2021北京石景山九中高二(上)期中化学（教师版）

这是一份2021北京石景山九中高二(上)期中化学（教师版），共27页。试卷主要包含了单选题，填空题等内容，欢迎下载使用。

2021北京石景山九中高二(上)期中
化 学
一、单选题。(本题共25小题，每小题2分，共50分)
1. 下列氢能的制取、贮存及利用过程(如图所示)，未涉及的能量转化形式是（ ）

A. 光能转化为化学能 B. 机械能转化为电能
C. 电能转化为化学能 D. 电能转化为光能
2. 下列有关化学能与热能说法正确的是
A. 需要加热的化学反应都是吸热反应
B. 同温同压下，反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)，在光照和点燃条件下的△H相同
C. 焓是与内能有关的物理量，任何条件下，反应的热效应等于焓变
D. 等质量的硫蒸气和硫粉分别与足量氧气反应生成SO2气体，硫粉放出的热量多
3. 下列措施能降低化学反应的活化能，提高反应速率的是
A. 增大反应物浓度 B. 加催化剂
C. 加压 D. 升温
4. 已知：H2(g)+F2(g)=2HF(g) △H =﹣546.6kJ•mol﹣1，下列说法中不正确的是
A. 44.8L氟化氢气体分解成22.4L的氢气和22.4L的氟气吸收546.6kJ热量
B. 1mol氢气与1mol氟气反应生成2mol液态氟化氢放出的热量大于546.6kJ
C. 相同条件下，1mol氢气与1mol氟气的能量总和高于2mol氟化氢气体的能量
D. 2molH﹣F键的能比1molH﹣H键和1molF﹣F键的键能之和大546.6kJ
5. 一定条件下，在容积为1L的密闭容器中发生反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，1min后测得生成0.06molNH3，则该段时间内用N2来表示的化学反应速率为（ ）
A. 0.01mol·L-1·min-1 B. 0.02mol·L-1·min-1
C. 0.03mol·L-1·min-1 D. 0.06mol·L-1·min-1
6. 已知煤炭的燃烧热为393.5kJ/mol，氢气的燃烧热为285.8kJ/mol，一氧化碳的燃烧热为283.0kJ/mol。某同学发现在灼热的煤炭上洒少量水，煤炉中会产生淡蓝色火焰，煤炭燃烧更旺，因此该同学得出结论“煤炭燃烧时加少量水，可使煤炭燃烧放出更多的热量。”下列有关说法正确的是
A. 反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)的ΔH＜-571.6kJ·mol-1
B. CO的燃烧的热化学方程式为2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH=-283.0kJ·mol-1
C. “煤炭燃烧得更旺”是因为少量固体碳与水反应生成了可燃性气体
D. 因285.8kJ·mol-1+283.0kJ·mol-1＞393.5kJ·mol-1，故该同学的结论是对的
7. 已知热化学方程式：
①C(金刚石，s)＋O2(g)=CO2(g)　ΔH1
②C(石墨，s)＋O2(g)=CO2(g)　ΔH2
③C(石墨，s)=C(金刚石，s)　ΔH3=+1.9kJ∙mol－1
下列说法正确的是(　　)
A. 石墨转化成金刚石的反应是吸热反应
B. 金刚石比石墨稳定
C. ΔH3=ΔH1-ΔH2
D. ΔH1＞ΔH2
8. 工业上常使用电解精炼法将粗铜提纯。在电解精炼时(　　)
A. 粗铜接电源负极 B. 杂质都将以单质形式沉积到池底
C. 纯铜作阳极 D. 纯铜片增重2.56 g，电路中通过电子为0.08 mol
9. 观察下列几个装置示意图，有关叙述不正确的是（ ）
A. 装置①中阴极上析出红色固体
B. 装置②的待镀铁制品应与电源正极相连
C. 装置③中外电路电子由 a 极流向 b 极
D. 装置④的离子交换膜允许阳离子自由通过
10. 是一种剧毒气体，对H2S废气资源化利用途径之一是回收能量并得到单质硫，反应原理为：。如图为质子膜燃料电池的示意图。下列说法正确的是

A. 电池工作时，电流从电极a经负载流向电极b
B. 电极a上发生的电极反应为：
C. 当反应生成64gS2时，电池内部释放632kJ热能
D. 当电路中通过4mol电子时，有4mol H+经质子膜进入正极区
11. 瑞典ASES公司设计的曾用于驱动潜艇的液氨-液氧燃料电池示意图如下，有关说法正确的是

A. 电池总反应为：4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O
B. 电池工作时，OH－向正极移动
C. 电极2发生的电极反应为：O2+4H+ + 4e－=2H2O
D. 电流由电极1经外电路流向电极2
12. 有一种“水”电池，在海水中电池总反应可表示为5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl，下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是
A. 正极反应式：Ag+Cl--e-=AgCl
B. Na+不断向“水”电池的负极移动
C. 每生成1molNa2Mn5O10转移2mol电子
D. AgCl是还原产物
13. 如图四幅图依次对应ABCD四种说法，不正确的是


A. 钢铁发生吸氧腐蚀 B. 钢铁发生析氢腐蚀
C. 将锌板换成铜板对钢闸门保护效果更好 D. 钢闸门作为阴极而受到保护
14. 2018年10月23日通车的最长跨海大桥“港珠澳大桥”全长近50公里，海中桥墩由将近1500根钢管复合桩组成。下列有关钢管桩的腐蚀与防护的说法不正确的是
A. 在钢管桩表面涂上环氧树脂涂料可以减缓钢管桩的腐蚀
B. 钢管桩在海水中的腐蚀速率比在淡水湖中的腐蚀速率慢
C. 将钢管桩与外加直流电源的负极相连接，可以减缓钢管桩的腐蚀速率
D. 在钢管桩水下区域装上若干镁铝合金，可以减缓钢管桩的腐蚀速率
15. 对于300mL1mol/L盐酸与足量的铁片的反应，采取下列措施：
①适当升高温度 ②改用100mL3mol/L盐酸 ③再加300mL1mol/L盐酸 ④滴加几滴硫酸铜溶液 ⑤改用300mL1mol/L硝酸，其中能使反应速率加快且不改变生成氢气的量的是
A. ①②④ B. ①③④ C. ②③④ D. ①②③⑤
16. 在水溶液中存在反应：Ag＋＋Fe2＋⇌Ag(s)＋Fe3＋+Q，达到平衡后，为使平衡体系中析出更多的银，可采取的措施是（ ）
A. 升高温度 B. 加水稀释 C. 增大Fe2＋的浓度 D. 常温下加压
17. 已知分解1molH2O2放出热量98kJ。在含少量I-的溶液中，H2O2分解的机理为：
①H2O2+I-→H2O+IO- 慢 ②H2O2+IO-→H2O+O2+I- 快
下列有关该反应的说法正确的是
A. 反应活化能等于98kJ/mol B. 反应速率由②决定
C. I﹣是该反应的催化剂 D. v(H2O2)=v(H2O)=v(O2)
18. 为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解反应的催化效果，甲、乙两位同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。下列叙述中不正确的是

