河北省沧州市2024-2025学年高二年级上册9月月考化学试卷及答案解析

2024-2025学年高二上学期9月质量检测

化学试题

可能用到的相对原子量：H-lLi-70-16Cu-64

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.化学与生产、生活及很多研究领域存在着广泛的联系。下列说法正确的是

A.使用植物秸秆转化的乙醇为燃料，可以减少大气中CO2的含量，有利于实现

碳中和

B.“煮豆燃豆箕，豆在釜中泣”：豆箕中的纤维素燃烧生成CO2和H2。是AS

<0的过程

C.“冰寒于水”：水凝结成冰是放热反应

D.规范使用防腐剂可以减缓食物变质速度，保持食品营养价值

2.在2A(g)+B(g)塔为3c(g)+4D(g)反应中，表示该反应速率最快的是

A.v(A)=0.5mol,L_1,s_1B.v(B)=0.3mol,L_1,s-1

C.v(C尸4.8mol・L-i・mirriD.v(D)=lmol,L1,s1

3.下列说法正确的是()

A.增大反应物浓度，可增大单位体积内活化分子的百分数，从而使有效碰撞次

数增大

B.升高温度能使化学反应速率增大，主要原因是增加了反应物分子中活化分子

的百分数

C.有气体参加的化学反应，若增大压强(即缩小反应容器的体积)，可增加活

化分子的百分数，从而使反应速率增大

D.催化剂不影响反应活化能但能增大单位体积内活化分子百分数，从而增大反

应速率

4.已知某化学反应A2(g)+B2(g)=2AB(g)的能量变化如图所示，下列有关叙述

中正确的是

1

A.该反应是放热反应

B.该反应中反应物的键能总和大于生成物的键能总和

C.该反应的A珏0(E?—EjkJ?-1

D.由2molA(g)和2molB(g)形成2molA-B键吸收的能量为E2kJ

5.下列关于金属腐蚀与防护的说法不正确的是

A.图①，放置于干燥空气中的铁钉不易生锈

B.图②，若断开电源，钢闸门将发生吸氧腐蚀

C.图②，若将钢闸门与电源的正极相连，可防止钢闸门腐蚀

D.图③，若金属M比Fe活泼，可防止输水管腐蚀

6.某密闭容器中发生如下反应：X(g)+3Y(g),，2Z(g)AH<0o如图表示该反

应的速率(v)随时间(t)变化的关系，t2、t3、t5时刻外界条件有所改变，但都没有

改变各物质的初始加入量。下列说法中正确的是

2

A.t2时加入催化剂B.t3时降低了温度

C.t5时增大了压强D.t4〜t5时间内转化率一定最低

7,下列有关电化学实验装置或图示的说法错误的是

潮湿的碱性土壤

A.不能用图甲装置组装铜锌原电池

电解

B.用图乙装置可实现反应Cu+2H2O—Cu(OH)2+H2t

C.用图丙装置可制得消毒剂NaClO同时减少Cl2的逸出

D.图丁所示为埋在地下的钢管道采用外加电流的阴极保护法防腐

8.工业上制备合成气的工艺主要是水蒸气重整甲烷：

CH4(g)+H2O(g)<CO(g)+3H2(g)AH>0,在一定条件下，向容积为1L的密

闭容器中充入ImolCH/g)和lmolH2O(g),测得比0值)和田(g)的浓度随时间变

化曲线如图所示，下列说法正确的是

A.达平衡时，CH/g)的转化率为75%

B.0〜lOmin内，v(CO)=0.075mol,L1,min1

3

C.该反应的化学平衡常数K=0.1875

D.当CH4(g)的消耗速率与H20(g)的消耗速率相等时，反应达到平衡

9.在容积固定为1.00L的密闭容器中，通入一定量的NzO-发生反应

N2O4(g).'2NO2(g)AH>0,100℃时体系中各物质的浓度随时间变化如图

一

口

・

一

。

三

胜

影

A.%时刻反应已经达到平衡状态

B.100℃时，反应的平衡常数K为0.36

C.待容器中混合气体的密度不变时，说明反应达到平衡状态

D.100℃时，在0~60s时段反应的平均反应速率丫(电04)=。01皿1。1・尸§|

10.已知反应2N0+2H,===N2+2H2O的速率方程为v=N/(N0)•c(H2)"为

速率常数)，其反应历程如下：

①2N0+H2f0+加慢

②H202+比-2H2。快

下列说法木H病的是

A.增大c(N0)或c(Hj,均可提高总反应的反应速率

B.c(NO)、c(Hj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.升高温度，可提高反应①、②的速率

1L下列叙述正确的是

4

浓彻

性电

溶液

稀H,SO,

和FqSO工

ffil

A.如图1所示，若铜中含有杂质银，可形成原电池，且铜作正极

B.如图2所示，当有O.lmol电子转移时，有14.4gCu2。生成

C.基于绿色化学理念设计的制取CU2O的电解池如图2所示，铜电极发生2Cu-

2e+2OH-=Cu2O+H2O

D.若图3所示的装置中发生Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+的反应，则X极是负极，Y

极的材料可以是铜

12.已知高能锂离子电池的总反应为2Li+FeS=Fe+Li?S,以UP%SO（CR，为电

解质，用该电池为电源电解处理含镁废水并回收单质Ni的实验装置如图所示

（实验结束后，b室中NaCl溶液浓度变大）。下列说法木正确的是

A.碳棒为阳极，有电子从碳棒经导线流向FeS

B.离子交换膜m为阳离子交换膜

C.当Li电极质量减轻7g时，b室离子数将增加Imol

D.若与电源连接时将电极接反，某一电极易发生腐蚀

13.下列说法不正确的是

A.1g氢气在氧气中完全燃烧生成气态水，放出的热量为120.9kJ,氢气的标准

燃烧热小于-24L8kJ・mol"

