山东省济南市莱芜凤城高级中学2023-2024学年高二上学期10月份月考化学试题

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一、 单选题 （本题共计12小题，总分28分）
1.（2分）下列有关原电池和电解池的比较，叙述正确的是( )
A.负极和阴极均有电子流出
B.能量的转化形式相同
C.在负极和阳极上均发生氧化反应
D.电解质溶液中移向正极和阳极的离子种类相同
2.（2分）理论研究表明，在和下，HCN(g)⇌HNC(g)异构化反应过程的能量变化如图示，下列说法错误的是( )
A.HCN比HNC稳定
B.该异构化反应的
C.该反应为吸热反应
D.使用催化剂,可以改变反应的焓变
3.（2分）下列说法错误的是( )
A.恒温恒压下,且的反应一定不能自发进行
B.在不同状态时的熵值:
C.反应在室温下可自发进行,则该反应的
D.反应,能否自发进行与温度有关
4.（2分）下列有关反应热的说法正确的是( )
A.在化学反应过程中,吸热反应需不断从外界获得能量,放热反应不需从外界获得能量
B.甲烷的摩尔燃烧焓,则甲烷燃烧的热化学方程式为:
C.甲烷气体和氧气的总能量小于二氧化碳气体和液态水的总能量
D.已知:,则
5.（2分）对于可逆反应，在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示的反应速率最快的是( )
A.B.
C.D.
6.（2分）研究表明与在作用下发生反应的能量变化及反应历程如下图所示，下列说法错误的是( )
A.反应总过程
B.使反应的活化能减小
C.也是该反应的催化剂
D.、两步反应均为放热反应
7.（2分）硬水除垢可以让循环冷却水系统稳定运行。某科研团队改进了主动式电化学硬水处理技术，原理如图所示(其中R为有机物)。下列说法错误的是( )
A.b端为电源正极,处理后的水垢沉淀在阳极底部
B.处理过程中可循环利用
C.流程中发生离子反应:,
D.若为,则消耗生成时,铂电极处产生的应大于3 ml
8.（2分）反应物转化为产物或的能量与反应进程的关系如下图所示。
下列有关四种不同反应进程的说法错误的是( )
A.进程Ⅰ是放热反应B.平衡时P的产率:Ⅱ>Ⅰ
C.生成P的速率:Ⅲ < ⅡD.进程Ⅳ中,Z没有催化作用
9.（2分）在密闭容器中进行反应：A(g)+3B(g)⇌2C(g)，下列有关图像的说法错误的是( )
A.依据图a可判断正反应为放热反应
B.在图b中,虚线可表示使用了催化剂时的变化情况
C.若,图c可表示升高温度使平衡向逆反应方向移动
D.由图d中混合气体的平均相对分子质量随温度的变化情况,可推知正反应吸热
10.（2分）采用电化学方法以和为原料制取硫酸的装置如图所示(A、B为多孔石墨电极，C、D为惰性电极)。下列说法错误的是( )
A.“膜2”为阳离子交换膜
B.电极的电极反应为
C.使用该装置制取98 g硫酸需消耗11.2 L O2(标准状况下)
D.上述过程中,亚硫酸钠溶液可部分循环使用
11.（4分）在恒容密闭容器中通入并发生反应：，温度、下的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示，下列叙述正确的是( )
A.该反应进行到点放出的热量大于进行到点放出的热量
B.下,在时间内,
C.点的正反应速率大于N点的逆反应速率
D.点时再加入一定量,平衡后的转化率减小
12.（4分）将一定量氨基甲酸铵加入密闭容器中，发生反应。该反应的平衡常数的负对数值随温度的变化曲线下图，下列说法错误的是( )
A.该反应的