A. 图甲所示实验可通过观察产生气泡的快慢来比较反应速率的大小
B. 相同环境下若图甲所示实验中反应速率为①>②，则一定说明Fe3+比Cu2+对H2O2分解催化效果好
C. 用图乙所示装置测定反应速率，可测定反应产生的气体体积及反应时间
D. 为检查图乙所示装置的气密性，可关闭A处活塞，将注射器活塞拉出一定距离，一段时间后松开活塞，观察活塞是否回到原位
19. 在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)，平衡常数K和温度关系如表，下列说法错误的是
t/℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
A. 反应的化学平衡常数表达式为K=
B. 该反应为吸热反应
C. 830℃时，容器中的化学反应已达到平衡，在其他条件不变的情况下，扩大容器的体积，平衡不移动
D. 某温度下，各物质的平衡浓度符合如下关系：3c(CO2)•c(H2)=5c(CO)•c(H2O)，此时的温度为830℃
20. 在一定温度下、1L密闭容器中，3种气体起始状态和平衡状态时的物质的量(n)如表所示，下列有关说法正确的是

x
y
w
n(起始状态)/mol
2
1
0
n(平衡状态)/mol
1
0.5
1.5

A. 该温度下，此反应的平衡常数表达式是K=
B. 升高温度，若w的体积分数减小，则此反应△H＞0
C. 增大压强，正、逆反应速率均增大，平衡向正反应方向移动
D. 该温度下，再向容器中通入3molw，达到平衡时，n(x)=2mol
21. 已知A(g)+B(g) 2C(g) △H =akJ•mol﹣1，反应平衡常数K与温度的关系如表所示：
温度/℃
750
900
1100
K值
56
4
2.8
900℃时，向2L的密闭容器中充入0.40molA和0.40molB，经10s反应达到平衡状态。下列说法不正确的是
A. a＜0
B. 0～10s内，A的反应速率是0.01mol•L﹣1•s﹣1
C. 平衡时，C的物质的量浓度为0.1mol•L﹣1
D. 若将容器容积缩小为原来的一半，则B的转化率为50%
22. 汽车尾气处理存在反应：NO2(g)+CO(g)NO(g)+CO2(g)，该反应过程及能量变化如图所示，下列说法正确的是（ ）

A. 升高温度，平衡正向移动
B. 该反应生成了具有非极性共价键的CO2
C. 反应物转化为活化络合物需要吸收能量
D. 使用催化剂可以有效提高反应物的平衡转化率
23. CuCl2溶液中存在如下平衡：[Cu(H2O)4]2+(蓝色)+4Cl-[CuCl4]2-(黄色)+4H2O ΔH>0。下列可使黄绿色的CuCl2溶液变成蓝色的方法是
A. 升温 B. 加NaCl(s) C. 加压 D. 加AgNO3(s)
24. 常温下，将除去表面氧化膜的Al、Cu片插入浓HNO3中组成原电池（图1),测得原电池的电流强度（I）随时间（t）的变化如图2所示,下列说法正确的是

A. 0-t1时，原电池的负极是铜片
B. 0-t1时，正极的电极反应式是2H++2e-=H2↑
C. t1时刻，电流方向发生变化的原因是Al 在浓硝酸中发生钝化，氧化膜阻止了Al进一步反应
D. tl时刻后，电子从铝经过导线流向铜
25. 已知工业合成氨的反应为N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH＜0，下列措施中，既可以提高氨气平衡时的产率又可以加快反应速率的是
A. 采用高温条件 B. 加入适当的催化剂
C. 增大压强 D. 将氨气液化并不断移去液氨
二、填空题(本大愿共4小题，共50分)
26. 回答下列问题：
（1）对温室气体CO2进行减排和综合治理具有十分重要的意义。CH4•CO2催化重整不仅对温室气体的减排有重要意义，还可以得到合成气(CO和H2)。
已知：①CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H1=+206.2kJ•mol﹣1
②CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g) △H2=+165.0kJ•mol﹣1
写出该催化重整反应的热化学方程式：___________。
（2）若适量的N2和O2完全反应，每生成92gNO2需要吸收67.8kJ热量，则表示该反应的热化学方程式为 ___________。
（3）在0℃、101kPa时，44.8LH2在足量O2中完全燃烧生成H2O(1)放出571.6k]的热量，则表示H2燃烧热的热化学方程式为 ___________。
（4）我国是世界上第二大乙烯生产国，乙烯可由乙烷裂解得到；C2H6(g) C2H4(g)+H2(g)，相关化学键的键能数据如表所示，则上述反应的△H等于 ___________。
化学键
C﹣H
C﹣C
C=C
H﹣H
键能/(kJ•mol﹣1)
410
345
610
430

（5）把煤作为燃料可通过下列两种途径：
途径Ⅰ：C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1
途径Ⅱ：先制成水煤气：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H2
再燃料水煤气：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H3
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H4
则△H1=___________(用△H2、△H3、△H4表示)。
27. 10月22号我们在“欢乐谷”参加了年级精心组织的实践活动，感受科技的魅力。小九同学在享受了“雅鲁藏布大漂流”的激情欢快之后，思考了以下化学问题：
（1）该游乐项目环境潮湿，各种钢铁设备很容易生锈，此生锈过程主要是 ___________腐蚀，钢铁做 ___________极，电极反应为 ___________，为防止被腐蚀，增强设备耐用性，很多钢铁部件采用在表面电镀一层锌或镍的方法，电镀时钢铁部件需连接电源的 ___________极，而对于地下输水钢管，设计者经常使用“牺牲阳极法”进行保护，该方法中，钢铁承担的电极，电极反应方程式为 ___________。
（2）小九同学利用铁钉深入探究钢铁在不同溶液中的吸氧腐蚀，设计进行了如下实验：
实验装置
实验
浸泡液
pH
氧气浓度随时间的变化


①
H2O
7


②
1.0mol•L﹣1NH4Cl
5
③
0.5mol•L﹣1(NH4)2SO4
5
④
1.0mol•L﹣1NaCl
7
⑤
0.5mol•L﹣1Na2SO4
7
下列说法不正确是_____
A. ①与④⑤比较说明盐溶液可以加快吸氧腐蚀速率
B. ②与③、④与⑤比较说明吸氧腐蚀速率可能与阴离子种类有关
C. 向实验⑤溶液中加入少量(NH4)2SO4固体，吸氧腐蚀速率加快
D. 向实验②溶液中加等体积0.5mol•L﹣1(NH4)2SO4，吸氧腐蚀速率一定加快
28. 电解原理在化学工业中有广泛应用。
（1）电解食盐水是氯碱工业的基础。目前比较先进的方法是阳离子交换膜法，电解示意图如图所示，图中的阳离子交换膜只允许阳离子通过，请回答以下问题：

①图中A极要连接电源的______（填“正”或“负”）极。
②精制饱和食盐水从图中_____位置补充，氢氧化钠溶液从图中____位置流出。（选填“a”、“b”、“c”、“d”、“e”或“f”）
③电解总反应的离子方程式是___________________________________。
（2）电解法处理含氮氧化物废气，可回收硝酸，具有较高的环境效益和经济效益。实验室模拟电解法吸收NOx的装置如图所示（图中电极均为石墨电极）。若用NO2气体进行模拟电解法吸收实验。

