湖北省2023年高考化学模拟题汇编-03化学反应的热效应、化学反应速率与化学平衡、化学能与电能

这是一份湖北省2023年高考化学模拟题汇编-03化学反应的热效应、化学反应速率与化学平衡、化学能与电能，共30页。试卷主要包含了单选题，实验题，原理综合题等内容，欢迎下载使用。

湖北省2023年高考化学模拟题汇编-03化学反应的热效应、化学反应速率与化学平衡、化学能与电能

一、单选题
1．（2023·湖北·统考一模）我国科学家研制出一种催化剂，能在室温下高效催化空气中甲醛的氧化，反应化学方程式为：HCHO+O2CO2+H2O。用NA表示阿伏伽德罗常数的值，下列有关说法正确的是
A．该反应为吸热反应 B．HCHO分子空间结构为平面正三角形
C．1 mol CO2分子中，碳原子的价层电子对数为2NA D．处理22.4L HCHO转移电子数目为4NA
2．（2023·湖北·统考一模）羟醛缩合反应是一种常用的增长碳链的方法。一种合成目标产物(图中⑦)的反应机理如图所示。下列说法正确的是

A．③是该反应的催化剂
B．③到④的过程中有极性键的断裂和非极性键的生成
C．⑥中有1个手性碳原子
D．合成⑦的总反应为
3．（2023·湖北·校联考模拟预测）下列操作能达到实验目的的是
选项
目的
实验操作
A
探究温度对化学平衡的影响
加热0.5mol·L-1CuCl2溶液
B
证明干燥的氯气不具有漂白性
将干燥的氯气通人盛有红色鲜花的集气瓶中
C
比较AgBr和AgCl的Ksp大小
向NaCl和NaBr的混合溶液中逐滴加入少量AgNO3溶液
D
探究浓度对反应速率的影响
向2支分别盛有5mL不同浓度NaHSO3溶液的试管中，同时加入2mL5%H2O2溶液

A．A B．B C．C D．D
4．（2023·湖北·校联考模拟预测）据文献报道，在铁双聚体催化作用下，制备化合物Y的一种反应机理如图所示。下列说法正确的是

A．该总反应原子利用率为100%
B．物质X和Y分别为H2O和CH3OH
C．铁双聚体可降低该反应的活化能和焓变
D．反应过程中有非极性键的断裂和生成
5．（2023·湖北·校联考模拟预测）在恒温恒容条件下，向某容器中充入一定量的N2O5气体发生下列反应：2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)   ΔH>0。温度T时，部分实验数据如表所示：
t/s
0
50
100
150
c(N2O5)/mol·L-1
4.00
2.5
2.00
2.00

下列有关说法错误的是A．温度T时，该反应平衡常数K=64
B．150s后再充入一定量N2O5，再次达到平衡N2O5的转化率将增大
C．达平衡后升高温度，该容器内混合气体的密度不会改变
D．其他条件不变，若将恒容改为恒压，则平衡时N2O5的转化率增大
6．（2023·湖北·武汉二中校联考二模）丙烯是重要的有机化工原料。一定条件下，丙烷直接脱氢制备丙烯的转化率和丙烯的选择性()随时间的关系如下图所示。下列说法正确的是

A．丙烯的产率大于80%
B．该反应为氧化反应
C．催化剂可以降低反应的活化能，减小反应的焓变
D．其他条件不变，增大c(丙烷)，可以加快反应速率，提高丙烷的转化率
7．（2023·湖北·统考一模）黄鸣龙是唯一一个名字写进有机化学课本的中国人，Wolff-Kishner-黄鸣龙还原反应机理如下(R、R’均代表烃基)，下列有关说法不正确的是

A．肼的沸点高于氨气，原因是分子间氢键数目更多，且相对分子质量更大
B．过程①发生加成反应，过程②、③均发生消去反应
C．过程④的反应历程可表示为：+OH—+N2↑+H2O
D．应用该机理，可以在碱性条件下转变为
8．（2023·湖北·武汉二中校联考二模）生产生活中蕴藏着丰富的化学知识。下列项目与所述的化学知识没有关联的是
选项
项目
化学知识
A
废旧铅酸蓄电池回收时加入少量
可作该反应的催化剂
B
冰在室温下自动熔化成水
冰熔化成水时熵值增大
C
合成氨原料气进入合成塔前需经过铜氨溶液
铜氨溶液可除去
D
作“钡餐”
是强电解质

A．A B．B C．C D．D
9．（2023·湖北·统考一模）糕点礼盒中经常放入食品脱氧剂。一种常见固体脱氧剂的组成为铁粉、炭粉、氯化钠等，脱氧原理与钢铁的吸氧腐蚀相同，下列分析不正确的是
A．脱氧剂中加入氯化钠，可以加快脱氧过程，效果更好
B．脱氧剂大面积由黑色转变为红棕色，说明已经失效
C．含有1.12g铁粉的脱氧剂，理论上最多能吸收标准状况下氧气224mL
D．降低温度冷藏，也可以延长糕点保质期
10．（2023·湖北·校联考模拟预测）温度为T℃，向体积不等的恒容密闭容器中均充入1mol气体X，发生反应：X(g)⇌Y(g)+Z(g)ΔH，反应均进行10min，测得各容器中X的转化率与容器体积的关系如图所示。下列说法正确的是