5

B.500℃、30MPa下，将0.5molN2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成

NH3(g),放出的热量为19.3kJ,其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)脩］2NH3(g)

AH=-38.6kJ・mol」

C.常温下，若反应C(s)+CO2(g)=2CO(g)不能自发进行，则该反应的AH>0

1

D.已知中和热为AH-57.3kJ.mol,若将含0.5molH2SO4的浓溶液与含

ImolNaOH的溶液混合，放出的热量要大于57.3kJ

14.利用如图装置(电极材料均为石墨，右侧装置为原电池)从废旧锂离子电池正

极材料Lie。。？中回收金属钻。工作时借助细菌降解乙酸盐生成C。?，将

Lie。。?转化为C02+,并定时将乙室溶液转移至甲室。下列说法不正确的是

乙酸盐离子CoCl2乙酸盐离子盐酸

溶液交换膜溶液溶液交换膜

A.b电极为电解池的阴极，d电极为原电池的正极

+

B.c电极反应式为CH3coeF+2H2。-8e-=2CO2T+7H

C.为保持细菌所在环境pH稳定，两池均应选择阴离子交换膜

D.若甲室C02+减少lOOmg,乙室C02+增加200mg,则此时可能还未进行过溶

液转移

二、非选择题：本题共4小题，共58分。

15.回答下列问题：

(1)某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，在200mL稀盐酸中加

入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如表(累计值)：

时间(min)12345

氢气体积50120232290310

6

(mL)(标准状

况)

①上述实验过程中，反应速率最大时间段是(选填字母作答)，该时间段

反应速率最大的主要原因是.O

A.0〜IminB.1〜2minC.2〜3minD.3〜4minE.4〜5min

②求2〜3分钟时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率(假设反应

过程中溶液体积不变)。

(2)某温度下在容积为1L密闭容器中，X、Y、Z三种气态物质的物质的量随

时间变化曲线如图。

物质的量/mol

时间/min

①该反应的化学方程式是0

②该反应达到平衡状态的标志是。

A.X的浓度不再改变

B.Y的体积分数在混合气体中保持不变

C.容器内气体的总压强保持不变

D.容器内气体的总质量保持不变

③反应进行到2min时，Y的转化率为,0

(3)氢气是一种理想的绿色能源，有科学家预言，氢能将成为人类的主要能

源。已知以水为原料通过下列途径均可制得氢气。

i)太阳光催化分解水：2H2。⑴=2H2(g)+O2(g)△Hi=571.6kJ・moH

1

ii)焦炭与水反应:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)AH2=131.3kJ«mol

iii)甲烷与水反应：CH4(g)+H2O(g)<CO(g)+3H2(g)AH3=206.1kJ/mol

7

①反应i中主要的能量转化为;你认为通过此途径进行H2工业化生产

的最突出优点是.O

②一定温度下，出反应中使用催化剂后，下列物理量能保持不变的有。

a.熔变ARb.反应活化能Eac.活化分子百分比d.平衡常数K3

16.某市对大气进行监测，发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5(直径小于

等于2.5pim的悬浮颗粒物)，其主要来源为燃煤、机动车尾气等，因此对

PM2.5、S02、NOx等进行研究具有重要意义。请回答下列问题：

(1)为减少SO2的排放，常采取的措施如下：将煤转化为清洁气体燃料。

已知：H2(g)+；C)2(g)=H2O(g)AH=-241.8kJ»mor1；

C(s)+1o2(g)=CO(g)AH=-110.5kJ・moH。

写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式：。

(2)汽车尾气的转化：

①NO在催化条件下分解，反应在恒温密闭容器中下进行：

1

2NO(g)脩？N2(g)+O2(g)AH-180.8kJ.mol-；某温度下，NO平衡转化率为

10.0%,该温度下的平衡常数为,(用分数表示)若某时刻n(NO)、

n(N2)、n(O2)分别为2.0mol、l.Omoh0.50mol,此时反应______(填序号)。

a.向逆反应方向进行b.向正反应方向进行c.达到平衡状态

②汽车燃油不完全燃烧时产生CO,有人设想按下列反应除去CO：

2CO(g)=2C(s)+O2(g)o已知该反应的AH>0,简述该设想能否实现的依据：

(3)清洁能源具有广阔的开发和应用前景，可减小污染解决雾霾问题，其中甲

醇、甲烷是优质的清洁燃料，可制作燃料电池，一定条件下用CO和H2合成

1

CH3OH：CO(g)+2H2(g)脩？CH30H(g)AH=-99kJ«mol□向体积为2L的密闭

容器中充入2moic。和4molH2,测得不同条件下容器内的压强(P：kPa)随时间

(min)的变化关系如图中I、II、III曲线所示：

8

p

17.请回答下列问题:

