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【化学】福建省晋江市（安溪一中、养正中学、惠安一中、泉州实验中学四校）2018-2019学年高二上学期期中考试
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福建省晋江市（安溪一中、养正中学、惠安一中、泉州实验中学四校）2018-2019学年高二上学期期中考试
可能用到的相对原子质量：H-1 Li-7 C-12 N-14 O-16 F-19 Na-23 Mg-24 Al-27 P-31 S-32 Cl-35.5 Fe-56 Cu-64
第Ⅰ卷 选择题（共44分）
一、选择题（1-10题每小题2分，11-18题每小题3分，共44分，每小题只有一个正确答案）
1. 下列措施不能达到节能减排目的的是
A．尽可能减少塑料袋 B．用家用汽车代替公交车
C．推广使用节能灯 D．利用太阳能，潮汐能发电
2. 下列能量转化过程与氧化还原反应无关的是
A．硅太阳能电池工作时，光能转化成电能
B．锂离子电池放电时，化学能转化成电能
C．电解质溶液导电时，电能转化成化学能
D．葡萄糖为人类生命活动提供能量时，化学能转化成热能
3. 燃料电池能有效提高能源利用率，具有广泛的应用前景。下列物质均可用作燃料电池的燃料，其中最环保的是
A．甲醇 B．天然气 C．液化石油气 D．氢气
4. 运载火箭以液氢为燃烧剂，液氧为氧化剂。已知:
①H2(g)H2(l) ΔH=-0. 92 kJ·mol-1 ②O2(g)O2(l) ΔH=-6. 84 kJ·mol-1
下列说法正确的是
A. 2 mol H2(g)与1 mol O2(g)所具有的总能量比2 mol H2O(g)所具有的总能量低
B. 氢气的燃烧热为ΔH=-241. 8 kJ·mol-1
C. 火箭中液氢燃烧的热化学方程式为2H2(l)+O2(l)2H2O(g) ΔH=-474. 92 kJ·mol-1
D. H2O(g)变成H2O(l)的过程中，断键吸收的能量小于成键放出的能量
5. 已知X、Y、Z、W有如图所示的转化关系，已知焓变:ΔH=ΔH1+ΔH2，则X、Y不可能是
A. C、CO B. AlCl3、Al(OH)3 C. Fe、Fe(NO3)2 D. Na2O、Na2O2
6. 用电化学制备正十二烷的方法:向烧杯中加入50 mL 甲醇，不断搅拌加入少量金属钠，再加入11 mL正庚酸搅拌均匀，装好铂电极，接通电源反应，当电流明显减小时切断电源，然后提纯正十二烷。已知电解总反应: 2C6H13COONa+2CH3OHC12H26+2CO2↑+H2↑+2CH3ONa，下列说法不正确的是
A. 图中电源的a极为直流电源的负极
B. 电解过程中离子浓度会不断降低
C. 阳极电极反应：2C6H13COO--2e-C12H26+2CO2↑
D. 反应一段时间后将电源正负极反接，会产生杂质影响正十二烷的制备
7. 工业酸性废水中的Cr2O72—可转化为Cr3+除去，实验室用电解法模拟该过程，结果如表所示(实验开始时溶液体积为50 mL， Cr2O72—的起始浓度、电压、电解时间均相同)。下列说法中，不正确的是
实验
①
②
③
电解条件
阴、阳极均为
石墨
阴、阳极均为石墨，
滴加1 mL浓硫酸
阴极为石墨，阳极为铁，滴加
1 mL浓硫酸
Cr2O72—的去除率/%
0. 922
12. 7
57. 3
A. 对比实验①②可知，降低pH可以提高Cr2O72—的去除率
B. 实验②中，Cr2O72—在阴极放电的电极反应式是Cr2O72—+6e-+14H+2Cr3++7H2O
C. 实验③中，Cr2O72—去除率提高的原因是Cr2O72—+6Fe2++14H+2Cr3++6Fe3++7H2O
D. 实验③中，理论上电路中每通过6 mol电子，则有1 mol Cr2O72—被还原
8. 某同学做了如下实验:
装置
现象
电流计指针未发生偏转
电流计指针发生偏转
下列说法中不正确的是
A. 往铁片Ⅰ所在烧杯加入蒸馏水，电流表指针会发生偏转
B. 用K3[Fe(CN)3]溶液检验铁片Ⅲ、Ⅳ附近溶液，可判断电池的正、负极
C. 铁片Ⅰ、Ⅲ的腐蚀速率不相等
D. “电流计指针未发生偏转”，铁片Ⅰ、铁片Ⅱ均未被腐蚀
9. 一种电解法制备高纯铬和硫酸的简单装置如图所示。下列说法正确的是 ( )
A. a为直流电源的正极
B. 阴极反应式为2H++2e-H2↑
C. 工作时，乙池中溶液的pH不变
D. 若有1 mol离子通过A膜，理论上阳极生成0. 25 mol气体
10. 铁铬氧化还原液流电池是一种低成本的储能电池，电池结构如图所示，工作原理为Fe3++Cr2+Fe2++Cr3+。下列说法正确的是
A. 电池充电时，b极的电极反应式为Cr3++e-Cr2+
B. 电池充电时，Cl-从a极穿过选择性透过膜移向b极
C. 电池放电时，a极的电极反应式为Fe3++3e-Fe
D. 电池放电时，电路中每通过0. 1 mol电子，Fe3+浓度降低0. 1 mol·L-1
11. 为了探究外界条件对锌与稀硫酸反应速率的影响，设计如下方案:
编号
纯锌粉
0. 2 mol·L-1硫酸溶液
温度
硫酸铜固体
Ⅰ
2. 0 g
200. 0 mL
25 ℃
0
Ⅱ
2. 0 g
200. 0 mL
35 ℃
0
Ⅲ
2. 0 g
200. 0 mL
35 ℃
0. 2 g
下列叙述不正确的是
A. Ⅰ和Ⅱ实验探究温度对反应速率的影响
B. Ⅱ和Ⅲ实验探究原电池对反应速率的影响