B.NH3的体积分数不变时,该反应一定达到平衡状态30℃
C.A点对应状态的平衡常数K(A)的值为10-2.294
D.30℃时,B点对应状态的
二、 多选题 （本题共计3小题，总分12分）
13.（4分）某温度下，在的密闭容器中进行反应3A(g)+2B(g)⇌4C(s)+2D(g)，若起始时加入和反应一段时间后达到平衡，则下列说法正确的是( )
A.增大该体系的压强,化学平衡常数增大
B.A、B的平衡转化率相等
C.时,反应达到平衡
D.该反应的化学平衡常数表达式是
14.（4分）我国科研工作者提出通过电解原理联合制备环氧乙烷同时处理酸性含铬废水，其工作原理示意图如图所示。其中双极膜由阳离子交换膜和阴离子交换膜组成，工作时内层解离为H+和OH-，并分别向两极迁移。下列正确的是( )(环氧乙烷分子式：)
A.电极a为电源正极
B.膜q为阴离子交换膜
C.工作时,NaOH溶液浓度保持不变
D.极的电极反应式为
15.（4分）全钒液流储能电池是利用不同价态的含钒离子在酸性条件下发生反应，离子方程式为。采用惰性电极实现化学能和电能相互转化的工作原理如图。下列说法正确的是( )
A.充电过程中,X端接外接电源的正极
B.放电过程中,正极电极反应式为
C.放电过程中,右罐溶液颜色逐渐由绿色变为紫色
D.充电时若转移电子0.5 ml,左罐溶液中n(H+)的变化量为0.5 ml
三、 综合题 （本题共计3小题，总分46分）
16.（14分）钢铁工业是国家工业的基础，请回答下列有关问题：
(1)下列各装置中，铁棒被腐蚀由难到易的顺序是__________(填序号)。
(2)利用如图装置，可以模拟铁的化学学防护。
①若X为碳棒，为减缓铁件的腐蚀，开关K应置于处__________(填M或N)。
②若X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为__________。
(3)图中若X为粗铜，容器中海水替换为硫酸铜溶液，开关K置于N处，一段时间后，当铁件质量增加3.2 g时，X电极溶解的Cu的质量__________3.2g(填“ < ”“ > ”或“=”)。
(4)如图培养皿装有一定量饱和食盐水和琼脂的混合溶液，各滴入56滴酚酞溶液和溶液，放入缠有铜丝的铁钉，一段时间后，铜丝附近溶液出现红色。(已知：遇溶液生成蓝色沉淀)。试回答：
①铁钉附近溶液的实验现象为：____________________。
②铜丝区域反生的电极反应为：____________________。
(5)研究炭的气化处理及空气中碳的氧化物的相关反应，有利于节能减排。
已知反应：
若某反应的平衡常数表达式为，则此反应的热化学方程式为
________________________________________。
17.（16分）Ⅰ.某同学设计实验探究丙酮碘化反应中，丙酮、I2、H+浓度对化学反应速率的影响。已知：
(1)研究丙酮浓度对反应速率的影响，应选的实验为________(填实验编号)
(2)实验④中，a=_______mL，加1mL蒸馏水的目的是___________________。
(3)计算实验③中，以I2表示的反应速率为________(列出表达式)。
(4)计算发现规律：丙酮碘化反应的速率与丙酮和H+的浓度有关，而与I2的浓度无关，查阅资料发现丙酮碘化反应的历程为：
请依据反应历程，解释丙酮碘化反应速率与浓度无关的原因：____________。
Ⅱ.升高温度，绝大多数的化学反应速率增大，但的反应速率却随着温度的升高而减小。查阅资料知：的反应历程分两步：
(1).
(2).