(1)高铁酸钾(LFeO.不仅是一种理想的水处理剂，而且高铁电池的研制也

在进行中。如图所示是高铁电池的模拟实验装置。

A

电流计

盐।桥

C

高铁酸钾

和氢氧化、生:一氢氧化钾

钾混合溶液三月溶液

①该电池放电时正极反应式为O

②盐桥中盛有饱和KC1溶液，此盐桥中氯离子向(填“左”或

“右”)移动；

③下图为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线，由此可得出高铁电池的

优点有____________

(2)铜是人类最早使用的金属，它与人类生产、生活关系密切，请运用所学知

识解释下列与铜有关的化学现象。

9

①如图，在硫酸型酸雨地区，不纯的铜制品发生电化学腐蚀，Cu发生

(填“氧化”或“还原”)反应，写出正极的电极反应式：

硫酸型酸雨碳

铜制品

②如下图，将螺旋状的铜丝在酒精灯上灼烧，铜丝变黑色，然后将红热的铜丝

插入NH4cl固体中，过一会取出，发现插入部分黑色变为光亮的红色，查阅资

料可知，该过程有N?生成，写出由黑色变为光亮红色过程中反应的化学方程

式：o

_________________A

氯化钱一烧杯

红热的螺旋状铜丝

(3)一定温度下，反应H2+CU=2HC1中的某一基元反应为H2+C1=HC1+H,

其能量变化如图所示。H…H…C1表示反应物分子旧化学键没有完全断裂、新

化学键没有完全形成的过渡态。

过渡态H-H-C1

/£,=21.5kJ-mol-\

/________3____

/|生成物HC1+H

1

/^2=7.5kJ-mol-

反应物Hz+d

该基元反应的活化能为__________kJ/mol,AH为kJ/mol。

(4)键能也可以用于估算化学反应的反应热(AH)。下表是部分化学键的键能

数据：

化学键P-PP-00=0P=O

键能/(kJ/mol)172335498X

10

已知白磷的标准燃烧热为-2378kJ/mol,白磷的结构为正四面体，白磷完全燃烧

的产物结构如图所示，则上表中乂=

•氧原子

O磷原子

18.科研小组设计利用甲烷（CH。燃料电池（碱性溶液做电解质溶液），模拟工业电

镀、精炼和海水淡化的装置如图。

II

（1）A电极的电极反应式为o电池工作一段时间后，甲池溶液

pH（填“增大”或“减小”）。

（2）乙装置用来模拟电解精炼和电镀。

①若用于粗铜的精炼，装置中电极C是（填“粗铜”或“纯铜”）。

②金属及塑料制品表面镀铭不仅美观还可提高金属制品抗腐蚀性能。镀铭时由

CrO：放电产生铭镀层的电极反应式为。（已知：镀铭时常加硫酸作为催

化剂J）

（3）电渗析法是海水淡化的常用方法，某地海水中主要离子的含量如表，现利

用“电渗析法”进行淡化，技术原理如图丙所示（两端为惰性电极，阳膜只允许

阳离子通过，阴膜只允许阴离子通过）。

离子Na+K+Ca2+Mg2+Cl-SO：HCO；

含量/mgl-i9360832001100160001200118

①化过程中在_______室中易形成水垢（选填“甲”、“戊”）。

②产生淡水的出水口为^_______（选填"e”、"f”、“j”）。

11

2024-2025学年高二上学期9月质量检测

化学试题答案

可能用到的相对原子量：H-lLi-70-16Cu-64

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.化学与生产、生活及很多研究领域存在着广泛的联系。下列说法正确的是

A.使用植物秸秆转化的乙醇为燃料，可以减少大气中CO2的含量，有利于实现

碳中和

B.“煮豆燃豆箕，豆在釜中泣”：豆箕中的纤维素燃烧生成CO2和H2。是AS

<0的过程

C.“冰寒于水”：水凝结成冰是放热反应

D.规范使用防腐剂可以减缓食物变质速度，保持食品营养价值

【答案】D

【解析】

【详解】A.秸秆是一种可再生能源，根据碳元素守恒，使用植物秸秆转化而

来的乙醇为燃料，不会减少大气中CO2的含量，不利于实现碳中和，故A错

误；

B.豆箕中的纤维素燃烧生成CO2和H2。是牖增的过程，AS>0,故B错误；

C.“冰寒于水”：水凝结成冰是放热过程，不是放热反应，故C错误；

D.规范合理使用防腐剂，可以减缓食物变质速度，保持食品营养价值，质量

增多会增加风险，故D正确；

答案选D。

2.在2A(g)+B(g)塔为3c(g)+4D(g)反应中，表示该反应速率最快的是

A.v(A)=0.5mol,L1,s1B.v(B)=0.3mol,L1,s1

C.v(C)=4.SmohL_1,min-1D.v(D)=lmol,L_1,s-1

【答案】B

【解析】

12

【分析】根据反应方程式，把不同物质的反应速率换算成同一物质的反应速率

且单位相同进行比较。同一化学反应中，同一时间段内，化学反应速率之比等

于计量数之比。

【详解】A.v(B)=0.25mol»L1»s1；

B.v(B)=0.3mol,L_1,s-1

C.v(B)~0.0267mol,L1,s1

D.v(B)=0.25mol,L_1,s-1

故答案选B。

3.下列说法正确的是()