C. 反应速率Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ
D. 实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的变化图象如上图
12. 下列事实能用勒夏特列原理来解释的是
A. SO2氧化为SO3，往往需要使用催化剂2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)
B. 500 ℃左右的温度比室温更有利于合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0
C. H2、I2、HI平衡混合气体加压后颜色加深H2(g)+I2(g)2HI(g)
D. 实验室采用排饱和食盐水的方法收集氯气Cl2+H2OH++Cl-+HClO
13. 一定条件下，在密闭容器里进行如下可逆反应:S2Cl2(橙黄色液体)+Cl2(气)2SCl2(鲜红色液体) ΔH=-61. 16 kJ·mol-1。下列说法正确的是
A. 增大压强，平衡常数将增大
B. 达到平衡时，单位时间里消耗n mol S2Cl2的同时也生成n mol Cl2
C. 达到平衡时，若升高温度，氯气的百分含量减小
D. 加入氯气，平衡向正反应方向移动，氯气的转化率一定升高
14. 下列叙述及解释正确的是
A. 2NO2(g)(红棕色)N2O4(g)(无色) ΔH<0，在平衡后，对平衡体系采取缩小容积、增大压强的措施，因为平衡向正反应方向移动，故体系颜色变浅
B. 对于C(s) + O2(g) 2CO(g) ，在平衡后，加入碳，平衡向正反应方向移动
C. FeCl3+3KSCNFe(SCN)3(红色)+3KCl，在平衡后，加少量KCl，因为平衡向逆反应方向移动，故体系颜色变浅
D. 对于N2+3H22NH3，平衡后，压强不变，充入O2，平衡向逆方向移动
15. T0 ℃时，在2 L的密闭容器中发生反应:X(g)+Y(g)Z(g)(未配平)，各物质的物质的量随时间变化的关系如图a所示。其他条件相同，温度分别为T1 ℃、T2 ℃时发生反应，X的物质的量随时间变化的关系如图b所示。下列叙述正确的是
A. 该反应的正反应是吸热反应
B. T0 ℃，从反应开始到平衡时:v(X)=0. 083 mol·L-1·min-1
C. 图a中反应达到平衡时，Y的转化率为37. 5%
D. T1℃时，若该反应的平衡常数K=50，则T1
A. 反应①和②均为放热反应
B. 升高温度，反应①的反应速率减小
C. 在常温下，利用反应①固氮和利用反应②固氮，反应程度相差很大
D. 在1 000 ℃时，反应①和反应②体系中N2的浓度一定相等
17. 温度为T1时，在三个容积均为 1 L的恒容密闭容器中仅发生反应: 2NO2(g)2NO(g)+O2 (g) (正反应吸热)。实验测得: v正= v (NO2 )消耗= k正c2(NO2 )，v逆= v(NO)消耗= 2v (O2 )消耗= k逆c2(NO)·c(O2 )，k正、k逆为速率常数，受温度影响。
下列说法正确的是
A．达平衡时，容器Ⅰ与容器Ⅱ中的总压强之比为4∶5
B．达平衡时，容器Ⅱ中 c(O2)/c(NO2)比容器Ⅰ中的大
C．达平衡时，容器Ⅲ中NO的体积分数大于50%
D．当温度改变为 T2时，若 k正=k逆，则 T2> T1
18. 一定温度下，在三个容积相同的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物，发生反应2SO2(g)+ O2(g)2SO3(g)(正反应放热)，测得反应的相关数据如下：
容器1
容器2
容器3
反应温度T/K
700
700
800
反应物投入量
2molSO2、1molO2
4molSO3
2molSO2、1molO2
平衡v正(SO2)/mol·L-1·s-1
v1
v2
v3
平衡c(SO3)/mol·L-1
c1
c2
c3
平衡体系总压强p/Pa
p1
p2
p3
物质的平衡转化率a
a 1(SO2)
a 2(SO3)
a 3(SO2)
平衡常数K
K1
K2
K3
下列说法正确的是
A. v1< v2，c2< 2c1 B. K1> K3，p2> 2p3
C. v1< v3，α1(SO2 ) < α3(SO2 ) D. c2> 2c3，α2(SO3 )+α3(SO2 )<1
第Ⅱ卷 非选择题（包括4道大题，共56分）
19. （10分）（1）下图是金属镁和卤素单质(X2)反应的能量变化示意图。
写出MgBr2(s)与Cl2(g)生成MgCl（s）和Br2（l）的热化学方程式
（2）甲醇燃料电池（结构如图），质子交换膜左右两侧的溶液均为1L2mol·L-1H2SO4溶液。当电池中有2mol e-发生转移时，左右两侧溶液的质量之差为______g （假设反应物耗尽，忽略气体的溶解）。
（3）250mLK2SO4和CuSO4的混合溶液中c(SO42-)＝0. 5mol·L－1，用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到1.12L气体（标准状况下）。假定电解后溶液体积仍为250mL，写出阴极电极反应式
原混合溶液中c(K＋)＝
（4）NaHSO3溶液在不同温度下均可被过量KIO3氧化。将浓度均为0.020mol/L NaHSO3溶液（含少量淀粉）10ml、KIO3(过量)酸性溶液90.0ml混合，记录10—55℃间溶液变蓝时间，实验结果如图。据图分析，图中a点对应的 NaHSO3反应速率为