A．a点再充入一定量的X，X的转化率减小
B．d点有ν正=ν逆
C．正反应速率v(b)=v(d)
D．若c点为平衡点，则浓度平衡常数K=0.9
11．（2023·湖北·校联考模拟预测）2，5-呋喃二甲酸(FDCA)是一种重要的化工原料，可用如图所示的电化学装置合成。图中的双极膜中间层中的H2O解离为H+和OH-，并在直流电场作用下分别向两极迁移。下列说法正确的是

A．a为电源正极
B．双极膜中间层中的OH-在外电场的作用下移向铅电极
C．制得1mol FDCA，理论上消耗2 mol
D．负极区的电极反应为：-6e-+2H2O=+6H+
12．（2023·湖北·武汉二中校联考二模）2022年我省重点建设计划超额完成任务。下列相关说法错误的是
A．第6代半导体显示器件使用的半导体材料是晶体
B．耐水药用玻璃(由石英砂、纯碱、方解石等原料制得)属于硅酸盐材料
C．新冠灭活疫苗应冷藏保存
D．电动汽车使用的锂电池属于二次电池
13．（2023·湖北·武汉二中校联考二模）某液流电池工作原理如图。充电过程中，阳极会发生如下副反应：，加入少量可将还原为，提高电池的能量密度和稳定性。下列说法正确的是

A．放电时，电极为负极，发生还原反应
B．放电时，通过质子交换膜，向石墨电极移动
C．加入少量后，经多次充放电，正极可能会发生3个以上不同的还原反应
D．加入少量后，充电时，阳极生成和阴极生成的物质的量之比为2：1
14．（2023·湖北·统考一模）一种新型AC/LiMn2O4体系，在快速启动、电动车等领域具有广阔应用前景。其采用尖晶石结构的LiMn2O4作正极(可由Li2CO3和MnO2按物质的量比1:2反应合成)，高比表面积活性炭AC(石墨颗粒组成)作负极，Li2SO4作电解液，充电、放电的过程如图所示：

下列说法正确的是
A．合成LiMn2O4的过程中可能有O2产生
B．放电时正极的电极反应式为：LiMn2O4+xe- = Li(1-x)Mn2O4+xLi+
C．充电时AC极应与电源正极相连
D．可以用Na2SO4代替Li2SO4作电解液
15．（2023·湖北·校联考模拟预测）设NA为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是
A．1 L 0.1 mol/L Na2S溶液中含有的阴离子数目小于0.1NA
B．精炼铜阴极增重6.4 g时阳极生成Cu2+数目为0.1NA
C．质量为3.0 g的-CH3(甲基)电子数为2NA
D．6.0 g乙酸和葡萄糖的混合物中碳原子数目为0.2NA
16．（2023·湖北·校联考模拟预测）某化学兴趣小组设计如下实验，探究电解过程中溶液pH的变化。装置、所得数据结果如图所示。电解过程中，充分搅拌使溶液均匀，忽略溶液体积的变化。下列说法错误的是

A．硝酸银溶液浓度为0.1mol/L
B．若进行到t2时刻共有0.224L气体(标况)产生，则外电路有0.01mol电子通过
C．若使用甲烷燃料电池为电源，t1时，理论上负极消耗的气体物质的量为0.00125 mol
D．电解到t1时刻，加入1.16g Ag2O可使溶液复原
17．（2023·湖北·统考一模）1，2-二氯乙烷主要用作聚氯乙烯单体制取过程的中间体，用电有机合成法合成1，2-二氯乙烷的装置如图所示。下列说法中正确的是

A．直流电源电极a为负极
B．X为阳离子交换膜，Y为阴离子交换膜
C．液相反应中，被氧化为1，2-二氯乙烷
D．该装置总反应为

二、实验题
18．（2023·湖北·武汉二中校联考二模）某小组探究能否将氧化，甲同学设计了如下实验：

实验现象
A中溶液呈棕黄色，滴加淀粉溶液，溶液变蓝
B中产生黄色沉淀，滴加淀粉溶液，未变蓝

(1)A中反应的离子方程式为___________，说明氧化性：。
(2)乙同学认为：B中溶液滴加淀粉溶液，未变蓝，原因是，于是设计了如下实验：

①盐桥中电解质可以使用___________(填“”或“”)。
②K闭合时，指针向右偏转，“石墨2”作___________极，电极反应为___________
③当指针归零后，向右侧烧杯中滴加溶液或向左侧烧杯中滴加溶液，指针均向右偏转，说明(或)浓度越大，溶液的氧化性(或还原性)越___________(填“强”或“弱”)。
③乙同学查阅资料，已知，当等体积等浓度和溶液混合时，溶液中___________，溶液中和很小，氧化性和的还原性很弱，二者直接接触，不发生氧化还原反应。
(3)丙同学测得溶液的，认为可能是硝酸氧化了，请设计实验方案验证丙同学的猜想：___________

三、原理综合题
19．（2023·湖北·校联考模拟预测）我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。因此，研发二氧化碳利用技术，降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。
I．CO2在Pb催化剂作用下，通过电催化还原为CO、HCOOH等物质被认为是一种具有前景的利用CO2的方式。
(1)Pb催化剂中引入Bi能够提高它的选择性。Bi的价电子排布式为6s26p3，其在元素周期表中的位置为___________。
(2)在Pb催化剂表面，CO2转化为CO和HCOOH是通过两种平行的反应途径进行的。CO2还原生成CO、HCOOH的关键中间体分别为*COOH、HCOO*。Pb催化剂催化CO2转化为CO和HCOOH的反应历程如图所示。(*表示吸附在催化剂表面)                          