A.增大反应物浓度，可增大单位体积内活化分子的百分数，从而使有效碰撞次

数增大

B.升高温度能使化学反应速率增大，主要原因是增加了反应物分子中活化分子

的百分数

C.有气体参加的化学反应，若增大压强(即缩小反应容器的体积)，可增加活

化分子的百分数，从而使反应速率增大

D.催化剂不影响反应活化能但能增大单位体积内活化分子百分数，从而增大反

应速率

【答案】B

【解析】

【分析】增大浓度、压强，活化分子的浓度增大，但活化分子百分数不变；升

高温度、加入催化剂，可增大活化分子的百分数，以此解答该题。

【详解】A.增大反应物浓度，活化分子的浓度增大，但活化分子百分数不变，

A错误；

B.升高温度，活化分子的百分数增大，反应速率增大，B正确；

C.有气体参加的化学反应，若增大压强(即缩小反应容器的体积)，可增加活化分

子的浓度增大，但活化分子百分数不变，C错误；

13

D.催化剂降低反应的活化能，使更多的分子变为活化分子，活化分子百分数增

大，反应速率加快，D错误；

故合理选项是B。

【点睛】本题考查外界条件对反应速率的影响，注意浓度、压强、温度以及催

化剂对活化分子的影响的不同。增大浓度或增大有气体参与的反应体系的压

强，单位体积内分子总数增加，活化分子百分数不变，反应速率加快；增大体

系的温度，分子获得能量，单位体积内分子总数不变，活化分子百分数增加，

活化分子数增加，反应速率加快；使用催化剂，可以降低反应的活化能，使更

多的普通分子变为活化分子，单位体积内分子总数不变，活化分子百分数增

加，活化分子数增加，反应速率加快。改变外界条件，只要导致单位体积内活

化分子数增加，反应速率就加快，与活化分子百分数是否增加无关。

4.已知某化学反应A2（g）+B2（g）=2AB（g）的能量变化如图所示，下列有关叙述

中正确的是

A.该反应是放热反应

B.该反应中反应物的键能总和大于生成物的键能总和

C.该反应的AHd（E2—EjkJ?-1

D.由2molA（g）和2molB（g）形成2molA-B键吸收的能量为E2kJ

【答案】B

【解析】

14

【详解】A.根据图示可知：反应物的总能量比生成物的总能量低，发生反应

时会从外界环境中吸收能量，因此该反应为吸热反应，A错误；

B.根据选项A分析可知该反应为吸热反应，说明断裂反应物化学键吸收的总

能量大于形成生成物化学键释放的总能量，即该反应中反应物的键能总和大于

生成物的键能总和，B正确；

C.该反应的反应热为反应物活化能与生成物活化能的差，则

AH由E】-E2)kJ?Lc错误；

D.形成化学键会释放能量，则根据图示可知：由2moiA(g)和2molB(g)形成2

molA-B键放出的能量为EzkJ,D错误；

故合理选项是B。

5.下列关于金属腐蚀与防护的说法不正确的是

A.图①，放置于干燥空气中的铁钉不易生锈

B.图②，若断开电源，钢闸门将发生吸氧腐蚀

C.图②，若将钢闸门与电源的正极相连，可防止钢闸门腐蚀

D.图③，若金属M比Fe活泼，可防止输水管腐蚀

【答案】C

【解析】

【详解】A.潮湿空气中铁钉能发生吸氧腐蚀；干燥空气中无水，不能发生吸

氧腐蚀，铁钉不易生锈，A正确；

B.断开电源后，该装置为原电池装置，铁钉作负极，失电子被氧化，在海水

中发生吸氧腐蚀，B正确；

15

C.应该将钢铁闸门与电源的负极相连，可防止钢闸门腐蚀，防腐蚀原理为外

加电源的阴极保护法，c错误；

D.若金属M比铁活泼，将M与铁相连，为牺牲阳极的阴极保护法，可保护

铁，D正确；

故选C。

6.某密闭容器中发生如下反应：X(g)+3Y(g),-2Z(g)AH<Oo如图表示该反

应的速率(v)随时间(t)变化的关系，t2、t3、t5时刻外界条件有所改变，但都没有

改变各物质的初始加入量。下列说法中正确的是

A.t2时加入催化剂B.t3时降低了温度

C.t5时增大了压强D.t4〜t5时间内转化率一定最低

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】A.由图可知，t2时刻，改变条件，正、逆反应速率同等程度增大，平