请回答下列问题：
反应的_________(用含和的式子表示)。一定温度下，反应达到平衡状态，请写出用、、、表示的平衡常数表达式K=_________，升高温度，值_________(填“增大”“减小”或“不变”)。
18.（16分）氮的氧化物(NOx)是大气主要污染物，有效去除大气中的NOx是环境保护的重要课题。
(1)汽车尾气中的和可在催化剂作用下生成无污染的气体而除去。在密闭容器中充入10mlCO和8mlNO发生反应，测得平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系如图。
①已知，则反应_______0(填“ > ”、“=”或“ < ”)。
②该反应达到平衡后，为同时提高反应速率和NO的转化率，可采取的措施有_______(填字母序号)。
a.改用高效催化剂 b.缩小容器的体积 c.增加的浓度 d.升高温度
③压强为、温度为下，若反应进行到达到平衡状态，此时容器的体积为，则用的浓度变化表示的平均反应速率_______，该温度下用分压表示的平衡常数_______Mpa-1(分压总压物质的量分数)。
④在D点，对反应容器升温的同时扩大体积至体系压强减小，重新达到的平衡状态可能是图中AG点中的__________点。
⑤向绝热恒容密闭容器中充入等量的和进行反应，能判断反应已达到化学平衡状态的是__________(填序号)
a.容器中的压强不变 b. c.气体的平均相对分子质量保持不变
d.该反应平衡常数保持不变 e.NO和的体积比保持不变
(2)在有氧条件下，新型催化剂M能催化NH3与NOx反应生成N2。将一定比例的O2、NH3和NOx的混合气体匀速通入装有催化剂的反应器中反应。反应相同时间，NOx的去除率随反应温度的变化曲线如图：
①在50℃150℃范围内随温度升高，NOx的去除率迅速上升的原因是___________。
②当反应温度高于380℃时，NOx的去除率迅速下降的原因可能是___________。
四、 填空题 （本题共计1小题，总分14分）
19.（14分）电化学与生活有着密切的联系，结合电化学知识回答下列有关问题。某兴趣小组的同学以甲醇燃料电池为电源研究有关电化学的问题。
(1)甲池中，通入一极的电极反应式为__________________。
(2)乙池中，B极(石墨)电极的电极反应式为__________________；若饱和溶液足量，通电一段时间后，向乙池溶液加入一定量的__________________(填物质名称)，可使溶液复原。
(3)丙池中，通电前C、D两电极的质量相同，通电一段时间后。
①溶液中c(Ag+)将_____________(填“增大”“减小”或“不变”)。
②两极的质量相差8.64 g，则甲池中消耗O2的体积为____________mL(标准状况下)。
(4)丁池中，利用离子交换膜控制电解液中c(OH-)来制备纳米Cu2O，离子交换膜为阴离子交换膜。
①Ti电极附近溶液的pH将_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
②Cu电极的电极反应式为__________________。
答案
一、 单选题 （本题共计12小题，总分28分）
1.（2分）【答案】C
2.（2分）【答案】D
3.（2分）【答案】A
4.（2分）【答案】D
5.（2分）【答案】C
6.（2分）【答案】C
7.（2分）【答案】A
【解析】选项A中硬水中存在镁离子、钙离子和碳酸氢根离子，阴极放电产生氢氧根离子，氢氧根离子与镁离子结合生成氢氧化镁，氢氧根离子与碳酸氢根离子生成碳酸根离子，钙离子与碳酸根离子结合生成碳酸钙，氢氧化镁和碳酸钙主要沉降在阴极附近，故A错误；阳极产生氯气，氯气与水反应生成次氯酸和HCl，HClO能将有机物氧化为二氧化碳和水，HCIO自身被还原为氯离子，Cl-可以循环利用，故B、C正确；a极反应产生Cl2，氯气与水反应生成次氯酸为可逆反应，次氯酸将有机物R如CO(NH2)2氧化生成N2，通过消耗CO(NH2)2的量计算得到氯气的量小于反应生成的氯气的量，则消耗1ml CO(NH2)2生成N2时，转移6ml电子，电极N处产生的H2应大于3ml。