①写出CO2在酸性介质中电催化还原为HCOOH的电极反应式___________。
②产物的选择性是由催化剂对两种关键中间体的结合强度决定的。在Pb催化剂表面更利于生成___________
II．CH4与CO2重整是CO2再利用的研究热点之一，该重整反应体系主要涉及以下反应：
反应①：CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ΔH1
反应②：CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2kJ·mol-1
反应③：2CO(g) CO2(g)+C(s) ΔH3=-172.5kJ·mol-1
(3)已知25℃时，CH4、CO和H2的燃烧热分别为890 kJ·mol-1、283kJ·mol-1和285.8kJ·mol-1则ΔH1=___________。
(4)1.01×105 Pa下，将n(CO2)：n(CH4)=1：1的混合气体置于密闭容器中，不同温度下重整体系中CH4和CO2的平衡转化率如图所示。                         

①800℃时CO2的平衡转化率远大于600℃时CO2的平衡转化率，其原因是___________。
②CH4的还原能力(R)可用于衡量CO2的转化效率，R= (平衡时CO2与CH4的物质的量变化量之比)。600℃时，R=___________；随温度的升高，R变化趋势为___________(填“增大”、“减小”、“先减小后增大”)。
20．（2023·湖北·武汉二中校联考二模）汽车尾气中含有等大气污染物，可发生以下反应：
①
②
③
(1)已知，(忽略随温度的影响)，则_________。
(2)反应①的平衡常数的关系如图1：

反应①为___________(填“吸热”或“放热”)反应；温度为下，向恒容密闭容器中加入和(若只发生反应①)，测得起始压强为，达到平衡时，的转化率为___________；的分压为___________。
(3)向体积均为的容器中加入和 (若只发生反应②)，其中甲为绝热恒容，乙为恒温恒容，两容器中压强随时间变化曲线如图2：

①甲容器中，开始压强增大的原因是___________
②c点的逆反应速率大于b点的逆反应速率的原因是___________
③c点对应的平衡常数___________d点对应的平衡常数(填“大于”、“小于”或“等于”)。
21．（2023·湖北·统考一模）低碳烯烃(乙烯、丙烯、丁烯等)作为重要的基本化工原料，在现代石油和化学工业中起着举足轻重的作用。一定条件下，碘甲烷(CH3I)热裂解制低碳烯烃的主要反应有：
反应I 2CH3I(g)C2H4(g)+2HI(g) ΔH1Kp1=a
反应Ⅱ 3C2H4(g)2C3H6(g) ΔH2Kp2=b
反应Ⅲ 2C2H4(g)C4H8(g) ΔH3Kp3=c
反应I、Ⅱ、Ⅲ在不同温度下的分压平衡常数Kp如表1，回答下列问题：
表1
T/Kp
298 K
323 K
423 K
523 K
623 K
723 K
反应I
7.77×10-8
1.65×10-6
1.05×10-2
2.80
1.41×102
2.64×103
反应Ⅱ
7.16×1013
2.33×1012
1.48×108
3.73×105
6.42×103
3.40×102
反应Ⅲ
2.66×1011
6.04×109
1.40×105
1.94×102
2.24
8.99×10-2

(1)ΔH1_______________0(填“＞”或“＜”，下同)。
(2)实际工业生产中，若存在副反应：4C3H6(g)3C4H8(g) ΔH4Kp4
则Kp4=_________________(用含有b、c的代数式表达)，结合表1数据分析 ΔH4________0。
(3)控制条件只发生反应I、Ⅱ、Ⅲ，测得压强对平衡体系中n(C3H6)/n(C2H4)的影响如表2。
p/MPa
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
1.8
2.0

1.42
1.75
1.98
2.15
2.30
2.42
2.53
2.63
2.72
2.80

随压强增大不断增大的原因可能是_________________。
(4)结合信息，请推测有利于提高乙烯产率的措施____________(至少答2点)。
(5)其它条件不变，向容积为1L的密闭容器中投入1molCH3I(g)，假定只发生反应I、Ⅱ、Ⅲ，温度对平衡体系中乙烯、丙烯和丁烯所占物质的量分数的影响如图，715K时CH3I(g)的平衡转化率为________，反应I以物质的量分数表示的平衡常数Kx=________________。

22．（2023·湖北·校联考模拟预测）氨的用途十分广泛，是制造硝酸和氮肥的重要原料。
(1)工业合成氨中，合成塔中每产生2 molNH3，放出92.2kJ热量。

1 mol N-H键断裂吸收的能量约等于_______kJ
(2)一定条件下，在恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量N2和H2发生反应生成NH3，下列状态能说明反应达到平衡的是_______(填标号)。
A．容器内压强不变 B．N2的体积分数不变
C．气体的密度不再改变 D．V正(N2)=3V逆(H2)
(3)近期我国科学家为了解决合成氨反应速率和平衡产率的矛盾，选择使用Fe-TiO2-xHy双催化剂，通过光辐射产生温差(如体系温度为495℃时，Fe的温度为547℃，而TiO2-xHy的温度为415℃)。结合图示解释该双催化剂的工作原理是_______。