衡不移动，该反应正反应是气体体积减小的反应，增大压强平衡向正反应移

动，不可能是改变压强，故改变条件为使用催化剂，故A正确；

B.t3时刻，改变条件，正、逆反应速率降低，且正反应速率降低更多，平衡向

逆反应移动，该反应正反应是放热反应，温度降低，平衡向正反应移动，故不

可能为降低温度，故B错误；

C.t5时刻，改变条件，正、逆反应速率都增大，且逆反应速率增大更多，平衡

向逆反应移动，该反应正反应是气体体积减小的反应，增大压强平衡向正反应

移动，不可能是改变压强，该反应正反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反

应移动，故改变条件为升高温度，故C错误；

16

D.t2时刻，使用催化剂，平衡不移动，X的转化率不变，t3时刻，平衡向逆反

应移动，X的转化率减小，t5时刻，升高温度，平衡向逆反应移动，X的转化率

降低，则t6之后转化率更低，故D错误；

本题答案选Ao

7.下列有关电化学实验装置或图示的说法错误的是

A.不能用图甲装置组装铜锌原电池

B.用图乙装置可实现反应CU+2H2O-Cu(OH)2+H2t

C.用图丙装置可制得消毒剂NaClO同时减少Cl2的逸出

D.图丁所示为埋在地下的钢管道采用外加电流的阴极保护法防腐

【答案】D

【解析】

【详解】A.由图可知，装置甲中右池中的硫酸锌不能和负极材料金属锌发生

自发的氧化还原反应，不能构成原电池，故A正确；

B.由图可知，乙装置中铜电极与直流电源的正极相连，做电解池的阳极，铜

失去电子发生氧化反应生成铜离子，水在阴极得到电子发生还原反应生成氢气

和氢氧根离子，氢氧根离子移向阳极，与铜离子反应生成氢氧化铜，故B正

确；

C.由图可知，丙装置中下端的石墨电极为电解池的阳极，氯离子放电生成的

氯气在溶液中向上移动，上端的石墨电极为阴极，放电生成的氢氧根离子向下

17

移动，氯气与氢氧化钠在移动过程中充分反应生成次氯酸钠，同时能减少氯气

的逸出，故C正确；

D.由图可知，丁装置中钢管的保护方法为牺牲阳极的阴极保护法，故D错

误；

故答案选D。

8.工业上制备合成气的工艺主要是水蒸气重整甲烷:

CH4(g)+H2O(g)^CO(g)+3H2(g)AH>0,在一定条件下，向容积为1L的密

闭容器中充入ImolCH/g)和lmolH2O(g),测得氏0值)和H?(g)的浓度随时间变

化曲线如图所示，下列说法正确的是

c/(mol•L-1)

1.00H2O(g)

0.75

0.50

H(g)

0.252

0510f/min

A.达平衡时，CR(g)的转化率为75%

B.O〜lOmin内，v(CO)=0.075mol・L"・min"

C.该反应的化学平衡常数K=0.1875

D.当CH4(g)的消耗速率与H2(D(g)的消耗速率相等时，反应达到平衡

【答案】C

【解析】

【分析】由图可知，在lOmin时达到平衡，平衡时水、氢气浓度均为

CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(£

0.75mol/L,则起始(mol/L)1100

转化(mol/L)0.250.250.250.75

平衡(mol/L)0.750.750.750.25

据此解答。

18

【详解】A.达平衡时，CH,的转化率为瑞4。。％=25%,故A错误;

B.0〜lOmin内，v(CO)=0.025mol,L4•min1,故B错误;

C3(H2)C(CO)0.753x0.25

C.平衡常数=K==0.1875,故C正确;

C(H2(D)C(CH4)0.75x0.75

D.同一物质的消耗速率等于其生成速率时，该反应达到平衡。不同种物质

时，需丫正=丫逆，才能达到平衡，当CR(g)的消耗速率与H20(g)的消耗速率相

等，此时两个描述的都是v正，故D错误；

答案选C。

9.在容积固定为1.00L的密闭容器中，通入一定量的NQ,，发生反应

N2O4(g).-2NO2(g)AH>0,100℃时体系中各物质的浓度随时间变化如图

所示。下列说法正确的是

A.%时刻反应已经达到平衡状态

B.100℃时，反应的平衡常数K为0.36

C.待容器中混合气体的密度不变时，说明反应达到平衡状态

D.100℃时，在0~60s时段反应的平均反应速率丫(2。4)=。。10moi•广区1

【答案】B

【解析】

【详解】A.九时刻之后，反应物还在减少，生成物还在增加，没有达到平衡

状态，故A错误；

19

K-(NO?)(0.120mol/L)2

B.=O.36mol/L,故B正确;

C(N2O4)0.04mol/L

c.该反应中，反应物和生成物都是气体，反应过程中气体总质量不变，体积

也不变，密度一直不变，则容器中混合气体的密度不变时，不能说明反应达到

平衡状态，故c错误;

D.0〜60s时段，NQ,浓度变化为：0.100mol/L—0.040mol/L=0.060mol/L,

/,„\0.060mol/L____._],,

V(NT,O)=-----------------=0.001mol-L-s,故D错衣>a;

、-4760s

答案选B。

10.已知反应2N0+2H2===N2+2H2O的速率方程为u=W(N0)•c(H2)(A为

速率常数)，其反应历程如下：

①2N0+H2fN2+H2O2慢

②H202+乩-2HQ快

下列说法木H阖的是

A.增大c(N0)或c(Hj,均可提高总反应的反应速率

B.c(NO)、c(Hj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.升高温度，可提高反应①、②的速率

【答案】B

【解析】

【详解】A.根据速率方程为尸h2(NO>C(H2),增大C(NO)或C(H2),均可提

高总反应的反应速率，故A正确；

B.根据速率方程为片必(NO>c(H2),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同，如c(NO)增大2倍，。增大4倍、c(H2)增大2

倍，。增大2倍，故B错误；

C.反应速率由最慢的一步决定，该反应的快慢主要取决于反应①，故C正

确；

20

D.升高温度，可以增大活化分子百分数，反应速率加快，可以提高反应①、

②的速率，故D正确;