20. (12分)（1）已知:4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH=-115. 6 kJ·mol-1， H2(g)+Cl2(g)2HCl(g) ΔH=-184 kJ·mol-1
①H2与O2反应生成气态水的热化学方程式是 __。
②断开1 mol H—O键所需能量为______ kJ。
③高温下H2O可分解生成分子或原子。高温下水分解体系中主要气体的体积分数与温度的关系如图所示。图中A、B表示的物质依次是________，物质的量之比为2：1的A、H2化学能较低的物质是________。
（2）已知ΔG=ΔH—T·ΔS。 在100 kPa、298. 15 K时石灰石分解反应CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g)的ΔH=+178. 3 kJ·mol-1，ΔS=+160. 4 J·mol-1·K-1
①从吉布斯自由能变（ΔG）的角度说明该反应高温下能自发进行的原因______________。
②则该反应自发进行的最低温度为__________K。
21. (20分)甲醇是重要的化工原料及能源物质。
(1)利用CO2和H2在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主要反应如下:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2=-58 kJ·mol-1
在某温度时，将1. 0 mol CO 与2. 0 mol H2充入2 L的空钢瓶中，发生上述反应，在第5 min 时达到化学平衡状态，此时甲醇的物质的量分数为10%。甲醇浓度的变化状况如图所示:
①从反应开始到5 min 时，生成甲醇的平均速率为________。5 min 时与起始时容器的压强比为____________
②5 min 时达到平衡，H2的平衡转化率α=______%。化学平衡常数K=______。
③1 min 时的v(正)(CH3OH)________4 min时v(逆)(CH3OH ) (填“大于”“小于”或“等于”)。
④若将钢瓶换成同容积的绝热钢瓶，重复上述实验，平衡时甲醇的物质的量分数________10%(填“>”“<”或“=”)。
(2)下图是甲醇燃料电池工作的示意图，其中A、B、D均为石墨电极，C为铜电极。工作一段时间后，断开K，此时A、B两极上产生的气体体积相同。
图1 图2
①图1甲中负极的电极反应式为______________________。
②图1乙中A极析出的气体在标准状况下的体积为________。
③丙装置溶液中金属阳离子的物质的量与转移电子的物质的量变化关系如下图，则图2中②线表示的是____的变化;反应结束后，要使丙装置中金属阳离子恰好完全沉淀，需要____ mL 5. 0 mol·L-1 NaOH溶液。
22．（14分）氮族元素单质及其化合物有着广泛应用。
（1）在1. 0 L密闭容器中放入0. 10mol PCl5(g)，一定温度进行如下反应:
PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g) ΔH1
反应时间(t)与容器内气体总压强(p/100kPa)的数据见下表：
时间t/s
温度
0
t1
t2
t3
t4
t5
T1
5. 00
7. 31
8. 00
8. 50
9. 00
9. 00
T2
6. 00
--
--
--
11. 00
11. 00
回答下列问题:
①PCl3的电子式为_______。
②T1温度下，反应平衡常数K=______。
③T1___T2（填“＞”、“＜”或“＝”，下同），PCl5的平衡转化率α1(T1) __α2(T2)。
（2）NO在一定条件下发生如下分解：3NO(g)N2O(g)+NO2(g)
在温度和容积不变的条件下，能说明该反应已达到平衡状态的是________(填字母序号)。
a. n(N2O)=n(NO2) b. 容器内压强保持不变
c. v正(N2O)=v逆(NO2) d. 气体颜色保持不变
（3）次磷酸钴[Co(H2PO2)2]广泛用于化学镀钴，以金属钴和次磷酸钠为原料，采用四室电渗析槽电解法制备，原理如下图。
①Co的电极反应式为 。
②A、B、C为离子交换膜，其中B为 离子交换膜（填“阳”或“阴”）。
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
A
D
C
D
A
D
D
D
A
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
答案
D
B
B
D
D
C
A
B
19. （每空2分，共10分）
（1）MgBr2(s) + Cl2(g) = MgCl（s）+ Br2（l）ΔH=-117kJ/mol
（2）24
（3）Cu2+ + 2e— = Cu，2H+ + 2e— = H2 0.6mol/L
（4）2
20. （每空2分，共12分）
(1)①2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ·mol-1(合理即可)②462.9③H、O(或氢原子、氧原子) H2
（2）①该反应为吸热、熵增反应，常温下ΔG>0，反应不自发。（得分点：焓变、熵变、ΔG的分析）②1111.6 K
【解析】
