，因此正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，AHO,A錯(cuò)誤；

B.氫碳比［/二越大,相當(dāng)于增大H2的濃度，平衡正向移動，CCh的轉(zhuǎn)化率越高，根據(jù)圖像可知，

n(CO2)

在溫度相等的條件下，CO2的轉(zhuǎn)化率：①，②〉③，則氫碳比：①，②〉③，B正確；

C.正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，因此其他條件不變的情況下，增大容器的體積，壓強(qiáng)減小，平衡向逆

反應(yīng)方向移動，會使CO2的轉(zhuǎn)化率減小，c錯(cuò)誤；

D由圖可知‘升高溫度’8的平衡轉(zhuǎn)化率減小，氫碳比［方n(H"2曾)大’平衡正向移動’82的平衡

轉(zhuǎn)化率增大，若達(dá)到相同的CCh平衡轉(zhuǎn)化率，氫碳比越大，對應(yīng)的反應(yīng)溫度越高，D錯(cuò)誤;

故選B。

20.探究濃度對2Fe3++21U2Fe2++L的影響，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):

飽和KSCN

5mL0.05mol/L<CC14

溶液

QKI溶液振蕩

分兩份!;一下層顯極淺的紫色

CC14

5mL0.05mol/L振蕩

FeJ溶液

、下層呈紫紅色

I

下列說法不正確的是

A.II中，加入的SCN-結(jié)合Fe3+,使平衡逆向移動

B.III中含有12

c,比較溶液中的c(r)：II>IV

D.IV中不含有Fe3+

【答案】D

【解析】

【分析】實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄繚舛葘ζ胶獾挠绊懀局邪l(fā)生反應(yīng)2Fe3++2rU2Fe2++L并達(dá)到化學(xué)平衡，II中加

入飽和KSCN溶液，KSCN結(jié)合Fe3+使Fe3+濃度減小，平衡往左向移動，從而L的量減小，故III中萃取出

來的12較少，顏色較淺。

【詳解】A.I中發(fā)生反應(yīng)2Fe3++21U2Fe2++l2并達(dá)到化學(xué)平衡，II中加入的SCN結(jié)合Fe3+,Fe3+濃度減

小，平衡逆向移動，A正確；

B.I中發(fā)生反應(yīng)2Fe3++2I-U2Fe2++b并達(dá)到化學(xué)平衡，II中加入飽和KSCN溶液，KSCN結(jié)合Fe3+{t

Fe3+濃度減小，平衡往左向移動，從而上的量減小，III中仍含有L,B正確；

C.I中發(fā)生反應(yīng)2Fe3++2I-U2Fe2++b并達(dá)到化學(xué)平衡，II中加入飽和KSCN溶液，KSCN結(jié)合Fe3+使

Fe3+濃度減小，平衡往左向移動，I濃度增大，則c(I-)：II>W,C正確；

D.I中發(fā)生反應(yīng)2Fe3++21U2Fe2++l2并達(dá)到化學(xué)平衡，該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，F(xiàn)e3+不能完全被還原，IV中

仍含有Fe3+,D錯(cuò)誤；

故選D。

21.CO2捕獲和轉(zhuǎn)化可減少CO2排放并實(shí)現(xiàn)資源利用，原理如圖1所示。反應(yīng)①完成之后，以N2為載氣，

以恒定組成的N2、CH4混合氣，以恒定流速通入反應(yīng)器，單位時(shí)間流出氣體各組分的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時(shí)間