答案选B。

11.下列叙述正确的是

图3

A.如图1所示，若铜中含有杂质银，可形成原电池，且铜作正极

B.如图2所示，当有O.lmol电子转移时，有14.4gCu2。生成

C.基于绿色化学理念设计的制取CU2O的电解池如图2所示，铜电极发生2Cu-

2e+2OH-=Cu2O+H2O

D.若图3所示的装置中发生Cu+2Fe3+=Ci?++2Fe2+的反应，则X极是负极，Y

极的材料可以是铜

【答案】C

【解析】

【详解】A.铜能与硫酸铁溶液反应生成硫酸铜和硫酸亚铁，若铜中含有杂质

银，铜和银在溶液中构成原电池，铜做原电池的负极，银做正极，A错误；

B.由图可知，该装置为电解池，与电源正极相连的铜电极为阳极，铜失电子

发生氧化反应生成氧化亚铜，电极反应式为：2Cu-2e-+20HHeU2O+H2O,当有

O.lmol电子转移时，生成氧化亚铜的物质的量为01xg=0.05mol,质量为

0.05molx144g/mol=7.2g,B错误；

C.由图可知，该装置为电解池，与电源正极相连的铜电极为阳极，铜失电子

发生氧化反应生成氧化亚铜，电极反应式为：2Cu-2e-+20HHeU2O+H2O,C正

确；

21

D.由图可知，该装置为原电池，由电子的移动方向可知，X极是原电池的负

极，Y极为正极，铜能与硫酸铁溶液反应生成硫酸铜和硫酸亚铁，则Y极不可

能是铜，D错误；

故选。

12.已知高能锂离子电池的总反应为2Li+FeS=Fe+Li?S,以UP%SO（CH3）2为电

解质，用该电池为电源电解处理含镁废水并回收单质Ni的实验装置如图所示

（实验结束后，b室中NaCl溶液浓度变大）。下列说法木正确的是

A.碳棒为阳极，有电子从碳棒经导线流向FeS

B.离子交换膜m为阳离子交换膜

C.当Li电极质量减轻7g时，b室离子数将增加Imol

D.若与电源连接时将电极接反，某一电极易发生腐蚀

【答案】C

【解析】

【分析】由反应FeS+2Li=Fe+Li2s可知，Li被氧化，应为原电池的负极，FeS

被还原生成Fe,为正极反应，用该电池为电源电解含镇酸性废水并得到单质

Ni,则镀银铁棒为阴极，发生还原反应，连接原电池负极，碳棒为阳极，连接

电源的正极，发生氧化反应，据此分析解答。

【详解】A.原电池中Li为负极，FeS为正极，则碳棒连接电源正极为阳极，

外电路中，电子由负极Li流向正极FeS,故A正确；

22

B.电解过程中为平衡a、c中的电荷，a中的Na+和c中的Cl分别通过阳离子

膜和阴离子膜移向b中，使b室中NaCl溶液的物质的量浓度不断增大，即膜m

为阳离子交换膜，故B正确；

C.锂电极反应Lie=Li+,当Li电极质量减轻7g时，即转移Imolu时，b室离

子数增加2mol,故C错误；

D.若与电源连接时将电极接反，则镀银铁棒做阳极，活泼金属会失去电子而

易发生腐蚀，故D正确；

故选：C。

13.下列说法不正确的是

A.1g氢气在氧气中完全燃烧生成气态水，放出的热量为120.9kJ,氢气的标准

燃烧热小于-241.8kJ・moH

B.5OOC、30MPa下，将0.5molN2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成

NH3(g),放出的热量为19.3kJ,其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)修为2NH3(g)

△H=-38.6kJ・mol"