8.（2分）【答案】B
9.（2分）【答案】D
【解析】选D 根据图a曲线可知，温度越高，逆反应速率越大，故升高温度平衡逆向移动，正反应为放热反应，A项正确；催化剂能加快反应速率，缩短达到平衡所用的时间，但不能使平衡发生移动，B项正确；升高温度，平衡向吸热方向移动，C项正确；根据图像曲线可知，温度越高，混合气体的平均相对分子质量减小，故升高温度平衡逆向移动，因此可判断正反应为放热反应，D项错误。
10.（2分）【答案】C
【解析】根据装置图可知，左侧装置为原电池，右侧装置为电解池，“膜2”右侧逸出H2，则D为阴极，电极反应为2HSO3-+2e-=H2↑+2SO32-，则电解装置中中间室内的Na+穿过“膜2”进入右室，故X为Na2SO3，A项、D项正确；电极A连接电极D，则A为负极，SO2失电子发生氧化反应，B项正确；11.2L(标准状况下)O2为0.5ml，消耗0.5mlO2，则转移2ml电子，电极A生成1ml硫酸，电极C上HSO3-失电子也生成1ml硫酸，则该装置消耗标准状况下11.2L氧气时，A、C两个电极共生成2ml硫酸，即该装置制取98g硫酸时，需消耗标准状况下5.6L氧气，C项错误。
11.（4分）【答案】C
【解析】选C 根据图示可由先拐先平数值大原则知，T1 > T2，温度越高平衡时c(X)越高，则正反应为放热反应，M点X的转化率小于W点X的转化率，M点放出的热量小于W点放出的热量，A项错误；下，，B项错误；点温度比点温度高，所以点的正反应速率大于点的逆反应速率，而点的逆反应速率大于点的逆反应速率，则M点的正反应速率大于N点的逆反应速率，C项正确；由于在恒容密闭容器中反应，再加入一定量X，相当于增加压强，平衡向正反应方向移动，再次平衡时X的转化率增大，D项错误。
12.（4分）【答案】B
【解析】选B 此题的关键是弄清-lgK越小，K越大，由图中数据可知随温度的升高，-lgK逐渐减小，说明随温度的升高，化学平衡向右移动，正反应为吸热反应，A项正确；由NH2COONH4(s)⇌2NH3(g)+CO2(g)，可知氨气的体积分数始终为，B项错误；A点时，-lgK=2.294，C项正确；由B点对应的数值可知此时Q > K，反应向逆反应方向进行，v正 < v逆，D项正确。
二、 多选题 （本题共计3小题，总分12分）
13.（4分）【答案】BC
14.（4分）【答案】BD
【解析】选BD 由信息可知，电极M上乙烯被氧化为环氧乙烷、电极N上被还原为Cr3+，则电极M为阳极、电极N为阴极，电极a为负极、电极b为正极，A项错误；双极膜中水解离出来的氢氧根离子向阳极区移动，膜q适合选用阴离子交换膜，B项正确；工作时阳极区生成水，NaOH溶液浓度减小，C项错误；Cr元素由+6价变为+3价，N极的反应式为，D项正确。
15.（4分）【答案】AD
【解析】选 充电时，左罐发生的反应为，则左罐为阳极，端接外接电源的正极，故A错误；由题意知，放电时正极反应式：，故B错误；放电过程中，右罐为负极，反应式：，则溶液颜色逐渐由紫色变为绿色，故C错误；充电时，左罐发生的反应为，若转移电子0.5 ml，生成氢离子为1 ml，通过交换膜定向移动使电流通过溶液，溶液中离子的定向移动可形成电流，通过0.5 ml电子，则左罐溶液中的变化量为。
三、 综合题 （本题共计3小题，总分46分）
16.（14分）(1)DBCA
【解析】为铁的吸氧腐蚀，为牺牲阳极的阴极保护法，为化学腐蚀，为外加电流的阴极保护法，故铁棒被腐蚀由难到易的顺序是DBCA。
(2)①N ②牺牲阳极保护法
【解析】①若为碳棒，由于比较活泼，为减缓铁的腐蚀，应使为电解池的阴极即连接电源的负极，故连接处。
②若为锌，开关置于处，为阳极被腐蚀，为阴极被保护，该防护法称为牺牲阳极保护法。
(3)＜
【解析】图中若X为粗铜，此装置为电解精炼铜装置，阴极反应：Cu2++2e-=Cu，但是阳极上先是比铜活泼的金属失电子，再是铜失电子，铁件质量增加3.2 g，结合电子守恒，X电极溶解的铜的质量小于3.2 g。
(4)①出现蓝色沉淀 ②
【解析】①缠有铜丝的铁钉放入装有一定量饱和食盐水和琼脂的混合溶液，形成原电池，铁钉作负极，铁失去电子生成Fe2+，Fe2+与K3[Fe(CN)6]溶液反应生成特征蓝色沉淀。