①写出电解时NO2发生反应的电极反应________________________________。
②若有标准状况下2.24LNO2被吸收，通过阳离子交换膜（只允许阳离子通过）的H+为__________mol。
（3）为了减缓钢制品的腐蚀，可以在钢制品的表面镀铝。电解液采用一种非水体系的室温熔融盐，由有机阳离子、A12C17-和AlCl4-组成。
①钢制品应接电源的________极。
②已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，阴极电极反应式为________________。
③若改用AlCl3水溶液作电解液，则阴极电极反应式为_______________________。
29. 火力发电厂释放出大量气体会造成环境污染。对燃煤废气进行处理，可实现绿色环保、废物利用等目的。
（1）CO可以与H2O(g)发生反应：CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) △H＜0，在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，起始时按照如表进行投料，在800℃时达到平衡状态，K=1.0。
起始物质的量
甲
乙
丙
n(H2O)/mol
0.10
0.20
0.20
n(CO)/mol
0.10
0.10
0.20
①该反应的平衡常数表达式为 ___________。
②平衡时，丙容器中H2O的物质的量是 ___________mol，甲容器中CO的转化率是 ___________，容器中CO的转化率：乙 ___________甲(填“＞”、“=”或“＜”)。
③丙容器中，其它条件不变时，温度 ___________(填“升高”或“降低”)，CO的平衡转化率升高。
（2）除去氮氧化物：
①利用甲烷催化还原NOx；
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H1=﹣574kJ•mol﹣1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H2=﹣1160kJ•mol﹣1
甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为 ___________。
②也可用氨气与之发生反应：NOx+NH3→N2+2H2O。现有NO2和NO的混合气体3.0L，和3.4L(同温同压下)NH3反应，恰好使其全部转化为氮气，则原混合气体中，NO2和NO的体积比是 ___________。

参考答案
一、单选题。(本题共25小题，每小题2分，共50分)
1. 下列氢能的制取、贮存及利用过程(如图所示)，未涉及的能量转化形式是（ ）

A. 光能转化为化学能 B. 机械能转化为电能
C. 电能转化为化学能 D. 电能转化为光能
【答案】A
【解析】
【详解】A．图中所示并没有光能转化为化学能的过程，光能转化为化学能一般像绿色植物光合作用等，A符合题意；
B．风轮机、水轮机中均有机械能转化为电能的过程，B不合题意；
C．电解池就是将电能转化为化学能，C不合题意；
D．图中灯泡亮着就是将电能转化为光能，D不合题意；
故答案为：A。
2. 下列有关化学能与热能说法正确的是
A. 需要加热的化学反应都是吸热反应
B. 同温同压下，反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)，在光照和点燃条件下的△H相同
C. 焓是与内能有关的物理量，任何条件下，反应的热效应等于焓变
D. 等质量的硫蒸气和硫粉分别与足量氧气反应生成SO2气体，硫粉放出的热量多
【答案】B
【解析】
【详解】A．放热反应也需要加热达到其活化能才能反应，A错误；
B．化学反应的△H与反应条件无关，同温同压下，只与反应物总能量和生成物总能量差值有关，B正确；
C．焓是与内能有关的物理量，反应前后体系温度相同时，在恒压条件下进行的化学反应的热效应等于焓变，C错误；
D．硫蒸气生成硫粉放出热量，等质量的硫蒸气和硫粉分别与足量氧气反应生成SO2气体，硫蒸气放出的热量多，D错误；
故选B。
3. 下列措施能降低化学反应的活化能，提高反应速率的是
A. 增大反应物浓度 B. 加催化剂
C. 加压 D. 升温
【答案】B
【解析】
【详解】增大浓度、压强，可增大单位体积活化分子数目，但活化能不变；升高温度，反应的活化能不变，但提供能量，活化分子百分数增加，反应速率增大，只有催化剂，可降低反应的活化能，反应速率增大；
答案选B。
4. 已知：H2(g)+F2(g)=2HF(g) △H =﹣546.6kJ•mol﹣1，下列说法中不正确的是
A. 44.8L氟化氢气体分解成22.4L的氢气和22.4L的氟气吸收546.6kJ热量
B. 1mol氢气与1mol氟气反应生成2mol液态氟化氢放出的热量大于546.6kJ
C. 相同条件下，1mol氢气与1mol氟气的能量总和高于2mol氟化氢气体的能量
D. 2molH﹣F键的能比1molH﹣H键和1molF﹣F键的键能之和大546.6kJ
【答案】A
【解析】
【详解】A．没明确是否在标准状况，无法通过气体体积计算，A错误；
B．相同物质的量条件下，氢气与氟气反应生成液态氟化氢比生成气体氟化氢放出更多的热量，B正确；
C．题给反应是放热反应，即反应物总能量高于生成物总能量，故相同条件下，1mol氢气与1mol氟气的能量总和高于2mol氟化氢气体的能量，C正确；
D．根据题给反应信息，反应物总键能-生成物总键能=△H，故生成物总键能大于反应物总键能，即2molH﹣F键的键能比1molH﹣H键和1molF﹣F键的键能之和大546.6kJ，D正确；
故选A。
5. 一定条件下，在容积为1L的密闭容器中发生反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，1min后测得生成0.06molNH3，则该段时间内用N2来表示的化学反应速率为（ ）
A. 0.01mol·L-1·min-1 B. 0.02mol·L-1·min-1
C. 0.03mol·L-1·min-1 D. 0.06mol·L-1·min-1
【答案】C
【解析】
【详解】由题意可知，根据公式v=，所以氨气的反应速率为0.06mol·L-1·min-1，根据化学反应速率之比等于系数之比，所以氮气的反应速率为0.03mol·L-1·min-1；
故答案为C。
6. 已知煤炭的燃烧热为393.5kJ/mol，氢气的燃烧热为285.8kJ/mol，一氧化碳的燃烧热为283.0kJ/mol。某同学发现在灼热的煤炭上洒少量水，煤炉中会产生淡蓝色火焰，煤炭燃烧更旺，因此该同学得出结论“煤炭燃烧时加少量水，可使煤炭燃烧放出更多的热量。”下列有关说法正确的是
A. 反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)的ΔH＜-571.6kJ·mol-1
B. CO的燃烧的热化学方程式为2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH=-283.0kJ·mol-1
C. “煤炭燃烧得更旺”是因为少量固体碳与水反应生成了可燃性气体
D. 因285.8kJ·mol-1+283.0kJ·mol-1＞393.5kJ·mol-1，故该同学的结论是对的
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．氢气的燃烧热为285.8kJ/mol，则反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)的ΔH＝-571.6kJ·mol-1，由于液态水转化为气态水吸热，则反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)的ΔH＞-571.6kJ·mol-1，A错误；
B．一氧化碳的燃烧热为283.0kJ/mol，则CO的燃烧的热化学方程式为CO(g)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-283.0kJ·mol-1，B错误；
C．“煤炭燃烧得更旺”是因为少量固体碳在高温下与水反应生成了可燃性气体氢气和CO，C正确；
D．由于能量是守恒的，所以“煤炭燃烧时加少量水，不可能使煤炭燃烧放出更多的热量。”，故该同学的结论是错误的，D错误；
答案选C。
7. 已知热化学方程式：
①C(金刚石，s)＋O2(g)=CO2(g)　ΔH1
②C(石墨，s)＋O2(g)=CO2(g)　ΔH2
③C(石墨，s)=C(金刚石，s)　ΔH3=+1.9kJ∙mol－1
下列说法正确的是(　　)
A. 石墨转化成金刚石的反应是吸热反应
B. 金刚石比石墨稳定
C. ΔH3=ΔH1-ΔH2
D. ΔH1＞ΔH2
【答案】A
【解析】
【分析】根据C(石墨，s)=C(金刚石，s)　ΔH3=+1.9kJ∙mol－1可知，石墨在一定条件下转化成金刚石是吸热反应，说明石墨的能量低于金刚石的能量，能量低的物质稳定，由此分析。
【详解】A．石墨转化为金刚石ΔH3=+1.9kJ∙mol－1，是吸热反应，故A符合题意；
B．石墨转化为金刚石ΔH3=+1.9kJ∙mol－1，要吸收能量，说明石墨的能量低，稳定，故B不符合题意；
C．根据盖斯定律，③=②-①，故ΔH3=ΔH2-ΔH1，故C不符合题意；
D．石墨在一定条件下转化成金刚石是吸热反应，说明石墨的能量低于金刚石的能量，故①中放出的能量比②中的多，放热为负值，ΔH1 ＜ΔH2，故D不符合题意；
答案选A。
8. 工业上常使用电解精炼法将粗铜提纯。在电解精炼时(　　)
A. 粗铜接电源负极 B. 杂质都将以单质形式沉积到池底
C. 纯铜作阳极 D. 纯铜片增重2.56 g，电路中通过电子为0.08 mol
【答案】D
【解析】
【详解】A项、根据题知电解精炼铜，粗铜作阳极，与电源正极相连，A错误；
B项、根据题知电解精炼铜，粗铜作阳极，精铜作阴极，B错误；
C项、根据题知在阳极上，不参与放电的金属单质金、银等贵重金属会形成阳极泥沉积到池底，而锌等活泼金属以离子形成存在于溶液中，C错误；
D项、根据题知阴极反应Cu2＋+2e=Cu，精铜片增重2.56g，即析出2.56g铜，则电路中通过电子为， D正确。
9. 观察下列几个装置示意图，有关叙述不正确的是（ ）
A. 装置①中阴极上析出红色固体
B. 装置②的待镀铁制品应与电源正极相连
C. 装置③中外电路电子由 a 极流向 b 极
D. 装置④的离子交换膜允许阳离子自由通过
【答案】B
【解析】
【分析】A.该装置为电解池，与电源正极相连的是正极，电极反应为：2Cl--2e-=Cl2↑，与电源负极相连的是阴极，电极反应为：Cu2++2e-=Cu；
B.该装置为电镀池，待镀金属位于阴极，镀层金属位于阳极；
C.该装置为燃料电池，通入氢气的a极为负极，通入氧气的b极为正极，电池中电子由负极流向正极；
D.该装置为电解池，电解饱和食盐水，生成H2和NaOH的一极为阴极，生成Cl2的一极为阳极，阳极的阳离子穿过交换膜进入阴极。
【详解】A.该装置为电解池，与电源正极相连的是正极，电极反应为：2Cl--2e-=Cl2↑，与电源负极相连的是阴极，电极反应为：Cu2++2e-=Cu，因此阴极上析出红色固体，A项正确，不符合题意；
B.该装置为电镀池，待镀金属位于阴极，与电源的负极相连，B项错误，符合题意；
C.该装置为燃料电池，通入氢气的a极为负极，通入氧气的b极为正极，电池中电子由负极流向正极，即外电路电子由 a 极流向 b 极，C项正确，不符合题意；
D.该装置为电解池，电解饱和食盐水，生成H2和NaOH一极为阴极，生成Cl2的一极为阳极，阳极的阳离子穿过交换膜进入阴极，为阳离子交换膜，D项正确，不符合题意；
答案选B。
10. 是一种剧毒气体，对H2S废气资源化利用途径之一是回收能量并得到单质硫，反应原理为：。如图为质子膜燃料电池的示意图。下列说法正确的是

