河北省沧州市2024_2025学年高二化学上学期9月月考试题含解析

这是一份河北省沧州市2024_2025学年高二化学上学期9月月考试题含解析，共19页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
可能用到的相对原子量：H-1 Li-7 O-16 Cu-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. “煮豆燃豆萁，豆在釜中泣”：豆萁中的纤维素燃烧生成CO2和H2O是△S＜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．豆萁中的纤维素燃烧生成CO2和H2O是熵增的过程，△S＞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)3C(g)+4D(g)反应中，表示该反应速率最快的是
A. v(A)=0.5ml•L-1•s-1B. v(B)=0.3ml•L-1•s-1
C. v(C)=4.8ml•L-1•min-1D. v(D)=1ml•L-1•s-1
【答案】B
【解析】
【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)=0.25ml•L-1•s-1；
B．v(B)=03ml•L-1•s-1
C．v(B)≈0.0267ml•L-1•s-1
D．v(B)=0.25ml•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；
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
D. 由2 mlA(g)和2 mlB(g)形成2 mlA-B键吸收的能量为E2 kJ
【答案】B
【解析】
【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，C错误；
D．形成化学键会释放能量，则根据图示可知：由2 mlA(g)和2 mlB(g)形成2 mlA-B键放出的能量为E2 kJ，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，若金属比活泼，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；
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) ΔH＜0。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；
D．t2时刻，使用催化剂，平衡不移动，X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A。
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+2H2OCu(OH)2+H2↑
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) ΔH＞0，在一定条件下，向容积为1L的密闭容器中充入1mlCH4(g)和1mlH2O(g)，测得H2O(g)和H2(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，CH4(g)的转化率为75%
B. 0～10min内，v(CO)=0.075ml•L-1•min-1
C. 该反应的化学平衡常数K=0.1875
D. 当CH4(g)的消耗速率与H2O(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10min时达到平衡，平衡时水、氢气浓度均为0.75ml/L，则，据此解答。
【详解】A．达平衡时，CH4的转化率为，故A错误；
B．0～10min内，v(CO)=0.025ml•L-1•min-1，故B错误；
C．平衡常数==0.1875，故C正确；
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v正=v逆，才能达到平衡，当CH4(g)的消耗速率与H2O(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，发生反应 ，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
【答案】B
【解析】
【详解】A．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；
B．，故B正确；
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，浓度变化为：，，故D错误；
答案选B。
10. 已知反应2NO + 2H2 === N2 + 2H2O的速率方程为υ= kc2(NO)· c(H2)（k为速率常数），其反应历程如下：
① 2NO + H2 → N2+H2O2 慢
② H2O2 + H2 → 2H2O 快
下列说法不正确的是
A. 增大c (NO) 或c(H2)，均可提高总反应反应速率
B. 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υ= kc2(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υ= kc2(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，υ增大4倍、c(H2)增大2倍，υ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；
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
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0.1ml电子转移时，有14.4gCu2O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
【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-+2OH-=Cu2O+H2O，当有0.1ml电子转移时，生成氧化亚铜的物质的量为，质量为，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-+2OH-=Cu2O+H2O，C正确；
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，以为电解质，用该电池为电源电解处理含镍废水并回收单质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)。下列说法不正确的是
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1ml
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镍酸性废水并得到单质Ni，则镀镍铁棒为阴极，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；
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Li-e-=Li+，当Li电极质量减轻7g时，即转移1ml e-时，b室离子数增加2ml，故C错误；
D．若与电源连接时将电极接反，则镀镍铁棒做阳极，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•ml-1
B. 500℃、30MPa下，将0.5mlN2和1.5mlH2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)2NH3(g) ΔH=-38.6kJ•ml-1
C. 常温下，若反应C(s)+CO2(g)=2CO(g)不能自发进行，则该反应的ΔH＞0
D. 已知中和热为ΔH=-57.3kJ•ml-1，若将含0.5mlH2SO4的浓溶液与含1mlNaOH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1ml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•ml-1，故A正确；
B．500℃、30MPa下，将0.5mlN2和1.5mlH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g)的物质的量小于1ml，放出的热量为19.3kJ，则生成2ml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，可知该反应的ΔH＞0，故C正确；
D．中和热为ΔH=-57.3kJ•ml-1，若将含0.5mlH2SO4的浓溶液与含1mlNaOH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中回收金属钴。工作时借助细菌降解乙酸盐生成，将转化为，并定时将乙室溶液转移至甲室。下列说法不正确的是
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
C. 为保持细菌所在环境稳定，两池均应选择阴离子交换膜