C.常温下，若反应C(s)+CO2(g)=2CO(g)不能自发进行，则该反应的AH>0

D.已知中和热为AH-57.3kJ.mol1,若将含0.5molH2s。4的浓溶液与含

ImolNaOH的溶液混合，放出的热量要大于57.3kJ

【答案】B

【解析】

【详解】A.1g氢气在氧气中完全燃烧生成气态水，放出的热量为120.9kJ,氢

气的标准燃烧热是Imol氢气燃烧生成液态水放出的能量，所以氢气的标准燃烧

热小于-241.8kJ・moH,故A正确；

B.500℃、30Mpa下，将0.5molN2和L5molH2置于密闭的容器中充分反应生

成NH(g)的物质的量小于Imol,放出的热量为19.3kJ,则生成2moi氨气放出

的热量大于38.6kJ,故B错误；

C.常温下，若反应C(s)+CO2(g)=2CO(g)不能自发进行，根据AG=AH-TAS,

可知该反应的AH>0,故C正确；

23

D.中和热为AH=-57.3kJ・moH,若将含0.5molH2sO4的浓溶液与含ImolNaOH

的溶液混合，浓硫酸溶于水放热，所以放出的热量要大于57.3kJ,故D正确；

选B。

14.利用如图装置（电极材料均为石墨，右侧装置为原电池）从废旧锂离子电池正

极材料Lie。。？中回收金属钻。工作时借助细菌降解乙酸盐生成CO?，将

Lie。。?转化为C02+,并定时将乙室溶液转移至甲室。下列说法不正确的是

/，\I\\

乙酸盐离子CoCl2乙酸盐离子盐酸

溶液交换膜溶液溶液交换膜

A.b电极为电解池的阴极，d电极为原电池的正极

+

B.c电极反应式为CH3coeF+2H2。-8e-=2CO2T+7H

C.为保持细菌所在环境pH稳定，两池均应选择阴离子交换膜

D.若甲室Co?+减少lOOmg,乙室Co?+增加200mg,则此时可能还未进行过溶

液转移

【答案】C

【解析】

【分析】右侧装置为原电池，d电极上口。。&发生得电子的还原反应生成

2++2++

Co,为原电池正极，电极反应为：LiCoO2+e-+4H=Co+Li+2H2O，•右

侧装置中细菌降解乙酸盐生成其中碳元素化合价升高，所以电极c为原

+

电池负极，电极反应为：CH3COO+2H2O-8e-=2CO2T+7H；左侧装置为

电解池，其中a电极接原电池的正极为电解池阳极，细菌上乙酸盐的阴离子失

去电子被氧化为C2,同时生成H+,电极反应为：

24

CH3coeT+2H2O—8e-=2CO2T+7H+；b电极接原电池的负极为电解池阴极，

Co2+被还原为Co,电极反应为Co2++2e-=Co。

【详解】A.由分析可知，b电极为电解池的阴极，d电极为原电池的正极，A

项正确；

B.由分析可知，c电极为电池负极，细菌降解乙酸盐生成其中碳元素化

合价升高，失去电子，根据氧化还原规律可得电极反应式为：

+

CH3co+2H2O-8e-=2CO2T+7H,B项正确；

C.由分析可知电池工作时，电解池中a极乙酸盐阴离子失去电子被氧化为CQ

气体，同时生成H+,电极反应式为CH3COO-+2H2O—8e-=2CC)2T+7H+,为

了保持细菌所在环境pH稳定，H+通过阳离子交换膜进入阴极室；由分析可知

对于原电池，负极反应为CH3COO-+2HzO—8e-=2CO2T+7H+,同样，为了

保持细菌所在环境pH稳定，H+通过阳离子交换膜进入正极室，两池均应选择

阳离子交换膜，C项错误；

D.由分析可知左室的b电极反应为Go2++2e-=G。，若左室中C02+减少

lOOmg,左侧装置转移电子物质的量为；右室中d电极反应为

59g/mol

+2++

LiCoO,+e-+4H=Co+Li+2H2O,若右室G02+增加200mgi则转移电子

的物质的量为n=＜：2gxl由于电子转移的物质的量相等，说明此时可能还

59g/mol

未进行过溶液转移，D项正确；

故选C。

二、非选择题：本题共4小题，共58分。

15.回答下列问题：

25

（1）某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，在200mL稀盐酸中加

入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如表（累计值）：

时间(min)12345

氢气体积

（mL）（标准状50120232290310

况）

①上述实验过程中，反应速率最大时间段是（选填字母作答），该时间段

反应速率最大的主要原因是o

A.0〜IminB.1〜2minC.2〜3minD.3〜4minE.4〜5min

②求2〜3分钟时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率（假设反应

过程中溶液体积不变）。

（2）某温度下在容积为1L密闭容器中，X、Y、Z三种气态物质的物质的量随

时间变化曲线如图。

物质的量/mol

时间/min

①该反应的化学方程式是O

②该反应达到平衡状态的标志是。

A.X的浓度不再改变

B.Y的体积分数在混合气体中保持不变

C.容器内气体的总压强保持不变

D.容器内气体的总质量保持不变

③反应进行到2min时，Y的转化率为,0

（3）氢气是一种理想的绿色能源，有科学家预言，氢能将成为人类的主要能

源。已知以水为原料通过下列途径均可制得氢气。

26

i)太阳光催化分解水：2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)△Hi=571.6kJ・moH

1

ii)焦炭与水反应：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)AH2=131.3kJ«mol

iii)甲烷与水反应：CH4(g)+H2O(g)<CO(g)+3H2(g)AH3=206.1kJ/mol

①反应i中主要的能量转化为;你认为通过此途径进行田工业化生产

的最突出优点是。

②一定温度下，出反应中使用催化剂后，下列物理量能保持不变的有。

a.焰变ARb.反应活化能Eac.活化分子百分比d.平衡常数K3

【答案】(1)①.C②.反应放热，温度升高，反应速率增大③.

0.05mol/(L*min)

(2)①.3X+Y簿飞2Z②.ABC③.10%

(3)①.太阳能(或光能)转化为化学能②.太阳能是取之不尽的清洁能源

③.a、d

【解析】

【小问1详解】

①由表格数据可知，在0~lmin、l~2min、2~3min、3~4min、4~5min五个时间

段中，产生气体的体积分别为50mL、70mL、112mL、58mL、20mL,生成气

体体积越大的时间段，反应速率越大，则反应速率最大的时间段为2~3min,故

选C；该时间段反应速率最大的主要原因是锌与盐酸反应放热，导致体系温度

升高，反应速率增大；

②由表格数据可知，在2~3min内，反应生成标准状况下氢气的体积为

112mL,则氢气的物质的量为0.112L:22.4L/mol=0.005mol,由方程式可知，用

0.005x2

盐酸表示的反应速率为=O2L=0.05mol/(L・min),故答案为：

Imin

0.05mol/(L*min)；

【小问2详解】

27

①由图可知，反应过程中，X、Y物质的量减少，是反应物，Z物质的量增

多，为生成物，由物质的量的变化之比等于化学计量数之比可得：(L0-

0.7)mol：(1.0-0.9)mol：(0.3-0.1)mol=3：1：2,反应到5min后各物质的物质的

量不再变化，说明该反应是可逆反应，则反应的化学方程式为3X+Y.，2Z,故

答案为：3X+Y.-2Z；

②A.X的浓度不再改变说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故A可以

说明反应达到平衡；

B.Y的体积分数在混合气体中保持不变说明正逆反应速率相等，反应已达到平

衡，故B可以说明反应达到平衡；

C.该反应是气体体积减小的反应，反应中容器内压强减小，则容器内气体的

总压强保持不变说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故C可以说明反应

达到平衡;