A. 电池工作时，电流从电极a经负载流向电极b
B. 电极a上发生的电极反应为：
C. 当反应生成64gS2时，电池内部释放632kJ热能
D. 当电路中通过4mol电子时，有4mol H+经质子膜进入正极区
【答案】D
【解析】
【详解】A．电池工作时，电流从正极b经负载流向负极a，故A错误；
B．电极a即负极H2S失电子发生氧化反应，所以电极反应为，故B错误；
C．当反应生成64gS2时即1mol，则消耗1mol氧气，但该装置将化学能转化为电能，所以电池内部几乎不放出能量，故C错误；
D．正极反应为，所以当电路中通过4mol电子时，有4mol经质子膜进入正极区，故D正确；
故选：D。
11. 瑞典ASES公司设计的曾用于驱动潜艇的液氨-液氧燃料电池示意图如下，有关说法正确的是

A. 电池总反应为：4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O
B. 电池工作时，OH－向正极移动
C. 电极2发生的电极反应为：O2+4H+ + 4e－=2H2O
D. 电流由电极1经外电路流向电极2
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A．氨气的氧化产物是氮气，则燃料电池的总反应可表示为4NH3+3O2＝2N2+6H2O，A正确；
B．原电池中，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，即OH-向负极移动，B错误；
C．氧气在正极得到电子，溶液显碱性，则正极电极反应为O2+2H2O+4e-＝4OH-，C错误；
D．原电池中电流从正极流向负极，即电流由电极2经外电路流向电极1，D错误，
答案选A。
12. 有一种“水”电池，在海水中电池总反应可表示为5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl，下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是
A. 正极反应式：Ag+Cl--e-=AgCl
B. Na+不断向“水”电池的负极移动
C. 每生成1molNa2Mn5O10转移2mol电子
D. AgCl是还原产物
【答案】C
【解析】
【分析】根据电池总反应可判断出反应中Ag的化合价升高，被氧化，Ag应为原电池的负极，AgCl是氧化产物；方程式中5MnO2生成1Na2Mn5O10，化合价共降低了2价，所以每生成1molNa2Mn5O10转移2mol电子；在原电池中阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，以形成闭合电路。
【详解】A．根据电池总反应，可判断出Ag应为原电池的负极，负极电极反应式为Ag+Cl--e-=AgCl，故A错误；
B．在原电池中阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，故B错误；
C．根据总反应式可知，5 mol MnO2生成1 mol Na2Mn5O10，转移2 mol电子，故C正确；
D．反应中Ag的化合价升高，被氧化，Ag应为原电池的负极，AgCl是氧化产物，故D错误；
答案选C。
13. 如图四幅图依次对应ABCD四种说法，不正确的是