(4)已知合成氨反应的速率方程为：ν=kcα(N2)cβ(H2)c-1(NH3)，在合成氨过程中，需要不断分离出氨，可能的原因为_______
_______。
(5)以氨为原料生产尿素的方程式为2NH3(g)+CO2(g)⇌CO(NH2)2(1)+H2O(g)。
①为进一步提高NH3的平衡转化率，下列措施能达到目的的是_______(填标号)。
A．增大CO2的浓度       B．增大压强        C．及时转移生成的尿素      D．使用更高效的催化剂
②尿素的合成分两步进行：a.2NH3(g)+CO2(g)⇌NH2COONH4(1) ΔH=-117 kJ/mol
b.NH2COONH4(1)⇌CO(NH2)2(1)+H2O(g) ΔH=+15 kJ/mol，第一步反应速率快，可判断活化能较大的是_______(填“第一步”或“第二步”)。
③某实验小组为了模拟工业上合成尿素，在恒温恒容的真空密闭容器中充入一定量的CO2和NH3发生反应：2NH3(g)+CO2(g)⇌CO(NH2)2(1)+H2O(g)，反应过程中混合气体中NH3的体积分数如下图所示。

实验测得体系平衡时的压强为10MPa，计算该反应的平衡常数Kp=_______(已知：分压=总压×体积分数)。
23．（2023·湖北·统考一模）当前，实现碳中和已经成为全球的广泛共识，化学科学在此过程中发挥着至关重要的作用。
(1)一种将二氧化碳催化合成甲醇的技术原理为。
①一定条件下，将和充入某恒温恒容密闭容器中发生上述反应，下列不能说明反应达到平衡状态的是___________(填字母序号)。
A．的消耗速率与的消耗速率相等
B．的体积分数保持不变
C．混合气体的平均密度保持不变
D．混合气体的平均相对分子质量保持不变
②研究温度对甲醇产率的影响时发现，在210℃~290℃，保持原料气中和的投料比不变，得到平衡时甲醇的产率与温度的关系如图所示，则该反应的___________0(填“=”“>”或“<”)，原因是___________。

③设平衡体系中甲醇的物质的量分数为。若控制初始投料比，使反应在不同条件下达到平衡。测得下的关系和下的关系如图所示，则图中表示下的关系的曲线是___________(填“a”或“b”)。当时，的平衡转化率___________(保留三位有效数字)，反应条件可能为___________或___________。

(2)也可以转化为重要的工业原料乙烯。已知298K时，相关物质的相对能量如图所示，则与反应生成、和气态水的热化学方程式为___________。

(3)辅助的电池电容量大，能有效利用，其工作原理如图所示。其中，离子液体是优良的溶剂，具有导电性；电池反应产物重要的化工原料。此电池的正极区反应式有：，___________，反应过程中的作用是___________。