變化如圖2所示。反應(yīng)過程中始終未檢測到C02,在催化劑上有積碳。

'3時(shí)間/min

圖2

下列說法不正破的是

催化劑

A.反應(yīng)①為CaO+CO2=CaCO3；反應(yīng)②為CaCO3+CH4^^CaO+2CO+2H2

催化齊U

B.ti~t3,n(H2)比n(CO)多，且生成H2速率不變，可能有副反應(yīng)CH4^=C+2H2

C.t2時(shí)刻，副反應(yīng)生成H2的速率大于反應(yīng)②生成H2速率

D.t3之后，生成CO的速率為0,是因?yàn)榉磻?yīng)②不再發(fā)生

【答案】C

【解析】

【詳解】A.由題干圖1所示信息可知，反應(yīng)①為CaO+CO2=CaCO3,結(jié)合氧化還原反應(yīng)配平可得反應(yīng)②為

催化劑

CaCO3+CH4CaO+2CO+2H2,A正確；

B.由題干圖2信息可知，ti~t3,n(H2)比n(CO)多，且生成H2速率不變，且反應(yīng)過程中始終未檢測到CC>2,

催化劑

在催化劑上有積碳,故可能有副反應(yīng)CH4C+2H2，反應(yīng)②和副反應(yīng)中CH4和比的系數(shù)比均為1:2,

B正確；

C.由題干反應(yīng)②方程式可知，H2和CO的反應(yīng)速率相等，而t2時(shí)刻信息可知，H2的反應(yīng)速率未變，仍然為

2mmol/min,而CO變?yōu)閘~2mmol/min之間，故能夠說明副反應(yīng)生成H2的速率小于反應(yīng)②生成H2速率，C

錯(cuò)誤；

D.由題干圖2信息可知，t3之后，CO的速率為0,CH4的速率逐漸增大，最終恢復(fù)到1,說明生成CO的

速率為0,是因?yàn)榉磻?yīng)②不再發(fā)生，而后副反應(yīng)逐漸停止反應(yīng)，D正確；

答案選C。

第二部分非選擇題(共58分)

22.工業(yè)合成氨是人類科學(xué)技術(shù)的一項(xiàng)重大突破。1909年哈伯在實(shí)驗(yàn)室中首次利用氮?dú)馀c氫氣反應(yīng)合成

氨：N2(g)+3H2(g)^2NH3(g),實(shí)現(xiàn)了人工固氮。

(1)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為o

(2)測得在一定條件下氨的平衡含量如下表。

溫度壓強(qiáng)氨的平衡含

/℃/MPa量

2001081.5%

550108.25%

①該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，結(jié)合表中數(shù)據(jù)說明理由o

②哈伯選用的條件是550℃、lOMPa,而非200℃、lOMPa,可能的原因是。

(3)某溫度下，將N2和H2按一定比例充入1L恒容容器中，平衡后測得數(shù)據(jù)如下表:

N2H2NH3

平衡時(shí)各物質(zhì)的物質(zhì)的量

1.003.001.00

/(mol)

①此條件下H2的平衡轉(zhuǎn)化率==(保留一位小數(shù))

②若平衡后，再向平衡體系中加入N2、H2和NH3各LOOmol,此時(shí)反應(yīng)向方向(填“正反應(yīng)”或

“逆反應(yīng)”)，結(jié)合計(jì)算說明理由：o

(4)合成氨生產(chǎn)流程示意圖如下。

①流程中，有利于提高原料利用率的措施是;有利于提高單位時(shí)間內(nèi)氨的產(chǎn)率的措施有

(每空至少答出兩點(diǎn))

②“干燥凈化”中，有一步操作是用銅氨液除去原料氣中的CO,其反應(yīng)為：

++

[Cu（NH3）2]+CO+NH3[Cu（NH3）3CO]AH<0?對吸收CO后的銅氨廢液應(yīng)該怎樣處理？請?zhí)?/p>

出你的建議：。

（5）實(shí)驗(yàn)室研究是工業(yè)生產(chǎn)的基石。下圖中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是在其他條件不變時(shí)，不同溫度（200℃、400℃、

600℃）、壓強(qiáng)下，平衡混合物中NH3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)的變化情況。

%

/

凝

東

酬

S

眼

聚

S

K

N

①曲線a對應(yīng)的溫度是

②M、N、Q點(diǎn)平衡常數(shù)K的大小關(guān)系是

c2（NH3、

【答案]（1）\

C（N2）C（H2）

（2）①.溫度升高，氨的平衡含量下降，即平衡逆向移動，即逆反應(yīng)方向?yàn)槲鼰岱磻?yīng)，說明該反應(yīng)為

放熱反應(yīng)②.550℃、lOMpa的條件下，催化劑活性最好，可以提高合成氨的反應(yīng)速率

』(叫)I21

（3）①.33.3%②.正反應(yīng)③.該溫度下，K=—:3/=—,力口入、和

7—3、=—3N2H2NH3

c(N2)C(H2)1X327

221

各LOOmol后，Q=-------=一<K,即平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行

2x4332

（4）①.加壓、冷卻液化氨、原料氣循環(huán)利用②.干燥凈化、加壓、原料氣的循環(huán)利用以及鐵觸媒

400-500℃③.升溫、減壓可促使平衡左移，產(chǎn)生的混合氣體用硫酸溶液吸收氨氣后可回收CO,銅氨溶

液可重復(fù)利用

（5）①.200℃②.KQ=KM>KN

【解析】

【小問1詳解】

N2（g）+3H2（g）U2NH3（g）,化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為3；

C(N2)C(H2)