A. 钢铁发生吸氧腐蚀 B. 钢铁发生析氢腐蚀
C. 将锌板换成铜板对钢闸门保护效果更好 D. 钢闸门作为阴极而受到保护
【答案】C
【解析】
【详解】A．由图可知，正极上氧气得到电子发生还原反应生成氢氧根离子，则图给钢铁腐蚀为吸氧腐蚀，故A正确；
B．由图可知，正极上氢离子得到电子发生还原反应生成氢气，则图给钢铁腐蚀为析氢腐蚀，故B正确；
C．由图可知，图给钢闸门保护方法为牺牲阳极的阴极保护法，若经锌换成比铁活泼性弱的铜，钢闸门中的铁做原电池的负极，钢闸门的腐蚀速率会加快，故C错误；
D．由图可知，图给钢闸门保护方法为外加直流电源的阴极保护法，钢闸门与直流电源的负极相连做电解池的阴极被保护，故D正确；
故选C。
14. 2018年10月23日通车的最长跨海大桥“港珠澳大桥”全长近50公里，海中桥墩由将近1500根钢管复合桩组成。下列有关钢管桩的腐蚀与防护的说法不正确的是
A. 在钢管桩表面涂上环氧树脂涂料可以减缓钢管桩的腐蚀
B. 钢管桩在海水中的腐蚀速率比在淡水湖中的腐蚀速率慢
C. 将钢管桩与外加直流电源的负极相连接，可以减缓钢管桩的腐蚀速率
D. 在钢管桩水下区域装上若干镁铝合金，可以减缓钢管桩的腐蚀速率
【答案】B
【解析】
【详解】A．在钢管桩表面涂上环氧树脂涂料，可以隔绝空气和水，减缓钢管桩的腐蚀，故A正确；
B．海水中电解质溶液的离子浓度大于淡水，导电能力强于淡水，则钢铁在海水中腐蚀速率快于淡水湖，故B错误；
C．若钢管桩与外加直流电源的负极相连接，钢管桩做电解池的阴极被保护，可以减缓钢管桩的腐蚀速率，故C正确；
D．镁和铝的金属活泼性强于比铁，钢管桩与镁铝合金在海水中形成原电池，铁做原电池的正极被保护，可以减缓钢管桩的腐蚀速率，故D正确；
故选B。
15. 对于300mL1mol/L盐酸与足量的铁片的反应，采取下列措施：
①适当升高温度 ②改用100mL3mol/L盐酸 ③再加300mL1mol/L盐酸 ④滴加几滴硫酸铜溶液 ⑤改用300mL1mol/L硝酸，其中能使反应速率加快且不改变生成氢气的量的是
A. ①②④ B. ①③④ C. ②③④ D. ①②③⑤
【答案】A
【解析】
【详解】①适当升高温度，能使反应速率加快且不改变生成氢气的量，符合题意；
②改用100mL3mol/L盐酸，增大了H+浓度，但没改变H+的物质的量，能使反应速率加快且不改变生成氢气的量，符合题意；
③再加300mL1mol/L盐酸，H+浓度没变，反应速率没改变，增加了氢气的量，不符合题意；
④滴加几滴硫酸铜溶液，铁置换出铜单质并与铜单质构成原电池的两极，体系变成了原电池，加快了生成氢气的反应速率，盐酸没改变，铁足量，故能使反应速率加快且不改变生成氢气的量，符合题意；
⑤改用300mL1mol/L硝酸，硝酸与铁反应得不到氢气，不符合题意；
符合题意的有①②④，故答案选A。
16. 在水溶液中存在反应：Ag＋＋Fe2＋⇌Ag(s)＋Fe3＋+Q，达到平衡后，为使平衡体系中析出更多的银，可采取的措施是（ ）
A. 升高温度 B. 加水稀释 C. 增大Fe2＋的浓度 D. 常温下加压
【答案】C
【解析】
【详解】A．为放热反应，升高温度平衡逆向移动，故A错误；
B．加水稀释，反应物、生成物浓度均减小，但反应物中离子浓度减小的多，平衡逆向移动，故B错误；
C．增大Fe2+的浓度，反应物浓度增大，平衡正向移动，析出更多的Ag，故C正确；
D．反应没有气体参与，增大压强，不影响平衡移动，不能增大Ag的产量，故D错误；
故答案为C。
17. 已知分解1molH2O2放出热量98kJ。在含少量I-的溶液中，H2O2分解的机理为：
①H2O2+I-→H2O+IO- 慢 ②H2O2+IO-→H2O+O2+I- 快
下列有关该反应的说法正确的是
A. 反应活化能等于98kJ/mol B. 反应速率由②决定
C. I﹣是该反应的催化剂 D. v(H2O2)=v(H2O)=v(O2)
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据题意，该反应的焓变等于-98kJ/mol，活化能未知，A错误；
B．反应速率由较慢的一步决定，即由①决定，B错误；
C．从H2O2分解的机理分析，I﹣反应前后没有改变，是该反应的催化剂，C正确；
D．该反应的总反应是，同一化学反应，用不同物质来表示化学反应速率之比等于方程式中的化学计量数之比，有v(H2O2)=v(H2O)=2v(O2)，D错误；
故选C。
18. 为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解反应的催化效果，甲、乙两位同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。下列叙述中不正确的是

A. 图甲所示实验可通过观察产生气泡的快慢来比较反应速率的大小
B. 相同环境下若图甲所示实验中反应速率为①>②，则一定说明Fe3+比Cu2+对H2O2分解催化效果好
C. 用图乙所示装置测定反应速率，可测定反应产生的气体体积及反应时间
D. 为检查图乙所示装置的气密性，可关闭A处活塞，将注射器活塞拉出一定距离，一段时间后松开活塞，观察活塞是否回到原位
【答案】B
【解析】
【详解】A．反应速率可以通过观察产生气泡的快慢来判断，故A正确；
B．图甲所示实验中没有控制变量，没有设计实验验证和对反应速率的影响，故该实验不能确定和对分解的催化效果，故B错误；
C．反应速率可以用单位时间内产生气体的体积表示，故C正确；
D．关闭A处活塞，将注射器活塞拉出一定距离，若气密性不好，气体就能够加入，活塞不能回到原位，故D正确。
故答案选B。
19. 在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)，平衡常数K和温度关系如表，下列说法错误的是
t/℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6

A. 反应的化学平衡常数表达式为K=
B. 该反应为吸热反应
C. 830℃时，容器中的化学反应已达到平衡，在其他条件不变的情况下，扩大容器的体积，平衡不移动
D. 某温度下，各物质的平衡浓度符合如下关系：3c(CO2)•c(H2)=5c(CO)•c(H2O)，此时的温度为830℃
【答案】D
【解析】
【详解】A．由化学方程式可知，反应的化学平衡常数表达式为K=，故A正确；
B．由表格数据可知，温度升高，化学平衡常数增大，说明平衡向正反应方向移动，该反应为吸热反应，故B正确；
C．该反应是气体体积不变的反应，在其他条件不变的情况下，扩大容器的体积，气体压强减小，化学平衡不移动，故C正确；
D．由3c(CO2)•c(H2)=5c(CO)•c(H2O)可得，反应的化学平衡常数K==，由表格数据可知，反应温度为700℃，故D错误；
故选D。
20. 在一定温度下、1L密闭容器中，3种气体起始状态和平衡状态时的物质的量(n)如表所示，下列有关说法正确的是