Ⅰ.(1)根据盖斯定律,由第一个热化学方程式+第二个热化学方程式×2可得2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH=-115.6 kJ·mol-1-184 kJ·mol-1×2=-483.6 kJ·mol-1。(2)反应2H2(g)+O2(g)2H2O(g)发生过程中断裂2 mol H—H键和1 mol OO键,形成4 mol H—O键,则2E(H—H)+E(OO)-4E(H—O)=-483.6 kJ·mol-1,E(H—O)= kJ·mol-1=462.9 kJ·mol-1,即断开1 mol H—O键所需能量为462.9 kJ。
(2)常温下,ΔG=ΔH-TΔS=178.3 kJ·mol-1-T×160.4×10-3 kJ·mol-1·K-1=130.5 kJ·mol-1,T越大，有利于ΔG<0，所以该反应高温下有利于自发。 (3)根据ΔG=ΔH-TΔS<0时,反应可自发进行,则有:T>ΔH/ΔS=1 111.6 K。
21. （每空2分，共20分）
(1)①0.025 mol·L-1·min-1 ②25 0.59 ③大于 ④<
(2)CH3OH-6e-+8OH-C+6H2O 2.24 L (3)Fe2+ 280
【解析】
（1）(2)根据题目数据计算如下:
CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g)
起始: 0.5 1 0
反应: X 2X X
平衡: 0.5-X 1-2X X
(以上单位为mol·L-1)
甲醇的物质的量分数为10%,所以×100%=10%,X=0.125 mol·L-1。
①甲醇的速率为0.125÷5=0.025(mol·L-1·min-1)。
②由上述计算知,反应的氢气为2×0.125=0.25(mol),转化率为×100%=25%。达到平衡时CO、H2和CH3OH的物质的量浓度分别为0.375 mol·L-1、0.75 mol·L-1和0.125 mol·L-1,所以平衡常数K==0.59。
③反应达到平衡的速率图象如图:
所以,在达到平衡前任意点的正反应速率大于任意点的逆反应速率,即1 min时的v(正)(CH3OH)>4 min时v(逆)(CH3OH )。
④若将钢瓶换成同容积的绝热钢瓶,重复上述实验,则反应放出的热量不能散发,会使体系温度上升,正反应放热,温度升高,平衡逆向移动,甲醇体积分数将减小,所以小于10%。
(2)甲醇燃料电池是原电池反应,甲醇在负极失电子发生氧化反应,电极反应为CH3OH-6e-+8OH-C+6H2O。(2)工作一段时间后,断开K,此时A、B两极上产生的气体体积相同,分析电极反应,B为阴极,溶液中铜离子析出,氢离子得到电子生成氢气,设生成气体物质的量为x,溶液中铜离子物质的量为0.1 mol,电极反应为
Cu2+ + 2e-Cu, 2H+ + 2e-H2↑,
0.1 mol 0.2 mol 2x x
A电极为阳极,溶液中的氢氧根离子失电子生成氧气,电极反应为4OH--4e-2H2O+O2↑,
4x x
得到0.2+2x=4x,x=0.1
所以,乙中A极析出的气体是氧气,物质的量为0.1 mol,在标准状况下的体积为2.24 L。(3)根据转移电子的物质的量和金属阳离子的物质的量的变化,可知,铜离子从无到有逐渐增多,铁离子物质的量逐渐减小,亚铁离子物质的量逐渐增大,①为Fe3+,②为Fe2+,③为Cu2+,依据(3)计算得到电子转移为0.4 mol,当电子转移为0.4 mol时,丙中阳极电极反应为Cu-2e-Cu2+,生成Cu2+物质的量为0.2 mol,由图象分析可知:反应前,丙装置中n(Fe3+)=0.4 mol,n(Fe2+)=0.1 mol,当电子转移0.4 mol时,Fe3+完全反应,生成0.4 mol Fe2+,则反应结束后,Fe2+的物质的量为0.5 mol,Cu2+的物质的量为0.2 mol,所以需要加入NaOH溶液1.4 mol,所以NaOH溶液的体积为1.4 mol÷5.0 mol·L-1=0.28 L=280 mL。
22.(每空2分，共14分)
(1)① ，解析略
②根据表格，t4已达到平衡状态。利用“三段式“计算，设转化量为x
PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g)
起始 0.1mol 0 0
转化 x mol x mol x mol
平衡 0.1-x mol x mol x mol
根据反应前后压强变化（恒容下，压强比等于物质的量之比），计算x，计算式如下：（0.1-x mol + x mol + x mol）/ 0.1mol = 9.00/5.00，求得x=0.8。则平衡时，PCl5(g)、PCl3(g)、Cl2(g)分别为0.2mol、0.8mol、0.8mol。代入平衡常数的表达式，求得K=0.32 mol·L－1
③起始物质的量相同（都是0.1mol），起始体积相同（都是1L），温度越高，压强则越大。可推知：T1＜T2。由②中计算过程可知，α1(T1)=80%。按照相同方法，可求得α2(T2)，α1(T1) ＜α2(T2)
（2）b、c、d
n(N2O)=n(NO2)时,不能表明正、逆反应速率相等,不能说明一定达到平衡状态,a错误;混合气体总物质的量减小,温度、容器容积保持不变,容器内压强保持不变, 说明达到平衡状态,b正确;v正(N2O)=v逆(NO2),说明正、逆反应速率相等,反应达到平衡,c正确;颜色不变,说明
生成物NO2的浓度保持不变,说明反应达到平衡,d正确。
（3）注意分析题中文字及图像信息。