D. 若甲室减少，乙室增加，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电极上发生得电子的还原反应生成，为原电池正极，电极反应为：；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：；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，同时生成，电极反应为：；b电极接原电池的负极为电解池阴极，被还原为C，电极反应为。
【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：，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气体，同时生成，电极反应式为，为了保持细菌所在环境pH稳定，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，同样，为了保持细菌所在环境pH稳定，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，若左室中减少100mg，左侧装置转移电子物质的量为；右室中d电极反应为，若右室增加200 mg，则转移电子的物质的量为，由于电子转移的物质的量相等，说明此时可能还未进行过溶液转移，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：
（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)：
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______。
A.0～1min B.1～2min C.2～3min D.3～4min E.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。
①该反应的化学方程式是______。
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_______。
（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：2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) △H1=571.6kJ•ml-1
ii)焦炭与水反应：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H2=131.3kJ•ml-1
iii)甲烷与水反应：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH3=206.1kJ/ml
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_______。
②一定温度下，iii反应中使用催化剂后，下列物理量能保持不变的有_______。
a.焓变ΔH3 b.反应活化能Ea c.活化分子百分比 d.平衡常数K3
【答案】（1） ①. C ②. 反应放热，温度升高，反应速率增大 ③. 0.05ml/(L•min)
（2） ①. 3X+Y2Z ②. ABC ③. 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0~1min、1~2min、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/ml=0.005ml，由方程式可知，用盐酸表示的反应速率为==0.05ml/(L•min)，故答案为：0.05ml/(L•min)；
【小问2详解】
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：(1.0-0.7)ml：(1.0-0.9)ml：(0.3-0.1)ml =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+Y2Z，故答案为：3X+Y2Z；
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1.0ml，2min时Y的物质的量是0.9ml，则反应到2min时Y的转化率为×100%=10%；
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。
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，故不影响反应的焓变，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2.5μm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、SO2、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)+O2(g)=H2O(g) ΔH=-241.8kJ•ml-1；
C(s)+O2(g)=CO(g) ΔH=-110.5kJ•ml-1。
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：2NO(g)N2(g)+O2(g) ΔH=-180.8kJ•ml-1；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2.0ml、1.0ml、0.50ml，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)。已知该反应的ΔH＞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CH3OH：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH=-99kJ•ml-1。向体积为2L的密闭容器中充入2mlCO和4mlH2，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：
II和I相比，改变的反应条件是_______。
【答案】（1）C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3kJ•ml-1
（2） ①. ②. a ③. 不能实现，因为该反应的ΔH＞0，ΔS＜0，所以ΔG=ΔH-TΔS＞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)+O2(g)=CO(g) 根据盖斯定律②-①可得C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3kJ•ml-1，答案：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3kJ•ml-1；
【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：，某温度下，NO平衡转化率为10.0%，，，若某时刻n(NO)、n(N2)、n(O2)分别为2.0ml、1.0ml、0.50ml，假设容积为VL，，由于K＜Q，故平衡向逆反应方向移动，选a，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)，已知该反应的ΔH>0，简述该设想能否实现的依据：不能实现，因为该反应的ΔH>0，ΔS＜0，所以ΔG=ΔH-T×ΔS>0恒成立，所以该反应在任何条件下均不能自发进行，答案：、a、不能实现，因为该反应的ΔH＞0，ΔS＜0，所以ΔG=ΔH-TΔS＞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】
Ⅱ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：II中使用催化剂。
17. 请回答下列问题：
（1）高铁酸钾()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。
①该电池放电时正极反应式为___________。
②盐桥中盛有饱和KCl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。
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：___________。
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，该过程有生成，写出由黑色变为光亮红色过程中反应的化学方程式：___________。
（3）一定温度下，反应中的某一基元反应为，其能量变化如图所示。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。
该基元反应的活化能为___________kJ/ml，为___________kJ/ml。
（4）键能也可以用于估算化学反应的反应热()。下表是部分化学键的键能数据：
已知白磷的标准燃烧热为-2378kJ/ml，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___________。
【答案】（1） ①. ②. 右 ③. 使用时间长、工作电压稳定
（2） ①. 氧化 ②. ③.