x
y
w
n(起始状态)/mol
2
1
0
n(平衡状态)/mol
1
0.5
1.5

A. 该温度下，此反应的平衡常数表达式是K=
B. 升高温度，若w的体积分数减小，则此反应△H＞0
C. 增大压强，正、逆反应速率均增大，平衡向正反应方向移动
D. 该温度下，再向容器中通入3molw，达到平衡时，n(x)=2mol
【答案】D
【解析】
【分析】由表格数据可知，x、y为反应的反应物，w为生成物，x、y、w的物质的量的变化量之比为(2—1) mol：(1—0.5)mol：(1.5—0)mol=2：1：3，由化学反应速率之比等于化学计量数之比可得反应的化学方程式为2x+y3w。
【详解】A．由分析可知，反应的化学方程式为2x+y3w，平衡常数表达式为K=，故A错误；
B．升高温度，若生成物w的体积分数减小，说明平衡向逆反应方向移动，该反应为放热反应，反应△H＜0，故B错误；
C．由分析可知，该反应为气体体积不变的反应，增大压强，正、逆反应速率均增大，平衡向不移动，故C错误；
D．该温度下，再向体积不变的密闭容器中通入3molw相当于题给条件所得平衡增大压强，由分析可知，该反应为气体体积不变的反应，增大压强，平衡向不移动，则达到平衡时，各物质的物质的量均为原平衡的2倍，则n(x)=2mol，故D正确；
故选D。
21. 已知A(g)+B(g) 2C(g) △H =akJ•mol﹣1，反应平衡常数K与温度的关系如表所示：
温度/℃
750
900
1100
K值
5.6
4
2.8
900℃时，向2L的密闭容器中充入0.40molA和0.40molB，经10s反应达到平衡状态。下列说法不正确的是
A. a＜0
B. 0～10s内，A的反应速率是0.01mol•L﹣1•s﹣1
C. 平衡时，C的物质的量浓度为0.1mol•L﹣1
D. 若将容器容积缩小为原来的一半，则B的转化率为50%
【答案】C
【解析】
【分析】设900℃时，反应达到平衡状态时C的浓度为2amol/L，由题意可建立如下三段式：

由化学平衡常数为4可得：=4，解得a=0.1，则平衡时A、B、C的浓度分别为0.10mol/L、0.10mol/L、0.20mol/L，A和B的转化率为×100%=50%。
【详解】A．由表格数据可知，温度升高，化学平衡常数减小，说明平衡向逆反应方向移动，该反应为放热反应，则a＜0，故A正确；
B．由分析可知，0～10s内，消耗A的浓度为0.10mol/L，则A的反应速率为=0.01mol•L﹣1•s﹣1，故B正确；
C．由分析可知，平衡时，C的物质的量浓度为0.20mol/L，故C错误；
D．该反应为气体体积不变的反应，若将容器容积缩小为原来的一半，气体压强增大，化学平衡不移动，则B的转化率依然为50%，故D正确；
故选C。
22. 汽车尾气处理存在反应：NO2(g)+CO(g)NO(g)+CO2(g)，该反应过程及能量变化如图所示，下列说法正确的是（ ）

A. 升高温度，平衡正向移动
B. 该反应生成了具有非极性共价键的CO2
C. 反应物转化为活化络合物需要吸收能量
D. 使用催化剂可以有效提高反应物的平衡转化率
【答案】C
【解析】
【详解】A．由图像可知，该反应是一个能量降低的反应，即正反应是放热反应，升高温度，平衡向吸热方向移动，即逆向移动，故A错误；
B．CO2分子中含有碳氧共价键为极性共价键，故B错误；
C．由图像可知，反应物的总能量小于活化络合物的总能量，所以由反应物转化为活化络合物需要吸收能量，故C正确；
D．催化剂能改变反应速率，对化学平衡无影响，所以使用催化剂不能提高反应物的平衡转化率，故D错误；
故答案选C。
23. CuCl2溶液中存在如下平衡：[Cu(H2O)4]2+(蓝色)+4Cl-[CuCl4]2-(黄色)+4H2O ΔH>0。下列可使黄绿色的CuCl2溶液变成蓝色的方法是
A. 升温 B. 加NaCl(s) C. 加压 D. 加AgNO3(s)
【答案】D
【解析】
【详解】A．该反应的正反应是吸热反应，升高温度，化学平衡向吸热的正反应方向移动，溶液颜色由蓝色逐渐变为黄色，A不符合题意；
B．加NaCl(s)后，溶液中Cl-浓度增大，化学平衡向正反应方向移动，溶液颜色由蓝色逐渐变为黄色，B不符合题意；
C．该反应在溶液中进行，没有气体参加，增大压强对化学平衡无影响，C不符合题意；
D．加AgNO3溶液后，Ag+与Cl-会反应产生AgCl沉淀，导致溶液中Cl-浓度减小，化学平衡向逆反应方向移动，溶液颜色由黄绿色逐渐变为蓝色，D符合题意；
答案选D。
24. 常温下，将除去表面氧化膜的Al、Cu片插入浓HNO3中组成原电池（图1),测得原电池的电流强度（I）随时间（t）的变化如图2所示,下列说法正确的是

A. 0-t1时，原电池的负极是铜片
B. 0-t1时，正极的电极反应式是2H++2e-=H2↑
C. t1时刻，电流方向发生变化的原因是Al 在浓硝酸中发生钝化，氧化膜阻止了Al进一步反应
D. tl时刻后，电子从铝经过导线流向铜
【答案】C
【解析】
【分析】0～t1时，Al为负极，氧化得到氧化铝，Cu为正极，硝酸根放电生成二氧化氮；随着反应进行铝表面钝化形成氧化膜阻碍反应进行，t1时，铜做负极，Al为正极，以此解答该题。
【详解】A.0～t1时，铜为正极，负极为铝，A错误；
B.0～t1时，正极电极反应式为2H++NO3-+e-=NO2↑+H2O，B错误；
C．随着反应进行铝表面钝化形成氧化膜阻碍反应进行，氧化膜阻止了Al进一步反应，因此铜做负极，Al为正极，C正确；
D．t1时刻后，铜为负极，电子从铜经导线流向铝，D错误。
答案选C。
【点睛】本题考查电解原理，关键是根据电流方向改变理解原电池中正负极转换，理解Al在浓硝酸中发生钝化，属于易错题目，侧重考查学生分析能力，题目难度较大。
25. 已知工业合成氨的反应为N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH＜0，下列措施中，既可以提高氨气平衡时的产率又可以加快反应速率的是
A. 采用高温条件 B. 加入适当的催化剂
C. 增大压强 D. 将氨气液化并不断移去液氨
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．升高温度化学反应速率加快；但由于该反应的正反应是放热反应，高温条件下化学平衡逆向移动，氨气平衡时的产率会降低，A不符合题意；
B．加入适当的催化剂化学反应速率大大加快；但由于催化剂对正、逆反应速率的影响相同，因此不能使平衡发生移动，故氨气平衡时的产率不变，B不符合题意；
C．增大压强化学反应速率加快；由于该反应的正反应是是气体体积减小的反应，增大压强，化学平衡向气体体积减小的正反应方向移动，因此可以提高氨气平衡时的产率，C符合题意；
D．将氨气液化并不断移去液氨，化学平衡正向移动，可以提高氨气平衡时的产率；但由于物质浓度减小，导致化学反应速率减慢，D不符合题意；
故合理选项是C。
二、填空题(本大愿共4小题，共50分)
26. 回答下列问题：
（1）对温室气体CO2进行减排和综合治理具有十分重要的意义。CH4•CO2催化重整不仅对温室气体的减排有重要意义，还可以得到合成气(CO和H2)。
已知：①CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H1=+206.2kJ•mol﹣1
②CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g) △H2=+165.0kJ•mol﹣1
写出该催化重整反应的热化学方程式：___________。
（2）若适量的N2和O2完全反应，每生成92gNO2需要吸收67.8kJ热量，则表示该反应的热化学方程式为 ___________。
（3）在0℃、101kPa时，44.8LH2在足量O2中完全燃烧生成H2O(1)放出571.6k]的热量，则表示H2燃烧热的热化学方程式为 ___________。
（4）我国是世界上第二大乙烯生产国，乙烯可由乙烷裂解得到；C2H6(g) C2H4(g)+H2(g)，相关化学键的键能数据如表所示，则上述反应的△H等于 ___________。
化学键
C﹣H
C﹣C
C=C
H﹣H
键能/(kJ•mol﹣1)
410
345
610
430