①以金属钴和次磷酸钠为原料，制得次磷酸钴[Co(H2PO2)2]。Co(H2PO2)2中的Co2+应由Co作为阳极失电子形成。故Co的电极反应式为Co－2e－=Co2＋。
②Co2＋要经过A进入产品室，H2PO2－要经过B进入产品室，故A为阳离子交换膜，B为阴离子交换膜
可能用到的相对原子质量：H-1 Li-7 C-12 N-14 O-16 F-19 Na-23 Mg-24 Al-27 P-31 S-32 Cl-35.5 Fe-56 Cu-64
第Ⅰ卷 选择题（共44分）
一、选择题（1-10题每小题2分，11-18题每小题3分，共44分，每小题只有一个正确答案）
1. 下列措施不能达到节能减排目的的是
A．尽可能减少塑料袋 B．用家用汽车代替公交车
C．推广使用节能灯 D．利用太阳能，潮汐能发电
2. 下列能量转化过程与氧化还原反应无关的是
A．硅太阳能电池工作时，光能转化成电能
B．锂离子电池放电时，化学能转化成电能
C．电解质溶液导电时，电能转化成化学能
D．葡萄糖为人类生命活动提供能量时，化学能转化成热能
3. 燃料电池能有效提高能源利用率，具有广泛的应用前景。下列物质均可用作燃料电池的燃料，其中最环保的是
A．甲醇 B．天然气 C．液化石油气 D．氢气
4. 运载火箭以液氢为燃烧剂，液氧为氧化剂。已知:
①H2(g)H2(l) ΔH=-0. 92 kJ·mol-1 ②O2(g)O2(l) ΔH=-6. 84 kJ·mol-1
下列说法正确的是
A. 2 mol H2(g)与1 mol O2(g)所具有的总能量比2 mol H2O(g)所具有的总能量低
B. 氢气的燃烧热为ΔH=-241. 8 kJ·mol-1
C. 火箭中液氢燃烧的热化学方程式为2H2(l)+O2(l)2H2O(g) ΔH=-474. 92 kJ·mol-1
D. H2O(g)变成H2O(l)的过程中，断键吸收的能量小于成键放出的能量
5. 已知X、Y、Z、W有如图所示的转化关系，已知焓变:ΔH=ΔH1+ΔH2，则X、Y不可能是
A. C、CO B. AlCl3、Al(OH)3 C. Fe、Fe(NO3)2 D. Na2O、Na2O2
6. 用电化学制备正十二烷的方法:向烧杯中加入50 mL 甲醇，不断搅拌加入少量金属钠，再加入11 mL正庚酸搅拌均匀，装好铂电极，接通电源反应，当电流明显减小时切断电源，然后提纯正十二烷。已知电解总反应: 2C6H13COONa+2CH3OHC12H26+2CO2↑+H2↑+2CH3ONa，下列说法不正确的是
A. 图中电源的a极为直流电源的负极
B. 电解过程中离子浓度会不断降低
C. 阳极电极反应：2C6H13COO--2e-C12H26+2CO2↑
D. 反应一段时间后将电源正负极反接，会产生杂质影响正十二烷的制备
7. 工业酸性废水中的Cr2O72—可转化为Cr3+除去，实验室用电解法模拟该过程，结果如表所示(实验开始时溶液体积为50 mL， Cr2O72—的起始浓度、电压、电解时间均相同)。下列说法中，不正确的是
实验
①
②
③
电解条件
阴、阳极均为
石墨
阴、阳极均为石墨，
滴加1 mL浓硫酸
阴极为石墨，阳极为铁，滴加
1 mL浓硫酸
Cr2O72—的去除率/%
0. 922
12. 7
57. 3
A. 对比实验①②可知，降低pH可以提高Cr2O72—的去除率
B. 实验②中，Cr2O72—在阴极放电的电极反应式是Cr2O72—+6e-+14H+2Cr3++7H2O
C. 实验③中，Cr2O72—去除率提高的原因是Cr2O72—+6Fe2++14H+2Cr3++6Fe3++7H2O
D. 实验③中，理论上电路中每通过6 mol电子，则有1 mol Cr2O72—被还原
8. 某同学做了如下实验:
装置
现象
电流计指针未发生偏转
电流计指针发生偏转
下列说法中不正确的是
A. 往铁片Ⅰ所在烧杯加入蒸馏水，电流表指针会发生偏转
B. 用K3[Fe(CN)3]溶液检验铁片Ⅲ、Ⅳ附近溶液，可判断电池的正、负极
C. 铁片Ⅰ、Ⅲ的腐蚀速率不相等
D. “电流计指针未发生偏转”，铁片Ⅰ、铁片Ⅱ均未被腐蚀
9. 一种电解法制备高纯铬和硫酸的简单装置如图所示。下列说法正确的是 ( )
A. a为直流电源的正极
B. 阴极反应式为2H++2e-H2↑
C. 工作时，乙池中溶液的pH不变
D. 若有1 mol离子通过A膜，理论上阳极生成0. 25 mol气体
10. 铁铬氧化还原液流电池是一种低成本的储能电池，电池结构如图所示，工作原理为Fe3++Cr2+Fe2++Cr3+。下列说法正确的是
A. 电池充电时，b极的电极反应式为Cr3++e-Cr2+
B. 电池充电时，Cl-从a极穿过选择性透过膜移向b极
C. 电池放电时，a极的电极反应式为Fe3++3e-Fe
D. 电池放电时，电路中每通过0. 1 mol电子，Fe3+浓度降低0. 1 mol·L-1
11. 为了探究外界条件对锌与稀硫酸反应速率的影响，设计如下方案:
编号
纯锌粉
0. 2 mol·L-1硫酸溶液
温度
硫酸铜固体
Ⅰ
2. 0 g
200. 0 mL
25 ℃
0
Ⅱ
2. 0 g
200. 0 mL
35 ℃
0
Ⅲ
2. 0 g
200. 0 mL
35 ℃
0. 2 g
下列叙述不正确的是
A. Ⅰ和Ⅱ实验探究温度对反应速率的影响
B. Ⅱ和Ⅲ实验探究原电池对反应速率的影响
C. 反应速率Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ
D. 实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的变化图象如上图