【小問2詳解】

溫度升高，氨的平衡含量下降，即平衡逆向移動，即逆反應(yīng)方向?yàn)槲鼰岱磻?yīng)，說明該反應(yīng)為放熱反應(yīng)；哈

伯選用的條件是550℃、lOMPa,而非200℃、lOMPa,可能的原因是550℃、lOMpa的條件下，催化劑活

性最好，可以提高合成氨的反應(yīng)速率；

【小問3詳解】

①某溫度下，將N2和H2按一定比例充入1L恒容容器中，平衡后n(N2)=L00mol,n(H2)=3.00mol,

n(NH3)=1.00mol,則△n(NH3)=1.00mol,An(N2)=0.50mol,An(H2)=1.50mol,即n起始

(H2)=3.00+1.50=4.50mol,H2的平衡轉(zhuǎn)化率=1.50+4.50xl00%=33.3%；②該溫度下，K=

222

C(NH3)I121

/、“、=—r=—，加入N2、H2和NH3各l.OOmol后，Q=——<K,即平衡向正反應(yīng)

333

C(N2)C(H2)1X3272x432

方向進(jìn)行；

【小問4詳解】

①合成氨的反應(yīng)為氣體分子總數(shù)減小的放熱反應(yīng)，故增大壓強(qiáng)可促使平衡正向移動，提高原料利用率；采

用迅速冷卻的方法使氨氣液化分離可降低速率，但能夠促使平衡正向移動，提高原料利用率；原料氣循環(huán)

使用能使原料氣的濃度保持一定的濃度，提高氮?dú)?、氫氣的轉(zhuǎn)化率，則流程中有利于提高原料利用率的措

施是加壓、冷卻液化氨、原料氣循環(huán)利用；增大壓強(qiáng)可提高反應(yīng)速率且促使平衡正向移動，升溫雖然使平

衡逆向移動但能加快反應(yīng)速率，干燥凈化能防止催化劑中毒，故有利于提高單位時(shí)間內(nèi)氨的產(chǎn)率的措施有

干燥凈化、加壓、原料氣的循環(huán)利用以及鐵觸媒400-500℃；

②[Cu(NH3)2]++CO+NH3U[Cu(NH3)3CO]+AH?為放熱的、氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，升溫、減壓可促使平衡

左移，產(chǎn)生的混合氣體用硫酸溶液吸收氨氣后可回收CO,銅氨溶液可重復(fù)利用；

【小問5詳解】

①合成氨反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動，氨氣的百分含量降低，所以曲線a對應(yīng)的

溫度是200℃；②合成氨反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動，平衡常數(shù)減小，由圖可知

溫度的大小關(guān)系為：Q=M<N,則平衡常數(shù)的大小關(guān)系為：KQ=KM>KNO

23.原電池及電解原理在生活中具有廣泛應(yīng)用。

I.下圖為某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)依據(jù)反應(yīng)5C1O+I2+2OH=5C1+2IO3+凡。設(shè)計(jì)的原電池裝置。

鹽橋

石墨

碎

4T〈O三"學(xué)三三三^

0.5mol【TNaC10溶液甲溶液

(pH=ll)

查閱相關(guān)資料，得知含碘的各種物質(zhì)在水溶液中的顏色如下。

物

I12103

質(zhì)

顏無黃無

色色色色

(1)甲溶液為O

(2)左側(cè)為原電池的極(填“正”或者“負(fù)”)，電極反應(yīng)式為。

(3)導(dǎo)線內(nèi)電子的流向是(選填序號：①由左到右②由右到左)。

(4)除了電流表的指針偏轉(zhuǎn)外，還可以在右側(cè)溶液中觀察到的現(xiàn)象是o

II.利用下圖所示裝置(電極均為惰性電極)可吸收S02,并用陰極排出的溶液吸收NO2。

(5)b是電源的極(填“正”或者“負(fù)”),寫出你的判斷思路o

(6)寫出左側(cè)電解室的電極反應(yīng)式______。

(7)陽離子交換膜中通過的離子及移動的方向是o

(8)說明左側(cè)電解室中溶液是如何從稀硫酸變?yōu)闈饬蛩岬膐

(9)陰極排出的溶液可將N02轉(zhuǎn)化為N2,該反應(yīng)的離子方程式是0

【答案】(1)[2水(2)①.正②.ClO-+2e-+H2O=C1-+2OH-

(3)②(4)溶液顏色由黃色變?yōu)闊o色

(5)①.負(fù)②.右側(cè)為“SO；轉(zhuǎn)化為S2。；一,化合價(jià)降低，得電子，在陰極反應(yīng)，故b為負(fù)極

(6)SO2-2e+2H2O=S*+4H+

(7)H+會通過陽離子交換膜由左側(cè)進(jìn)入右側(cè)

+

(8)左側(cè)電極反應(yīng)式為：SO2-2e+2H2O=SO；-+4H,多余的2個(gè)H+通過陽離子交換膜進(jìn)入右側(cè)，在右側(cè)