（5）把煤作为燃料可通过下列两种途径：
途径Ⅰ：C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1
途径Ⅱ：先制成水煤气：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H2
再燃料水煤气：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H3
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H4
则△H1=___________(用△H2、△H3、△H4表示)。
【答案】（1）CH4(g)+ CO2(g)= 2CO(g)+2H2(g) △H=+247.4kJ•mol﹣1
（2）N2(g)+ 2O2(g) = 2NO2(g) △H=+67.8kJ•mol﹣1
（3）H2(g)+ O2(g) = H2O(1) △H=—285.8kJ•mol﹣1
（4）+125kJ•mol﹣1
（5）△H2+
【解析】
【小问1详解】
由盖斯定律可知，①×2—②得催化重整反应CH4(g)+ CO2(g)= 2CO(g)+2H2(g) ，则△H=2△H1—△H2=(+206.2kJ•mol﹣1)×2 —(+165.0kJ•mol﹣1)=+247kJ•mol﹣1，反应的热化学方程式为CH4(g)+ CO2(g)= 2CO(g)+2H2(g) △H=+247.4kJ•mol﹣1，故答案为：CH4(g)+ CO2(g)= 2CO(g)+2H2(g) △H=+247.4kJ•mol﹣1；
【小问2详解】
由题意可知，氮气和氧气反应生成二氧化氮的反应方程式为N2(g)+ 2O2(g) = 2NO2(g)，由每生成92gNO2需要吸收67.8kJ热量可得反应的反应热△H=+（）=+67.8kJ•mol﹣1，则反应的热化学方程式为N2(g)+ 2O2(g) = 2NO2(g) △H=+67.8kJ•mol﹣1，故答案为：N2(g)+ 2O2(g) = 2NO2(g) △H=+67.8kJ•mol﹣1；
【小问3详解】
由0℃、101kPa时，44.8LH2在足量O2中完全燃烧生成H2O(1)放出571.6k]的热量可知，氢气的燃烧热为△H=—（）=—285.8kJ•mol﹣1，则表示H2燃烧热的热化学方程式为H2(g)+ O2(g) = H2O(1) △H=—285.8kJ•mol﹣1，故答案为：H2(g)+ O2(g) = H2O(1) △H=—285.8kJ•mol﹣1；
【小问4详解】
由反应热等于反应物的键能之和与生成物键能之和的差值可得：△H=[6E(C—H)+E（C—C）]—[4E(C—H)+ E(C=C)+ E(H—H)]= 2E(C—H)+ E（C—C）—E(C=C)—E(H—H)=[2×410+345—610—430] kJ•mol﹣1=+125kJ•mol﹣1，故答案为：+125kJ•mol﹣1；
【小问5详解】
将题给热化学方程式依次编号为①②③④，由盖斯定律可知，②+得反应①，则△H1=△H2+，故答案为：△H2+。
27. 10月22号我们在“欢乐谷”参加了年级精心组织的实践活动，感受科技的魅力。小九同学在享受了“雅鲁藏布大漂流”的激情欢快之后，思考了以下化学问题：
（1）该游乐项目环境潮湿，各种钢铁设备很容易生锈，此生锈过程主要是 ___________腐蚀，钢铁做 ___________极，电极反应为 ___________，为防止被腐蚀，增强设备的耐用性，很多钢铁部件采用在表面电镀一层锌或镍的方法，电镀时钢铁部件需连接电源的 ___________极，而对于地下输水钢管，设计者经常使用“牺牲阳极法”进行保护，该方法中，钢铁承担的电极，电极反应方程式为 ___________。
（2）小九同学利用铁钉深入探究钢铁在不同溶液中吸氧腐蚀，设计进行了如下实验：
实验装置
实验
浸泡液
pH
氧气浓度随时间的变化


①
H2O
7


②
1.0mol•L﹣1NH4Cl
5
③
0.5mol•L﹣1(NH4)2SO4
5
④
1.0mol•L﹣1NaCl
7
⑤
0.5mol•L﹣1Na2SO4
7
下列说法不正确是_____
A. ①与④⑤比较说明盐溶液可以加快吸氧腐蚀速率
B. ②与③、④与⑤比较说明吸氧腐蚀速率可能与阴离子种类有关
C. 向实验⑤溶液中加入少量(NH4)2SO4固体，吸氧腐蚀速率加快
D. 向实验②溶液中加等体积的0.5mol•L﹣1(NH4)2SO4，吸氧腐蚀速率一定加快
【答案】（1） ①. 吸氧 ②. 负 ③. ④. 负 ⑤. （2）D
【解析】
【小问1详解】
该游乐项目环境潮湿，各种钢铁设备很容易生锈，此生锈过程主要是吸氧腐蚀，钢铁做负极，电极反应为，为防止被腐蚀，增强设备的耐用性，很多钢铁部件采用在表面电镀一层锌或镍的方法，电镀时钢铁部件作为镀件需连接电源的负极，而对于地下输水钢管，设计者经常使用“牺牲阳极法”进行保护，该方法中，钢铁承担的电极是正极，得电子，电极反应方程式为。
【小问2详解】
A．①与④⑤比较，均是pH为7的溶液，结合图中①④⑤曲线可知，不同的盐溶液氧气浓度下降速率均比水快，说明盐溶液可以加快吸氧腐蚀速率，A正确；
B．②与③阳离子种类和浓度相同，溶液的pH相同，阴离子不同是唯一变量，而曲线变化不相同，④与⑤阳离子种类和浓度相同，溶液的pH相同，阴离子不同是唯一变量，而曲线变化不相同，故可说明吸氧腐蚀速率可能与阴离子种类有关，B正确；
C．从图中曲线分析可知，⑤Na2SO4溶液吸氧腐蚀速率较慢，③(NH4)2SO4溶液吸氧腐蚀速率较快，故向实验⑤溶液中加入少量(NH4)2SO4固体，吸氧腐蚀速率加快，C正确；
D．从图中曲线分析可知，②NH4Cl溶液吸氧腐蚀速率比③(NH4)2SO4溶液吸氧腐蚀速率快，向实验②溶液中加等体积的0.5mol•L﹣1(NH4)2SO4，阳离子浓度不变，阴离子增加了硫酸根离子，氯离子浓度减半，吸氧腐蚀速率不会加快，D错误；
故答案选D。
28. 电解原理在化学工业中有广泛应用。
（1）电解食盐水是氯碱工业基础。目前比较先进的方法是阳离子交换膜法，电解示意图如图所示，图中的阳离子交换膜只允许阳离子通过，请回答以下问题：