12. 下列事实能用勒夏特列原理来解释的是
A. SO2氧化为SO3，往往需要使用催化剂2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)
B. 500 ℃左右的温度比室温更有利于合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0
C. H2、I2、HI平衡混合气体加压后颜色加深H2(g)+I2(g)2HI(g)
D. 实验室采用排饱和食盐水的方法收集氯气Cl2+H2OH++Cl-+HClO
13. 一定条件下，在密闭容器里进行如下可逆反应:S2Cl2(橙黄色液体)+Cl2(气)2SCl2(鲜红色液体) ΔH=-61. 16 kJ·mol-1。下列说法正确的是
A. 增大压强，平衡常数将增大
B. 达到平衡时，单位时间里消耗n mol S2Cl2的同时也生成n mol Cl2
C. 达到平衡时，若升高温度，氯气的百分含量减小
D. 加入氯气，平衡向正反应方向移动，氯气的转化率一定升高
14. 下列叙述及解释正确的是
A. 2NO2(g)(红棕色)N2O4(g)(无色) ΔH<0，在平衡后，对平衡体系采取缩小容积、增大压强的措施，因为平衡向正反应方向移动，故体系颜色变浅
B. 对于C(s) + O2(g) 2CO(g) ，在平衡后，加入碳，平衡向正反应方向移动
C. FeCl3+3KSCNFe(SCN)3(红色)+3KCl，在平衡后，加少量KCl，因为平衡向逆反应方向移动，故体系颜色变浅
D. 对于N2+3H22NH3，平衡后，压强不变，充入O2，平衡向逆方向移动
15. T0 ℃时，在2 L的密闭容器中发生反应:X(g)+Y(g)Z(g)(未配平)，各物质的物质的量随时间变化的关系如图a所示。其他条件相同，温度分别为T1 ℃、T2 ℃时发生反应，X的物质的量随时间变化的关系如图b所示。下列叙述正确的是
A. 该反应的正反应是吸热反应
B. T0 ℃，从反应开始到平衡时:v(X)=0. 083 mol·L-1·min-1
C. 图a中反应达到平衡时，Y的转化率为37. 5%
D. T1℃时，若该反应的平衡常数K=50，则T1
A. 反应①和②均为放热反应
B. 升高温度，反应①的反应速率减小
C. 在常温下，利用反应①固氮和利用反应②固氮，反应程度相差很大
D. 在1 000 ℃时，反应①和反应②体系中N2的浓度一定相等
17. 温度为T1时，在三个容积均为 1 L的恒容密闭容器中仅发生反应: 2NO2(g)2NO(g)+O2 (g) (正反应吸热)。实验测得: v正= v (NO2 )消耗= k正c2(NO2 )，v逆= v(NO)消耗= 2v (O2 )消耗= k逆c2(NO)·c(O2 )，k正、k逆为速率常数，受温度影响。
下列说法正确的是
A．达平衡时，容器Ⅰ与容器Ⅱ中的总压强之比为4∶5
B．达平衡时，容器Ⅱ中 c(O2)/c(NO2)比容器Ⅰ中的大
C．达平衡时，容器Ⅲ中NO的体积分数大于50%
D．当温度改变为 T2时，若 k正=k逆，则 T2> T1
18. 一定温度下，在三个容积相同的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物，发生反应2SO2(g)+ O2(g)2SO3(g)(正反应放热)，测得反应的相关数据如下：
容器1
容器2
容器3
反应温度T/K
700
700
800
反应物投入量
2molSO2、1molO2
4molSO3
2molSO2、1molO2
平衡v正(SO2)/mol·L-1·s-1
v1
v2
v3
平衡c(SO3)/mol·L-1
c1
c2
c3
平衡体系总压强p/Pa
p1
p2
p3
物质的平衡转化率a
a 1(SO2)
a 2(SO3)
a 3(SO2)
平衡常数K
K1
K2
K3
下列说法正确的是
A. v1< v2，c2< 2c1 B. K1> K3，p2> 2p3
C. v1< v3，α1(SO2 ) < α3(SO2 ) D. c2> 2c3，α2(SO3 )+α3(SO2 )<1
第Ⅱ卷 非选择题（包括4道大题，共56分）
19. （10分）（1）下图是金属镁和卤素单质(X2)反应的能量变化示意图。
写出MgBr2(s)与Cl2(g)生成MgCl（s）和Br2（l）的热化学方程式
（2）甲醇燃料电池（结构如图），质子交换膜左右两侧的溶液均为1L2mol·L-1H2SO4溶液。当电池中有2mol e-发生转移时，左右两侧溶液的质量之差为______g （假设反应物耗尽，忽略气体的溶解）。
（3）250mLK2SO4和CuSO4的混合溶液中c(SO42-)＝0. 5mol·L－1，用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到1.12L气体（标准状况下）。假定电解后溶液体积仍为250mL，写出阴极电极反应式
原混合溶液中c(K＋)＝
（4）NaHSO3溶液在不同温度下均可被过量KIO3氧化。将浓度均为0.020mol/L NaHSO3溶液（含少量淀粉）10ml、KIO3(过量)酸性溶液90.0ml混合，记录10—55℃间溶液变蓝时间，实验结果如图。据图分析，图中a点对应的 NaHSO3反应速率为
20. (12分)（1）已知:4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH=-115. 6 kJ·mol-1， H2(g)+Cl2(g)2HCl(g) ΔH=-184 kJ·mol-1