D.由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量相等，在恒容密闭容器中气体

的总质量始终保持不变，则容器内气体的总质量保持不变不能说明正逆反应速

率相等，无法判断反应是否达到平衡，故D不能说明反应达到平衡；

故选ABC；

③由图中可知，Y的起始物质的量是LOmol,2min时Y的物质的量是0.9mol,

则反应到2min时Y的转化率为.W-09”。，x100%=10%；

l.Omol

【小问3详解】

①反应i是太阳光催化分解水，主要的能量转化方式为太阳能(或光能)转化为化

学能。太阳能是取之不尽的清洁能源，是通过此途径进行氢气的工业生产的最

突出的优点。

28

②催化剂能通过降低反应的活化能而增大活化分子百分数，催化剂不影响反应

物和生成物的能量，故不影响反应的始变，反应的平衡常数只和温度有关，平

衡常数也不受催化剂的影响，故选ad。

16.某市对大气进行监测，发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5(直径小于

等于2.5pim的悬浮颗粒物)，其主要来源为燃煤、机动车尾气等，因此对

PM2.5、S02、NOx等进行研究具有重要意义。请回答下列问题：

(1)为减少SO2的排放，常采取的措施如下：将煤转化为清洁气体燃料。

已知：H2(g)+；C)2(g)=H2O(g)AH=-241.8kJ»mor1；

1

C(s)+102(g)=CO(g)AH-110.5kJ.mol。

写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式：。

(2)汽车尾气的转化：

①NO在催化条件下分解，反应在恒温密闭容器中下进行：

1

2N0(g)脩？N2(g)+O2(g)AH-180.8kJ.mol-；某温度下，NO平衡转化率为

10.0%,该温度下的平衡常数为,(用分数表示)若某时刻n(NO)、

n(N2)、n(O2)分别为2.0mol、l.Omoh0.50mol,此时反应_______(填序号)。

a.向逆反应方向进行b.向正反应方向进行c.达到平衡状态

②汽车燃油不完全燃烧时产生CO,有人设想按下列反应除去CO：

2CO(g)=2C(s)+O2(g)o已知该反应的AH>0,简述该设想能否实现的依据：

(3)清洁能源具有广阔的开发和应用前景，可减小污染解决雾霾问题，其中甲

醇、甲烷是优质的清洁燃料，可制作燃料电池，一定条件下用CO和H2合成

1

CH3OH：CO(g)+2H2(g)脩？CH30H(g)AH=-99kJ«mol□向体积为2L的密闭

容器中充入2moic。和4molH2,测得不同条件下容器内的压强(P：kPa)随时间

(min)的变化关系如图中I、II、III曲线所示：

29

p

1

【答案】⑴C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)AH=+131.3kJ«mol-

(2)①.」一②.a③.不能实现，因为该反应的AH>0,AS<0,所以

324

△G=AH-TAS>0恒成立，所以该反应在任何条件下均不能自发进行

(3)II中使用催化剂

【解析】

【小问1详解】

已知：①H2(g)+；O2(g)=H2O(g),②C(s)+gc)2(g)=C0(g)根据盖斯定律②-①可

得C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)AH=+131.3kJ«mol1,答案：

1

C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)AH=+131.3kJ«mol；

【小问2详解】

①NO在催化条件下分解，反应在恒温密闭容器中下进行：

2NO(g)'N2(g)+O2(g),某温度下，NO平衡转化率为10.0%,

Nng+

始o

起x叱O.O5xO.O5x1

化

转oo5o5K=----------z-=--------若某时刻

XXX，

衡

平o.910.O5O.O5(O.9x)-324

X0.X0.X

n(NO)、n(N2)、n(C)2)分别为2.0mol、l.Omok0.50mol,假设容积为VL,

150.55

—mol/L——mol/L.

Q=VV-----=由于KVQ,故平衡向逆反应方向移动，选a,②汽

/N…/T、2O

30

车燃油不完全燃烧时产生co,有人设想按下列反应除去co：

2CO(g)=2C(s)+O2(g),已知该反应的AH>0,简述该设想能否实现的依据：不

能实现，因为该反应的AH>0,AS<0,所以AG=AH-TXAS>0恒成立，所

以该反应在任何条件下均不能自发进行，答案：』二、a、不能实现，因为该反

应的AH>0,AS<0,所以AG=AH-TAS>0恒成立，所以该反应在任何条件下

均不能自发进行；

【小问3详解】

n和I相比反应速率加快，不影响平衡移动，正反应为气体物质的量减小的反

应，应是使用催化剂，答案：n中使用催化剂。

17.请回答下列问题：

(1)高铁酸钾(KzFeOj不仅是一种理想的水处理剂，而且高铁电池的研制也

在进行中。如图所示是高铁电池的模拟实验装置。

电流计

高铁酸钾

和氢氧化、'二三氢氧化钾

钾混合溶液匕m三当溶液

①该电池放电时正极反应式为O

②盐桥中盛有饱和KC1溶液，此盐桥中氯离子向(填“左”或

“右”)移动；

③下图为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线，由此可得出高铁电池的

优点有.___________o

U.20.61.U放电时间/h

31

（2）铜是人类最早使用的金属，它与人类生产、生活关系密切，请运用所学知

识解释下列与铜有关的化学现象。

①如图，在硫酸型酸雨地区，不纯的铜制品发生电化学腐蚀，Cu发生

（填“氧化”或“还原”）反应，写出正极的电极反应式：

硫酸型酸雨碳

铜制品

②如下图，将螺旋状的铜丝在酒精灯上灼烧，铜丝变黑色，然后将红热的铜丝

插入NH4cl固体中，过一会取出，发现插入部分黑色变为光亮的红色，查阅资

料可知，该过程有N?生成，写出由黑色变为光亮红色过程中反应的化学方程

式：