参考答案：
1．C
【详解】A．该反应相当于是甲醛的燃烧反应，属于放热反应，A错误；
B．HCHO分子中心C原子价层电子对数=，即中心C原子采用sp2杂化，则其空间结构为平面三角形，由于周围原子不同，不是正三角形，B错误；
C．CO2分子中心C原子价层电子对数=，则1 mol CO2分子中碳原子的价层电子对数为2NA，C正确；
D．未指出气体所处状态，无法计算HCHO的物质的量，因而无法计算转移电子数目，D错误；
故选C。
2．B
【详解】A．③是第一步反应的产物，第二个反应的反应物，所以③只是该反应的中间产物，不是该反应的催化剂，故A错误；
B．③到④的过程中，有C—N极性键的断裂和C—C非极性键的生成，故B正确；
C．⑥中有2个手性碳原子，如图，故C错误；
D．合成⑦的总反应为，故D错误；
故答案为：B
3．A
【详解】A．氯化铜稀溶液中存在［Cu(H2O)]2+(蓝色)＋4Cl-[CuCl4]2-(黄色)＋4H2O ΔH>0，加热溶液变为蓝绿色(蓝色和黄色的混合色)，说明升高温度平衡向吸热的方向移动，A项正确；
B．将过量干燥的氯气通入盛有红色鲜花的集气瓶中，因为鲜花中有水，则红色鲜花颜色褪去，B项错误；
C．NaCl和NaBr的浓度大小未知，产生的淡黄色沉淀也可能是溴离子浓度较大所导致，因此该实验现象不能说明Ksp(AgBr) D．H2O2与NaHSO3溶液发生氧化还原反应生成H2O和Na2SO4，无明显现象，D项错误。
故选A。
4．B
【分析】比较②③物质结构可知，生成X为水；比较⑤①物质结构可知，生成Y为甲醇；
【详解】A．由图可知，该反应的总反应为过氧化氢和甲烷生成水和甲醇，H2O2+CH4=H2O+CH3OH，原子利用率小于100%，A错误；
B．由反应机理图可以推出物质X和Y分别为H2O和CH3OH，目标产物为CH3OH，B正确；
C．铁双聚体为该反应的催化剂，可降低该反应的活化能，不改变反应的焓变，C错误；
D．反应过程中有非极性键(O-O键)的断裂，没有非极性键的生成，D错误；
故选B。
5．B
【详解】A．
K= ，故A正确；
B．恒容条件下，再充入一定量N2O5，相当于加压，再次达到平衡N2O5的转化率将降低，故B错误；
C．升高温度，混合气体的总质量、容器的体积都不变，因此气体的密度不变，故C正确；
D．该反应的正反应是气体分子数增大的反应，其他条件不变时，改为在恒压密闭容器中反应，相当于减压，平衡正向移动，平衡时N2O5的转化率增大，故D正确；
选B。
6．B
【分析】丙烷直接脱氢制备丙烯的反应为，据此分析解答。
【详解】A．丙烯的产率=，假设1mol丙烷完全转化为丙烯，则丙烯的理论产量为1mol，由图可知，达到平衡时丙烷的转化率为10%，，丙烯的选择性小于100%，则丙烯的实际产量小于0.1mol，其产率小于10%，A错误；
B．在有机物中引入氧或脱去氢的反应叫做氧化反应，则丙烷直接脱氢生成丙烯和氢气，该反应为氧化反应，B正确；
C．催化剂可以降低反应的活化能，加快反应速率，但不改变反应的焓变，C错误；
D．若是恒温恒容条件下，增大c(丙烷)，等效于加压，平衡逆向移动，丙烷的转化率减小，若是恒温恒压条件下，增大c(丙烷)，平衡不移动，丙烷的转化率不变，D错误；
故选B。
7．B
【详解】A．肼和氨气都是分子晶体，肼分子中含有两个氨基，相对分子质量大于氨气，分子间形成的氢键数目多于氨气，所以肼分子的分子间作用力强于氨气，沸点高于氨气，故A正确；
B．由图可知，过程③发生的反应为，反应中分子的不饱和度不变，不可能属于消去反应，故B错误；
C．由质量守恒定律可知，过程④发生的反应为+OH—+N2↑+H2O，故C正确；
D．由图可知，该反应的总反应为碱性条件下与肼反应生成、氮气和水，则碱性条件下与肼反应能转化为，故D正确；
故选B。
8．D
【详解】A．废旧铅酸蓄电池回收时加入少量是由于可作该反应的催化剂，A不符合题意；
B．物质由固态变为液态，物质微粒混乱度上升，熵值增大，B不符合题意；
C．合成氨原料气进入合成塔前需经过铜氨溶液是利用铜氨溶液来吸收CO气体，C不符合题意；
D．作“钡餐”，是由于既不溶于HCl，且不被X射线透过，与其是强电解质无关，D符合题意；
故选D
9．C
【详解】A．脱氧剂中加入氯化钠的作用是使铁粉和碳粉在潮湿的环境中形成原电池，原电池反应可以加快脱氧过程的发生，效果更好，故A正确；
B．脱氧剂大面积由黑色转变为红棕色说明脱氧剂中的铁粉已经完全被氧化为红棕色的氧化铁，已经失效，不具备脱氧能力，故B正确；
C．脱氧剂中的铁粉发生吸氧腐蚀得到氧化铁，由得失电子数目守恒可知，理论上最多能吸收标准状况下氧气的体积为××22.4L/mol×103mL/L=336mL，故C错误；
D．降低温度冷藏，可以降低糕点的腐败速率，延长糕点保质期，故D正确；
故选C。
10．A
【分析】四点所对应容器容积不同，容积越小速率越大，先平衡，所以a、b容器已经达到平衡，d容器未平衡。
【详解】A．a点已平衡，所以再充入一定量的X，平衡右移，但压强增大，X的转化率减小，A正确；
B．d容器未平衡，有V正≠v逆，B错误；
C．b与d组分相同，但容积不等，所以速率不等，C错误；
D．c容器容积未知，无法计算浓度常数，D错误；
故答案为：A。
11．C
【详解】A．铅电极附近醛基被还原为羟基，发生还原反应，为阴极，因此a为电源的负极，A项错误；
B．双极膜中间层中的OH-在外电场的作用下移向阳极(催化电极)，B项错误；
C．制得1mol FDCA，阳极消耗，转移6mole，阴极转移6mole时，消耗1 mol，共消耗2 mol，C项正确；
D．电解池中负极区即为阴极，阴极发生还原反应，D项错误。
故答案选C。
12．A
【详解】A．半导体材料是晶体硅，故A说法错误；
B．耐水要用玻璃是用石英砂、纯碱、方解石等原料制得，石英砂主要成分是SiO2，与纯碱反应生成硅酸钠，方解石成分是碳酸钙，二氧化硅与碳酸钙反应生成硅酸钙，硅酸钠、硅酸钙属于硅酸盐，故B说法正确；
C．灭活疫苗中含有蛋白质，低温冷藏可以防止蛋白质变性失活，故C说法正确；
D．二次电池属于可充电电池，即锂电池属于二次电池，故D说法正确；
答案为A。
13．C
【详解】A．放电时，Cd失电子做负极，化合价升高发生氧化反应，A错误；
B．质子交换膜只允许氢离子通过，Cd2+不能通过质子交换膜，B错误；
C．加入溴离子后经多次充放电，正极可能发生Mn3+正极放电、自身歧化的还原反应，可能发生溴离子还原二氧化锰的反应，生成的溴单质也可能发生还原反应，C正确；
D．由转移电子守恒可知，若无其他反应的干扰，充电时二者比例为2:1，但是由于溴离子等的干扰，则二者比例不一定为2:1，D错误；
故选C。
14．A
【详解】A．Li2CO3和MnO2按物质的量比1:2反应合成LiMn2O4，Mn元素化合价降低，根据得失电子守恒，氧元素化合价升高，可能有O2产生，故A正确；
B．放电时，锂离子向正极移动，正极的电极反应式为Li(1-x)Mn2O4+xLi++xe- =LiMn2O4，故B错误；
C．放电时AC作负极，充电时AC极应与电源负极相连，故C错误；
D．放电时，需要Li+参与正极反应，所以不能用Na2SO4代替Li2SO4作电解液，故D错误；
选A。
15．D
【详解】A．1 L 0.1 mol/L Na2S溶液中含有溶质Na2S的物质的量n(Na2S)=1 L×0.1 mol/L=0.1 mol，该盐是强碱弱酸盐，在溶液中S2-发生水解反应生成HS-和OH-，导致溶液阴离子数目增大，A错误；
B．6.4 g Cu的物质的量是0.1 mol，在阴极上Cu2+得到电子被还原产生铜单质，在阳极上不仅溶解铜变为Cu2+，还有活动性比Cu强的金属如锌、铁等溶解，故阳极生成Cu2+数目小于0.1NA，B错误；
C．3.0 g-CH3的物质的量为0.2 mol，在甲基-CH3有9个电子，故0.2 mol甲基中含有的电子数为1.8NA，C错误；
D．乙酸和葡萄糖的最简式均为CH2O，其式量是30，故6.0 g乙酸和葡萄糖的混合物可以看作有6.0 g(CH2O)“基团”，其物质的量为0.2 mol，则其中含有的C原子数目为0.2NA，D正确；
故合理选项是D。
16．B
【分析】根据装置图，有外接电源，该装置为电解池，根据图2中变化与电解过程的关系：开始时发生：4AgNO3+2H2O4Ag+O2+4HNO3，故溶质从AgNO3→HNO3，pH变化快，当Ag+完全放电，接着发生：2H2O2H2↑+O2↑，pH变化小，据此分析；
【详解】A．根据图2中变化与电解过程的关系：开始时发生：4AgNO3+2H2O4Ag+O2+4HNO3，溶质从AgNO3→HNO3，pH变化快，当Ag+完全放电，接着发生：2H2O2H2↑+O2↑，pH变化小，因此t1时刻Ag+恰好完全耗尽，pH=1，c(H+)=0.1 mol/L，推出 c(HNO3)=0.1 mol/L，c(AgNO3)=0.1mol/L，故A说法正确；
B．t1时刻时产生O2为：0.0025mol，t1~t2时，发生2H2O2H2↑+O2↑，生成的氧气为：(-0.0025)×=0.0025 mol，故0~t2时，共产生0.005molO2，外电路有0.02mol电子通过，故B说法错误；
C．t1时刻，电路通过电子为：0.1×0.1mol，甲烷燃料电池中甲烷与转移电子关系：CH4~8e-，燃料电池负极消耗的甲烷的物质的量为；0.01×mol=0.00125mol，故C说法正确；
D．电解到t1时刻析出0.01molAg和0.0025 mol O2，应加入0.005 mol Ag2O可恰好恢复至电解前状态，即加入1.16g Ag2O则能恢复至电解前状态，故D说法正确；
答案为B。
17．C
【分析】由电解池装置图可知，左侧亚铜离子失去电子生成二价铜离子，为电解池的阳极，则a为电源正极，溶液中的氯离子经过阴离子交换膜X移向阳极，右侧氢离子得到电子生成氢气，为阴极，则b为电源的负极，溶液中的钠离子经过阳离子交换膜Y移向阴极，同时生成氢氧化钠。液相反应中氯化铜与乙烯反应生成1，2—二氯乙烷和氯化亚铜，据此解答。
【详解】A．根据分析，直流电源电极a为正极，A错误；
B．由分析可知，X为阴离子交换膜，Y为阳离子交换膜，B错误；
C．液相反应中，C2H4与CuCl2反应生成1，2-二氯乙烷时碳元素化合价升高，发生氧化反应，应为C2H4被CuCl2氧化为1，2-二氯乙烷，C正确；
D．以NaCl溶液和乙烯为原料合成1，2-二氯乙烷中， CuCl循环使用，其实质是NaCl、H2O与 CH2=CH2反应，所以总反应为CH2=CH2+2H2O+2NaClH2↑+2NaOH+ClCH2CH2Cl，D错误；
故答案选C。
18．(1)
(2)          正极          强    
(3)向溶液中滴加2~3滴淀粉溶液，再滴加少量浓硫酸(或硝酸)，调节溶液，若溶液变蓝，则说明硝酸有影响，若溶液不变蓝，则说明硝酸无影响