①H2与O2反应生成气态水的热化学方程式是 __。
②断开1 mol H—O键所需能量为______ kJ。
③高温下H2O可分解生成分子或原子。高温下水分解体系中主要气体的体积分数与温度的关系如图所示。图中A、B表示的物质依次是________，物质的量之比为2：1的A、H2化学能较低的物质是________。
（2）已知ΔG=ΔH—T·ΔS。 在100 kPa、298. 15 K时石灰石分解反应CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g)的ΔH=+178. 3 kJ·mol-1，ΔS=+160. 4 J·mol-1·K-1
①从吉布斯自由能变（ΔG）的角度说明该反应高温下能自发进行的原因______________。
②则该反应自发进行的最低温度为__________K。
21. (20分)甲醇是重要的化工原料及能源物质。
(1)利用CO2和H2在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主要反应如下:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2=-58 kJ·mol-1
在某温度时，将1. 0 mol CO 与2. 0 mol H2充入2 L的空钢瓶中，发生上述反应，在第5 min 时达到化学平衡状态，此时甲醇的物质的量分数为10%。甲醇浓度的变化状况如图所示:
①从反应开始到5 min 时，生成甲醇的平均速率为________。5 min 时与起始时容器的压强比为____________
②5 min 时达到平衡，H2的平衡转化率α=______%。化学平衡常数K=______。
③1 min 时的v(正)(CH3OH)________4 min时v(逆)(CH3OH ) (填“大于”“小于”或“等于”)。
④若将钢瓶换成同容积的绝热钢瓶，重复上述实验，平衡时甲醇的物质的量分数________10%(填“>”“<”或“=”)。
(2)下图是甲醇燃料电池工作的示意图，其中A、B、D均为石墨电极，C为铜电极。工作一段时间后，断开K，此时A、B两极上产生的气体体积相同。
图1 图2
①图1甲中负极的电极反应式为______________________。
②图1乙中A极析出的气体在标准状况下的体积为________。
③丙装置溶液中金属阳离子的物质的量与转移电子的物质的量变化关系如下图，则图2中②线表示的是____的变化;反应结束后，要使丙装置中金属阳离子恰好完全沉淀，需要____ mL 5. 0 mol·L-1 NaOH溶液。
22．（14分）氮族元素单质及其化合物有着广泛应用。
（1）在1. 0 L密闭容器中放入0. 10mol PCl5(g)，一定温度进行如下反应:
PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g) ΔH1
反应时间(t)与容器内气体总压强(p/100kPa)的数据见下表：
时间t/s
温度
0
t1
t2
t3
t4
t5
T1
5. 00
7. 31
8. 00
8. 50
9. 00
9. 00
T2
6. 00
--
--
--
11. 00
11. 00
回答下列问题:
①PCl3的电子式为_______。
②T1温度下，反应平衡常数K=______。
③T1___T2（填“＞”、“＜”或“＝”，下同），PCl5的平衡转化率α1(T1) __α2(T2)。
（2）NO在一定条件下发生如下分解：3NO(g)N2O(g)+NO2(g)
在温度和容积不变的条件下，能说明该反应已达到平衡状态的是________(填字母序号)。
a. n(N2O)=n(NO2) b. 容器内压强保持不变
c. v正(N2O)=v逆(NO2) d. 气体颜色保持不变
（3）次磷酸钴[Co(H2PO2)2]广泛用于化学镀钴，以金属钴和次磷酸钠为原料，采用四室电渗析槽电解法制备，原理如下图。
①Co的电极反应式为 。
②A、B、C为离子交换膜，其中B为 离子交换膜（填“阳”或“阴”）。
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
A
D
C
D
A
D
D
D
A
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
答案
D
B
B
D
D
C
A
B
19. （每空2分，共10分）
（1）MgBr2(s) + Cl2(g) = MgCl（s）+ Br2（l）ΔH=-117kJ/mol
（2）24
（3）Cu2+ + 2e— = Cu，2H+ + 2e— = H2 0.6mol/L
（4）2
20. （每空2分，共12分）
(1)①2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ·mol-1(合理即可)②462.9③H、O(或氢原子、氧原子) H2
（2）①该反应为吸热、熵增反应，常温下ΔG>0，反应不自发。（得分点：焓变、熵变、ΔG的分析）②1111.6 K
【解析】
Ⅰ.(1)根据盖斯定律,由第一个热化学方程式+第二个热化学方程式×2可得2H2(g)+O2(g)2H2O(g) ΔH=-115.6 kJ·mol-1-184 kJ·mol-1×2=-483.6 kJ·mol-1。(2)反应2H2(g)+O2(g)2H2O(g)发生过程中断裂2 mol H—H键和1 mol OO键,形成4 mol H—O键,则2E(H—H)+E(OO)-4E(H—O)=-483.6 kJ·mol-1,E(H—O)= kJ·mol-1=462.9 kJ·mol-1,即断开1 mol H—O键所需能量为462.9 kJ。