①图中A极要连接电源的______（填“正”或“负”）极。
②精制饱和食盐水从图中_____位置补充，氢氧化钠溶液从图中____位置流出。（选填“a”、“b”、“c”、“d”、“e”或“f”）
③电解总反应的离子方程式是___________________________________。
（2）电解法处理含氮氧化物废气，可回收硝酸，具有较高的环境效益和经济效益。实验室模拟电解法吸收NOx的装置如图所示（图中电极均为石墨电极）。若用NO2气体进行模拟电解法吸收实验。

①写出电解时NO2发生反应的电极反应________________________________。
②若有标准状况下2.24LNO2被吸收，通过阳离子交换膜（只允许阳离子通过）的H+为__________mol。
（3）为了减缓钢制品的腐蚀，可以在钢制品的表面镀铝。电解液采用一种非水体系的室温熔融盐，由有机阳离子、A12C17-和AlCl4-组成。
①钢制品应接电源的________极。
②已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，阴极电极反应式为________________。
③若改用AlCl3水溶液作电解液，则阴极电极反应式为_______________________。
【答案】 ①. 正 ②. a ③. d ④. 2Cl－+2H2O Cl2↑+H2↑+2OH－ ⑤. NO2－e-＋H2O＝NO3－＋2H+ ⑥. 0.1 ⑦. 负 ⑧. 4Al2Cl＋3e－=Al＋7AlCl ⑨. 2H++2e－＝H2↑
【解析】
【分析】
【详解】（1）①电解过程中阳离子向阴移动，则图中A极为阳极，要连接电源的正极。
②B电极为阴极，表面H+发生还原反应，促进水的电离，阴极区产物大量OH-，同时阳极区Cl-发生氧化反应，则精制饱和食盐水从图中a位置补充，氢氧化钠溶液从图中d位置流出。③电解饱和食盐水发生反应的离子方程式是2Cl－+2H2OCl2↑+H2↑+2OH－。
（2）①根据图知，电解时，左室中电极上氢离子放电生成氢气，则左室为阴极室，右室为阳极室，阳极上通入的是氮氧化物，生成的硝酸，所以阳极上氮氧化物失电子和水生成硝酸，阳极反应式为NO2-e-+H2O=NO3-+2H+；②n（NO2）=2.24L÷22.4L/mol=0.1mol，阳极反应式为NO2-e-+H2O=NO3-+2H+，有0.2mol氢离子生成，因为有0.1mol硝酸生成，则有0.1mol氢离子通过阳离子交换膜；
（3）①依据电镀原理分析，钢铁上镀铝是利用铝做阳极与电源正极相连，钢铁做阴极与电源负极相连；②由有机阳离子、Al2Cl7-和AlCl4-组成的离子液体做电解液来实现，离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系，电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，则阴极反应生成铝是发生的还原反应，铝元素化合价降低，分析离子液体成分，结合电荷守恒分析可知是Al2Cl7-得到电子生成，电极反应为：4Al2Cl7-+3e-=Al+7AlCl4-；
③改用AlCl3水溶液作电解液是溶液中氢离子在阴极放电生成氢气，2H++2e-=H2↑
29. 火力发电厂释放出大量气体会造成环境污染。对燃煤废气进行处理，可实现绿色环保、废物利用等目的。
（1）CO可以与H2O(g)发生反应：CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) △H＜0，在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，起始时按照如表进行投料，在800℃时达到平衡状态，K=1.0。
起始物质的量
甲
乙
丙
n(H2O)/mol
0.10
0.20
0.20
n(CO)/mol
0.10
0.10
0.20
①该反应的平衡常数表达式为 ___________。
②平衡时，丙容器中H2O的物质的量是 ___________mol，甲容器中CO的转化率是 ___________，容器中CO的转化率：乙 ___________甲(填“＞”、“=”或“＜”)。
③丙容器中，其它条件不变时，温度 ___________(填“升高”或“降低”)，CO的平衡转化率升高。
（2）除去氮氧化物：
①利用甲烷催化还原NOx；
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H1=﹣574kJ•mol﹣1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H2=﹣1160kJ•mol﹣1
甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为 ___________。
②也可用氨气与之发生反应：NOx+NH3→N2+2H2O。现有NO2和NO的混合气体3.0L，和3.4L(同温同压下)NH3反应，恰好使其全部转化为氮气，则原混合气体中，NO2和NO的体积比是 ___________。
【答案】（1） ①. K= ②. 0.10 ③. 50% ④. ＞ ⑤. 降低
（2） ① CH4(g)+2NO2(g)= N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=﹣867kJ•mol﹣1 ②. 7：3
【解析】
【小问1详解】
①由方程式可知，反应的平衡常数表达式为K=，故答案为：K=；
②设平衡时丙容器中反应生成二氧化碳的物质的量为amol，由题意可建立如下三段式：

由化学平衡常数K=1.0可得：=1，解得a=0.10，则水的物质的量为0.20mol—0.10mol=0.10mol；设平衡时甲容器中反应生成一氧化碳的转化率为b，由题意可建立如下三段式：

由化学平衡常数K=1.0可得：=1，解得b=0.5，则一氧化碳的转化率为50%；由表格数据可知，容器乙相当于容器甲达到平衡后，再加入0.10mol水蒸气，增大反应物的浓度，平衡向正反应方向移动，一氧化碳的转化率增大，故答案为：0.10；50%；＞；
③该反应为放热反应，降低温度，平衡向正反应方向移动，一氧化碳的转化率增大，故答案为：降低；
【小问2详解】
①将已知反应依次编号为ⅰ、ⅱ，由盖斯定律可知，可得甲烷直接还原二氧化氮的反应为CH4(g)+2NO2(g)= N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)，则△H==﹣867kJ•mol﹣1，反应的热化学方程式为CH4(g)+2NO2(g)= N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=﹣867kJ•mol﹣1，故答案为：CH4(g)+2NO2(g)= N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=﹣867kJ•mol﹣1；
②同温同压下体积比等于物质的量之比，设NO2和NO的混合气体的物质的量为3.0mol，则NH3的物质的量为3.4mol，设混合气体中二氧化氮的物质的量为amol、一氧化氮为(3.0—a)mol，由得失电子数目守恒可得：4a+2(3.0—a)=3×3.4，解得a=2.1，则二氧化氮和一氧化氮的体积比为2.1：(3.0—2.1)=7：3，故答案为7：3。