【详解】（1）实验A中的现象为溶液呈棕黄色，滴加淀粉溶液，溶液变蓝，说明产生了，因此A中反应的离子方程式为；故答案为：；
（2）盐桥中电解质可以使用，若用则其中氯离子会与银离子产生沉淀；当K闭合时，指针向右偏转，说明形成了原电池，向右偏转则说明石墨2作正极，电极反应为；当指针归零后，向右侧烧杯中再次加入任意一种反应物，再次发生反应可知(或)浓度越大，溶液的氧化性(或还原性)越强；根据，当等体积等浓度和溶液混合时，溶液中，故答案为：正极；；强；；
（3）丙同学认为可能是硝酸氧化了，那么要先有HNO3生成，故实验步骤为：向溶液中滴加2~3滴淀粉溶液，再滴加少量浓硫酸(或硝酸)，调节溶液，若溶液变蓝，则说明硝酸有影响，若溶液不变蓝，则说明硝酸无影响；故答案为：向溶液中滴加2~3滴淀粉溶液，再滴加少量浓硫酸(或硝酸)，调节溶液，若溶液变蓝，则说明硝酸有影响，若溶液不变蓝，则说明硝酸无影响。
19．(1)第六周期第VA族
(2)     CO2+2e-+2H+=HCOOH     CO
(3)+247.6 kJ/mol
(4)     反应①和反应②的ΔH>0，高温下反应正向进行程度大，CO2的消耗量大，反应③的ΔH<0，高温下反应正向进行程度小，CO2的生成量小          增大