(2)常温下,ΔG=ΔH-TΔS=178.3 kJ·mol-1-T×160.4×10-3 kJ·mol-1·K-1=130.5 kJ·mol-1,T越大，有利于ΔG<0，所以该反应高温下有利于自发。 (3)根据ΔG=ΔH-TΔS<0时,反应可自发进行,则有:T>ΔH/ΔS=1 111.6 K。
21. （每空2分，共20分）
(1)①0.025 mol·L-1·min-1 ②25 0.59 ③大于 ④<
(2)CH3OH-6e-+8OH-C+6H2O 2.24 L (3)Fe2+ 280
【解析】
（1）(2)根据题目数据计算如下:
CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g)
起始: 0.5 1 0
反应: X 2X X
平衡: 0.5-X 1-2X X
(以上单位为mol·L-1)
甲醇的物质的量分数为10%,所以×100%=10%,X=0.125 mol·L-1。
①甲醇的速率为0.125÷5=0.025(mol·L-1·min-1)。
②由上述计算知,反应的氢气为2×0.125=0.25(mol),转化率为×100%=25%。达到平衡时CO、H2和CH3OH的物质的量浓度分别为0.375 mol·L-1、0.75 mol·L-1和0.125 mol·L-1,所以平衡常数K==0.59。
③反应达到平衡的速率图象如图:
所以,在达到平衡前任意点的正反应速率大于任意点的逆反应速率,即1 min时的v(正)(CH3OH)>4 min时v(逆)(CH3OH )。
④若将钢瓶换成同容积的绝热钢瓶,重复上述实验,则反应放出的热量不能散发,会使体系温度上升,正反应放热,温度升高,平衡逆向移动,甲醇体积分数将减小,所以小于10%。
(2)甲醇燃料电池是原电池反应,甲醇在负极失电子发生氧化反应,电极反应为CH3OH-6e-+8OH-C+6H2O。(2)工作一段时间后,断开K,此时A、B两极上产生的气体体积相同,分析电极反应,B为阴极,溶液中铜离子析出,氢离子得到电子生成氢气,设生成气体物质的量为x,溶液中铜离子物质的量为0.1 mol,电极反应为
Cu2+ + 2e-Cu, 2H+ + 2e-H2↑,
0.1 mol 0.2 mol 2x x
A电极为阳极,溶液中的氢氧根离子失电子生成氧气,电极反应为4OH--4e-2H2O+O2↑,
4x x
得到0.2+2x=4x,x=0.1
所以,乙中A极析出的气体是氧气,物质的量为0.1 mol,在标准状况下的体积为2.24 L。(3)根据转移电子的物质的量和金属阳离子的物质的量的变化,可知,铜离子从无到有逐渐增多,铁离子物质的量逐渐减小,亚铁离子物质的量逐渐增大,①为Fe3+,②为Fe2+,③为Cu2+,依据(3)计算得到电子转移为0.4 mol,当电子转移为0.4 mol时,丙中阳极电极反应为Cu-2e-Cu2+,生成Cu2+物质的量为0.2 mol,由图象分析可知:反应前,丙装置中n(Fe3+)=0.4 mol,n(Fe2+)=0.1 mol,当电子转移0.4 mol时,Fe3+完全反应,生成0.4 mol Fe2+,则反应结束后,Fe2+的物质的量为0.5 mol,Cu2+的物质的量为0.2 mol,所以需要加入NaOH溶液1.4 mol,所以NaOH溶液的体积为1.4 mol÷5.0 mol·L-1=0.28 L=280 mL。
22.(每空2分，共14分)
(1)① ，解析略
②根据表格，t4已达到平衡状态。利用“三段式“计算，设转化量为x
PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g)
起始 0.1mol 0 0
转化 x mol x mol x mol
平衡 0.1-x mol x mol x mol
根据反应前后压强变化（恒容下，压强比等于物质的量之比），计算x，计算式如下：（0.1-x mol + x mol + x mol）/ 0.1mol = 9.00/5.00，求得x=0.8。则平衡时，PCl5(g)、PCl3(g)、Cl2(g)分别为0.2mol、0.8mol、0.8mol。代入平衡常数的表达式，求得K=0.32 mol·L－1
③起始物质的量相同（都是0.1mol），起始体积相同（都是1L），温度越高，压强则越大。可推知：T1＜T2。由②中计算过程可知，α1(T1)=80%。按照相同方法，可求得α2(T2)，α1(T1) ＜α2(T2)
（2）b、c、d
n(N2O)=n(NO2)时,不能表明正、逆反应速率相等,不能说明一定达到平衡状态,a错误;混合气体总物质的量减小,温度、容器容积保持不变,容器内压强保持不变, 说明达到平衡状态,b正确;v正(N2O)=v逆(NO2),说明正、逆反应速率相等,反应达到平衡,c正确;颜色不变,说明
生成物NO2的浓度保持不变,说明反应达到平衡,d正确。
（3）注意分析题中文字及图像信息。
①以金属钴和次磷酸钠为原料，制得次磷酸钴[Co(H2PO2)2]。Co(H2PO2)2中的Co2+应由Co作为阳极失电子形成。故Co的电极反应式为Co－2e－=Co2＋。
②Co2＋要经过A进入产品室，H2PO2－要经过B进入产品室，故A为阳离子交换膜，B为阴离子交换膜
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