（3） ①. 21.5 ②. 7.5
（4）470
【解析】
【小问1详解】
①放电时高铁酸钾为正极，得到电子发生还原反应碱性条件下生成氢氧化铁，电极反应式为：；
②电池工作时，阴离子移向负极，阳离子移向正极，所以盐桥中氯离子向负极锌极移动，为向右移动；
③由图电池的放电曲线可知，高铁电池的优点有：使用时间长、工作电压稳定；
【小问2详解】
①铜制品发生发生电化学腐蚀，生成铜锈，所以铜失去电子发生氧化反应为负极，正极空气中氧气得到电子在酸性条件下生成水，发生的电极反应为：；
②将铜在酒精灯上灼烧变成黑色氧化铜，然后加入氯化铵溶液中后又变成铜，同时有氮气生成，所以黑色变成红色的过程中发生的化学反应为：；
【小问3详解】
活化能为反应物与过渡态的能量差，所以该基元反应的活化能为21.5 kJ/ml；焓变=生成物的能量-反应物的能量；
【小问4详解】
燃烧热是在101 kPa时，1 ml物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，白磷燃烧的热化学方程式为： ；反应的焓变等于反应物键能和减去生成物的键能和，故kJ/ml，解得。
18. 科研小组设计利用甲烷(CH4)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。
（1）A电极的电极反应式为______。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铬不仅美观还可提高金属制品抗腐蚀性能。镀铬时由放电产生铬镀层的电极反应式为______。(已知：镀铬时常加硫酸作为催化剂)
（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)。
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”)。
【答案】（1） ①. CH4-8e-+10OH-=+7H2O ②. 减小
（2） ①. 粗铜 ②. +8H++6e-=Cr+4H2O
（3） ①. 戊 ②. ej
【解析】
【分析】甲装置为燃料电池，乙、丙装置为电解池。甲装置中，c口通入O2，则B电极为正极，A电极为负极，a口通入CH4。乙装置中，C电极为阳极，D电极为阴极。
【小问1详解】
由分析可知，A电极为负极，CH4失电子产物与电解质反应生成等，电极反应式为CH4-8e-+10OH-=+7H2O。电池工作时，发生的总反应为CH4+2O2+2OH-=+H2O，则一段时间后，甲池溶液pH减小。
【小问2详解】
①电解精炼铜时，粗铜作阳极，纯铜作阴极。若乙装置用于粗铜的精炼，装置中电极C为阳极，是粗铜。
②镀铬时由放电产生铬镀层，此电极为阴极，在酸性溶液中，得电子产物与H+作用生成Cr等，电极反应式为+8H++6e-=Cr+4H2O。
【小问3详解】
电池工作时，丙池左侧电极为阳极，右侧电极为阴极。甲池，Cl-在阳极放电生成Cl2逸出，乙池中的Cl-透过阴离子交换膜进入甲池，使甲池中海水的浓度不变；乙池中Cl-进入甲池，Na+沿阳离子交换膜进入丙池，则e口流出淡水；丙池中，由左侧的阳离子交换膜进入Na+，右侧丁池Cl-沿阴膜流入，f口流出浓海水；戊室H2O得电子生成H2和OH-，左侧阳膜流入Na+，则戊室OH-与Mg2+、、Ca2+反应生成的Mg(OH)2、CaCO3等，从而形成水垢。丁室中，Cl-沿阴膜移向左侧，Na+沿阳膜移向右侧，则j口流出的是淡水。
①由分析可知，淡化过程中在戊室中易形成水垢。
②产生淡水的出水口为ej。
【点睛】阳离子交换膜只允许阳离子透过，阴离子交换膜只允许阴离子透过。
时间(min)
1
2
3
4
5
氢气体积(mL)(标准状况)
50
120
232
290
310
化学键
键能/(kJ/ml)
172
335
498
X
离子
Na+
K+
Ca2+
Mg2+
Cl-
含量/mg·L-1
9360
83
200
1100
16000
1200
118