【详解】（1）Bi的电子排布为6s26p3，最高能层为P，最外层电子数为5个，则该元素位于第6周期第VA族。答案为第6周期第VA族；
（2）CO2在酸性介质中电催化还原为HCOOH即CO2得电子变为HCOOH，反应为CO2+2e-+2H+=HCOOH。转化为中间体HCOO*的活化能高，该反应难；而*COOH能量低反应易发生，所以Pb催化剂有利于CO生成。所以答案为CO2+2e-+2H+=HCOOH；CO；
（3）由CH4、CO和H2的燃烧热分别为890 kJ·mol-1、283kJ·mol-1和285.8kJ·mol-1得出反应④CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)       ΔH=-890 kJ·mol-1、⑤2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)    ΔH=-566 kJ·mol-1、⑥2H2(g)+ O2(g)= 2H2O(l)   ΔH=-571.6 kJ·mol-1。反应①=④-⑤-⑥，得到ΔH1=-890+566+571.6=+247.6 kJ·mol-1。答案为+247.6 kJ·mol-1；
（4）温度变化结合平衡移动分析。反应①和反应②的ΔH>0，高温下反应正向进行程度大，CO2的消耗量大，反应③的ΔH<0，高温下反应正向进行程度小，CO2的生成量小。已知n(CO2)：n(CH4)=1：1，设各物质物质的量为1mol、1mol。同时600℃时CO2和CH4的转化率分别为65%、80%，则两者的变化量分别为0.65mol、0.8mol，所以R= 。从图分析，随着温度的升高，CO2的转化率越来越靠近CH4的转化率，所以R增大。答案为反应①和反应②的ΔH>0，高温下反应正向进行程度大，CO2的消耗量大，反应③的ΔH<0，高温下反应正向进行程度小，CO2的生成量小；；增大。
20．(1)-224.2
(2)     放热     50%     5
(3)     甲为绝热体系，反应②放热使体系温度升高，压强增大     c点温度高且生成物浓度大     小于

【详解】（1）由盖斯定律可知，反应2×①+②得：③；
（2）由图可知，随着温度升高，Kp减小，平衡逆向移动，则反应①为放热反应；
温度为下，lgKp=0，则Kp=1；向恒容密闭容器中加入和；

反应为其它分子数不变的反应，则，a=0.5mol，则达到平衡时，的转化率为，测得起始压强为，的分压为。
（3）①反应②为气体分子数减小的反应，而甲容器中，开始压强增大，则原因是甲为绝热体系，反应②放热使体系温度升高，压强增大；
②c点的甲为绝热体系，反应放热温度升高，且反应已经达到平衡生成物浓度较大；而b点为恒温恒容，温度较低，且反应没有达到平衡，生成物浓度较低，故c点的逆反应速率大于b点的逆反应速率的原因是c点温度高且生成物浓度大；
③c点的甲为绝热体系，温度较高，反应为放热反应，升温平衡逆向移动，故c点对应的平衡常数小于d点对应的平衡常数；
21．(1)＞
(2)          ＜
(3)加压，反应I平衡逆向移动，反应Ⅱ、反应Ⅲ平衡正向移动，C2H4的生成量减少，且不断消耗，同时C3H6的生成量增多
(4)使用对反应I选择性更高的催化剂，较高的温度，较低的压强
(5)     80%     0.64

【详解】（1）由表格数据可知，升高温度，反应I的分压平衡常数依次增大，说明平衡向正反应方向移动，该反应为吸热反应，反应的焓变大于0，故答案为：＞；
（2）由盖斯定律可知，反应Ⅲ×3—反应Ⅱ×2得到副反应，则Kp4=，由表格数据可知，298K时平衡常数Kp4=≈3.7×106、323K时平衡常数Kp4=≈4.1×104，则升高温度，副反应的平衡常数减小，说明平衡向逆反应方向移动，该反应为放热反应，反应的焓变小于0，故答案为：；＜；
（3）由方程式可知，反应I是气体体积增大的反应，增大压强，平衡向逆反应方向移动，C2H4的的物质的量减小，而反应Ⅱ、Ⅲ是气体体积减小的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，C2H4的的物质的量减小、C3H6的物质的量增大，所以随压强增大不断增大，故答案为：加压，反应I平衡逆向移动，反应Ⅱ、反应Ⅲ平衡正向移动，C2H4的生成量减少，且不断消耗，同时C3H6的生成量增多；
（4）由（1）分析知，反应I是气体体积增大的吸热反应，由表格数据可知，升高温度，反应Ⅱ、Ⅲ的分压平衡常数依次减小，说明平衡向逆反应方向移动，该反应为放热反应，因此反应Ⅱ、Ⅲ是气体体积减小的放热反应，所以使用对反应I选择性更高的催化剂，较高的温度，较低的压强有利于提高乙烯产率，故答案为：使用对反应I选择性更高的催化剂，较高的温度，较低的压强；
（5）由图可知，715K时C3H6和C4H8的物质的量分数相等，设反应生成碘化氢的物质的量为amol、生成C3H6和C4H8的物质的量为bmol，由题意可建立如下三段式：



由三段式数据可知，平衡时气体总物质的量为(1-a+a+0.5a-1.5b-2b+b+b)mol=(1+0.5a-1.5b)mol，由图可知，C2H4的物质的量分数为4%，则×100%=4%，C3H6和C4H8的物质的量分数都为8%，则×100%=8%，解联立方程可得a=0.8、b=0.1，715K时CH3I(g)的平衡转化率为×100%=80%、物质的量分数为×100%=16%，碘化氢的物质的量分数为×100%=64%，反应I以物质的量分数表示的平衡常数Kx==0.64，故答案为：80%；0.64。
22．(1)391
(2)A
(3)N≡N键在“热Fe”表面断裂，有利于提高合成氨的反应速率；氨气在“冷Ti”表面生成，有利于提高氨的平衡产率
(4)     促使平衡正向移动，提高氨的平衡产率     加快合成氨反应速率
(5)     AB     第二步     0.15MPa-2