發(fā)生反應(yīng)：2HSO；+2e-+2H+=S2O：+2H2O,左側(cè)電解室中溶液由稀硫酸變?yōu)闈饬蛩?/p>

(9)4S20^+6NO2+4H2O=3N2+8S*+8H

【解析】

【分析】I.由離子方程式可知，次氯酸根離子中C1元素化合價(jià)降低，得電子，在原電池正極反應(yīng)，碘單

質(zhì)中碘元素化合價(jià)升高，失電子，在原電池負(fù)極反應(yīng)。

II.電解法吸收SO2,左側(cè)為SO2轉(zhuǎn)化為硫酸，化合價(jià)升高，失電子，在陽極反應(yīng)，右側(cè)為HSO；轉(zhuǎn)化為

S20；-,化合價(jià)降低，得電子，在陰極反應(yīng)。

【小問1詳解】

由分析得，碘單質(zhì)中碘元素化合價(jià)升高，失電子，在原電池負(fù)極反應(yīng)，故甲溶液為12水；

【小問2詳解】

左側(cè)為0.5mol/LNaC10溶液，由分析知，CIO在原電池的正極反應(yīng)，故左側(cè)為原電池的正極，電極方程式

為：C10+2e+H20=C1+20H-；

【小問3詳解】

導(dǎo)線內(nèi)電子的流向是由負(fù)極流向正極，故選②由右到左；

【小問4詳解】

右側(cè)溶液中12轉(zhuǎn)化為I。；，溶液顏色由黃色變?yōu)闊o色；

【小問5詳解】

由分析可知，右側(cè)電極為陰極，與電源負(fù)極相連，故b是電源負(fù)極；

【小問6詳解】

左側(cè)為SCh轉(zhuǎn)化為硫酸，電極反應(yīng)式為：SO2-2e-+2H2O=SO：+4H+；

【小問7詳解】

由左側(cè)的電極反應(yīng)式可知產(chǎn)生了H+,導(dǎo)致陽離子增多，故H+會通過陽離子交換膜進(jìn)入右側(cè)，在右側(cè)發(fā)生

反應(yīng)：2HSO；+2e-+2H+=S2。：+2比0；

【小問8詳解】

左側(cè)電極反應(yīng)式為：SCh-2e-+2H2O=SO；+4H+,多余的2個(gè)H+通過陽離子交換膜進(jìn)入右側(cè)，在右側(cè)發(fā)生

反應(yīng)：2HSO]+2e-+2H+=S2O『+2H2O,左側(cè)電解室中溶液由稀硫酸變?yōu)闈饬蛩幔?/p>

【小問9詳解】

陰極排出的溶液中含有S2。：，可將NCh轉(zhuǎn)化為N2,該反應(yīng)的離子方程式為4s2。丁+6NO2+4H2O=3N2+8

SOj+8H+。

24.C02的資源化利用是“減少碳排放”背景下的科學(xué)研究熱點(diǎn)。

I.利用co2甲烷化反應(yīng)：CO2(g)+4H2(g)QCH4(g)+2H2(D(g)進(jìn)行熱力學(xué)轉(zhuǎn)化。

(1)己知：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)AH=-483.6kJ/mol；

CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)AH=-802kJ/mol?

寫出CO2甲烷化反應(yīng)的熱化學(xué)方程式______O

(2)在圖中畫出其他條件不變時(shí)，一段時(shí)間內(nèi)，壓強(qiáng)對C02的轉(zhuǎn)化率的影響示意圖.

c

o

。

那

五

例

------------------------->

P(KPa)

II.電化學(xué)轉(zhuǎn)化

多晶Cu可高效催化C02甲烷化，電解CO2制備CH4的原理示意圖如下。電解過程中溫度控制在10℃左

右,持續(xù)通入CO2.陰、陽極室的KHCCh溶液的濃度基本保持不變。

持續(xù)通入C02

(3)多晶Cu電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式是

(4)陰離子交換膜中傳導(dǎo)的離子是,移動方向是(填“從左向右”或者“從右向左”)

III.CO2催化加氫合成二甲醛(CH30cH3),其過程中主要發(fā)生下列反應(yīng):

1

反應(yīng)i：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)AH=+41.2kJtool0

1

反應(yīng)ii：2CO2(g)+6H2(g)=CH3OCH3(g)+3H2O(g)AH=-122.5kJ^ot。

在恒壓、C02和H2的起始量一定的條件下，C02平衡轉(zhuǎn)化率和平衡時(shí)CH30cH3的選擇性隨溫度的變化如

圖所示。資料：選擇性是指轉(zhuǎn)化成目標(biāo)產(chǎn)物的指定反應(yīng)物的量與已轉(zhuǎn)化的反應(yīng)物的量之比。

轉(zhuǎn)100

化

率

或

選

擇

性

/%

原因是

下降的

選擇性