②铜丝作正极，发生吸氧腐蚀，电极反应式为：。
(5)
【解析】
17.（16分）【答案】Ⅰ.(1)①和②
(2)1 使混合溶液的体积相等，保证丙酮溶液和碘溶液的起始浓度不变
(3)0.00256t3
(4)丙酮与氢离子反应慢，则反应速率由H+的浓度决定，与碘的浓度无关
Ⅱ.(2) 减少
【解析】Ⅰ.(1)研究丙酮浓度对反应速率的影响，则只有丙酮的浓度不同，而其它条件需完全相同，应选的实验为①和②。
(2)反应过程中溶液的总体积为6 mL，则实验④中，a=1 mL；加1 mL蒸馏水使混合溶液的体积相等，保证丙酮溶液和碘溶液的起始浓度不变。
(3)③中丙酮过量，碘完全反应，v(I2)=ΔcΔt=0.0025mlL×1×10-3L6×10-3L×t3s=0.00256t3ml/(L⋅s)。
(4)总反应速率由反应中最慢的反应决定，根据反应历程，反应速率由H+的浓度决定，故丙酮碘化反应速率与I2浓度无关。
Ⅱ.略。
18.（16分）(1)① < ②bc ③0.025ml⋅L-1⋅min-1 445(或0.089) ④A ⑤acd
【解析】①已知T2>T1，由图示可知反应2NO(g)+2CO(g)催化剂⇌2N2(g)+2CO2(g)，升高温度后，平衡后NO的体积分数增大，说明升高温度，平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，则ΔH<0。
②2CO(g)+2NO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)ΔH<0；
a项，改用高效催化剂加快反应速率，平衡不变，转化率不变，故a不能同时提高反应速率和NO的转化率：
b项，缩小容器的体积，体系内压强增大，反应速率增大，平衡正向进行，NO的转化率增大，故b能同时提高反应速率和NO的转化率；
c项，增加CO的浓度反应速率增大，平衡正向进行，NO的转化率增大，故c能同时提高反应速率和NO的转化率；
d项，升高温度反应速率增大，反应为放热反应，升温平衡逆向进行，NO的转化率减小，故d不能同时提高反应速率和NO的转化率；故选bc。
③在密闭容器中充入10mlCO和8mlNO，发生反应，压强为10MPa、温度为T1下，若反应进行到20min达到平衡状态，NO体积分数为25%，结合三行计算列式计算，设反应生成氮气物质的量为x ml，
8-2x10-2x+8-2x+x+2x×100%=25%，x=2，
v(N2)=Δc/Δt=2ml/(4L×20min)=0.025ml⋅L-1⋅min-1；平衡气体总物质的量=16 ml，该温度下平衡常数Kp=(10MPa×416)2(10MPa×216)(10MPa×616)2(10MPa×416)2=0.089(MPa)-1。
④若在D点升温的同时扩大体积至体系压强减小，则平衡会逆向移动，NO的体积分数增大，重新达到的平衡状态可能是图中A点。
⑤.略。
(2)①催化剂活性随温度升高而增大，使NOx去除反应速率迅速增大，温度升高，反应速率加快
②催化剂活性下降(或NH3与O2反应生成NO)
【解析】略。
四、 填空题 （本题共计1小题，总分14分）
19.（14分）【解析】甲池为原电池，乙、丙、丁为电解池，CH3OH作负极，氧气为正极，A为阳极，B为阴极，C为阳极，D为阴极，Cu为阳极，Ti为阴极。
(1)CH3OH--6e-+8OH-=CO32-+6H2O
【解析】
(2)2H2O+2e-=H2↑+2OH-或2H++2e-=H2↑
氯化氢
【解析】
(3)①不变
②224
【解析】①C为阳极，D为阴极，C电极反应式为：Ag-e-=Ag+，D电极反应式为：Ag++e-=Ag，溶液中c(Ag+)不变。
②当两极的质量相差8.64 g，丙池中D极质量增加8.64g2=4.32g为Ag，物质的量=4.32g108g/ml=0.04ml，依据电子守恒计算4Ag∼O2∼4e-，甲池中理论上消耗标准状况下O2的体积=0.04ml4×22.4L/ml=0.224L=224mL。
(4)①增大
②2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O
【解析】