【详解】（1）N2+3H2 2NH3，反应焓变=反应物断裂化学键吸收的能量-生成物形成化学键放出的能量=945.8kJ+3436kJ-6N-H键键能=-92.2kJ，N-H键键能=391kJ，故答案为：391；
（2）A．该反应为气体体积缩小的反应，压强为变量，当容器内压强不再变化时，表明正逆反应速率相等，达到平衡状态，故A正确；
B．设起始N2和H2分别为amol，氮气体积分数为50%，N2反应xmol，H2反应3xmol，NH3生成2xmol，平衡时N2为(a-x)mol,H2为(a-3x)mol，NH3为2xmol，N2的体积分数为，始终不变，不说明达到平衡状态，故B错误；
C．该反应在恒温恒容条件下进行，混合气体的质量、容器容积为定值，则混合气体密度始终不变，气体的密度不再改变不能说明达到平衡状态，故C错误；
D．V正(N2)=3V逆(H2)，V正(N2): V逆(H2)=3，不等于化学计量数之比，反应未达到平衡状态，故D错误；
故答案为：A。
（3）由图示可以看出，“热Fe”高于体系温度，N≡N键在“热Fe”表面断裂，有利于提高合成氨的反应速率；“冷Ti”低于体系温度，氨气在“冷Ti”表面生成，有利于提高氨的平衡产率，故答案为：N≡N键在“热Fe”表面断裂，有利于提高合成氨的反应速率；氨气在“冷Ti”表面生成，有利于提高氨的平衡产率；
（4）在合成氨过程中，不断分离出氨，即降低体系中c(NH3)，生成物浓度下降，促使平衡正向移动，提高氨的平衡产率，根据合成氨反应的速率方程，速率与c(NH3)成反比，故加快合成氨反应速率，故答案为：促使平衡正向移动，提高氨的平衡产率；加快合成氨反应速率；
（5）①A．增大CO2的浓度平衡正向移动，NH3的平衡转化率增大，故A正确；
B．增大压强平衡正向移动，NH3的平衡转化率增大，故B正确；
C．尿素为液体，及时转移生成的尿素，不影响平衡移动，NH3的平衡转化率不变，故C错误；
D．使用更高效的催化剂，缩短到达平衡时间，不影响平衡移动，NH3的平衡转化率增大，故D错误；
故答案为：AB；
②活化能越大反应越慢，由第一步反应速率快，可判断活化能较大的是第二步，故答案为：第二步；
③开始氨气体积分数为50%，则CO2体积分数也为50%，不妨设初始时NH3和CO2的物质的量均为2mol，平衡时转化的氨气为xmol，则列三段式有：

平衡时氨气的体积分数为20%，则有=20%，解得x=1.5，则平衡时p(NH3)= 10MPa20%=2MPa，p(CO2)= 10MPa=5MPa，p(H2O)= 10MPa=3MPa，所以Kp==0.15MPa-2，故答案为：0.15MPa-2。
23．(1)     D     <     升高温度，甲醇的产率降低，说明升高温度，化学平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，则该反应的正反应为放热反应     b     33.3%     2×105Pa，210℃     9×105Pa，280℃
(2)C2H6(g)+CO2(g)=C2H4(g)+CO(g)+H2O(g) ∆H =+177 kJ mol-1
(3)     6CO2+6O=3C2O+6O2     正极反应的催化剂

【详解】（1）①A．的消耗速率与的消耗速率相等，则正逆反应速率相等，反应达到平衡，A不选；
B．该反应为体积减小的反应，的体积分数保持不变，反应达到平衡，B不选；
C．反应前后均为气体，且在恒容密闭容器中发生，混合气体的平均密度始终保持不变，则不能判断反应达到平衡，C选；
D．该反应为体积减小的反应，混合气体的平均相对分子质量保持不变，反应达到平衡，D不选；
②根据图示可知：升高温度，甲醇的产率降低，说明升高温度，化学平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，则该反应的正反应为放热反应，所以△H＜0。
③该反应正向为放热反应，升高温度时平衡逆向移动，体系中x(CH3OH)将减小，因此图中对应等压过程的曲线是b；
设起始n(CO2)=1mol，n(H2)=3mol，则

当平衡时时，，解得x=mol，平衡时CO2的转化率α=；由图可知，满足平衡时的条件有：2×105Pa，210℃或9×105Pa，280℃；
（2）结合图像，反应的热化学方程式为C2H6(g)+CO2(g)=C2H4(g)+CO(g)+H2O(g) ∆H =[52+(-110)+(-242)-(-84)-(-393)]kJ mol-1=+177 kJ mol-1；
（3）铝电极失去电子，则电池的负极为Al，电解质为氯化铝离子液体，所以Al失电子应转化为Al3+，铝电极的电极反应为：Al-3e–=Al3+（或2Al-6e–=2Al3+）。正极发生分步反应，对应的电极反应为：6O2+6e−=6O、6CO2+6O=3C2O+6O2，氧气在第一步被消耗，又在第二步生成，所以氧气为正极反应的催化剂，将方程式加和得到总反应为：2Al+6CO2=Al2(C2O4)3。