2022-2023学年山东省德州市第一中学高二上学期10月月考化学试题含解析

这是一份2022-2023学年山东省德州市第一中学高二上学期10月月考化学试题含解析，共29页。试卷主要包含了单选题，多选题，原理综合题，填空题，实验题等内容，欢迎下载使用。
山东省德州市第一中学2022-2023学年高二上学期10月月考化学试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1．下列我国科技创新的产品设备在工作时,由化学能转变成电能的是
A．长征三号乙运载火箭用偏二甲肼为燃料
B．嫦娥四号月球探测器上的太阳能电池板
C．和谐号动车以350km/h飞驰
D．世界首部可折叠柔屛手机通话





A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【详解】A．偏二甲肼为燃料发动机能将化学能转变为了动能，而没有将化学能转变为电能，故A错误；
B．太阳能电池板将太阳能转变为电能，而没有将化学能转变为电能，故B错误；
C．和谐号动车将电能转变为了动能，而没有将化学能转变为电能，故C错误；
D．世界首部可折叠柔屏手机通话是原电池的应用，是将化学能转变为电能，实现了能量之间的转化，故D正确。
答案选D。
2．中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，其主要过程如图所示。

已知：几种物质中化学键的键能如表所示。
化学键
H2O中H-O键
O2中O=O 键
H2中H-H键
H2O2中O-O键
H2O2中O-H键
键能kJ/mol
463
496
436
138
463

若反应过程中分解了2 mol水，则下列说法不正确的是A．总反应为2H2O2H2↑+O2↑ B．过程I吸收了926 kJ能量
C．过程II放出了574 kJ能量 D．过程Ⅲ属于放热反应
【答案】D
【详解】A．用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，则总反应为2H2O2H2↑+O2↑，故A正确；
B．断裂化学键吸收能量，结合表中数据可知，过程Ⅰ吸收了463kJ×2=926kJ能量，故B正确；
C．形成化学键释放能量，则过程Ⅱ放出了436kJ+138kJ=574kJ能量，故C正确；
D．过程III 为1 mol 过氧化氢 生成1 mol 氧气和1 mol 氢气，吸收的能量大于放出的能量，该过程为吸热反应，，故D错误；
故答案选D。
3．铁-铬液流电池的装置如下图所示，下列说法错误的是

A．放电时，通过质子交换膜向Y电极移动
B．通过该原电池反应可知氧化性：
C．充电时，X电极的电极反应式为
D．充电完成后，可将电解质溶液泵回储液罐，将能量储存起来
【答案】A
【分析】结合图可知正极反应式为Fe3++e-=Fe2+，负极反应式为Cr2++e-=Cr3+，总反应为Fe3++Cr2+= Fe2++Cr3+。
【详解】A．阳离子向正极移动，放电过程中，通过质子交换膜向X电极移动，Ａ错误；
B．Fe3+是氧化剂，Cr3+是氧化产物，说明Fe3+氧化性大于Cr3+，B正确；
C．充电时，Fe2+变回Fe3+，发生的反应为：，C正确；
D．充电完成以后，电解液泵回储液罐后，能量可被储存起来，D正确；
故选A。
4．用如图所示装置(熔融CaF2-CaO作电解质)获得金属钙，并用钙还原TiO2 制备金属钛。下列说法正确的是

A．电解过程中，Ca2+ 向阳极移动
B．阳极的电极反应式为: C+ 2O2--4e-=CO2 ↑
C．在制备金属钛前后，整套装置中CaO的总量减少
D．若用铅蓄电池作该装置的供电电源，“+”接线柱连接Pb 电极
【答案】B
【详解】A. 电解过程中，阳离子移向阴极，Ca2+ 向阴极移动，故A错误；B. 阳极产生二氧化碳，阳极的电极反应式为: C+2O2--4e-=CO2↑，故B正确；C. 阴极反应为：Ca2++2e-=Ca，钙还原二氧化钛：2Ca+TiO2=Ti+2CaO，在制备金属钛前后，整套装置中CaO的总量不变，故C错误；D. 若用铅蓄电池作该装置的供电电源，“+”接线柱连接的是正极PbO2电极而不是负电极Pb电极，故D错误。故选B。
点睛：在进行化学电源充电时，电极的连接需要符合“正极接正极，负极接负极”的对应关系。
5．原电池与电解池在生活中和生产中有着广泛应用。下列有关判断中错误的是(　　)

A．装置①研究的是金属的吸氧腐蚀，Fe上的反应为Fe－2e－===Fe2＋
B．装置②研究的是电解CuCl2溶液，它将电能转化为化学能
C．装置③研究的是电解饱和食盐水，电解过程中，B极上发生氧化反应
D．三个装置中涉及的主要反应都是氧化还原反应
【答案】C
【详解】装置①研究的是金属的吸氧腐蚀，铁为负极，Fe上的反应为Fe－2e===Fe2＋，故A正确；装置②研究的是电解CuCl2溶液，它将电能转化为化学能，故B正确；装置③研究的是电解饱和食盐水，电解过程中B极上发生还原反应，故C错误；三个装置中涉及的主要反应都是氧化还原反应，故D正确。
6．将0.2的溶液和0．05的溶液等体积混合充分反应后，取混合液分别完成下列实验，能说明溶液中存在化学平衡的是
实验编号
实验操作
实验现象
①
滴入溶液
溶液变红色
②
滴入溶液
有黄色沉淀生成
③
滴入溶液
有蓝色沉淀生成
④
滴入淀粉溶液
溶液变蓝色

A．① B．②④ C．③④ D．①②
【答案】A
【分析】将0.2的溶液和0.05的溶液等体积混合后，过量，若不是可逆反应，全部转化为，则溶液中无，故只需要证明溶液中是否含有，即能证明存在化学平衡。
【详解】①向溶液中滴入溶液，溶液变红，说明溶液中有，①正确；
②溶液中过量，向溶液中滴入溶液，无论是否存在上述平衡，都会有黄色沉淀生成，②错误；
③无论是否存在题述平衡，溶液中均存在，滴入溶液后均有蓝色沉淀生成，③错误；
④无论是否存在题述平衡，溶液中均有，滴入淀粉溶液后溶液均变蓝色，④错误；
综上所述只有①能证明该反应为可逆反应；
故答案选：A。
7．下列说法正确的是
A．对于同一物质在不同状态时的熵值：气态＜液态＜固态
B．已知反应H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)的平衡常数为K，则2H2(g)+2I2(g)⇌4HI(g)的平衡常数为2K
C．ΔH＜0、ΔS＞0的反应在低温时不能自发进行
D．在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂不能改变化学反应进行的方向
【答案】D
【详解】A．对于同一物质在不同状态时的熵值：气态＞液态＞固态，故A错误；
B． 已知反应H2 (g)＋I2(g)⇌2HI(g)平衡常数为K，，则2H2 (g)＋2I2(g)⇌ 4HI(g)的平衡常数，故B错误；
C． 若反应ΔH＜0、ΔS＞0，则ΔG=ΔH-TΔS＜0，因此在温度低时也能自发进行，故C错误；
D． 在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂，可以改变反应速率，由于使正反应速率和逆反应速率改变的倍数相同，因此只能缩短达到平衡的时间，但不能改变化学反应进行的方向，故D正确；
故选D。
8．温度为T1时，向容积为2 L 的密闭容器甲、乙中分别充入一定量的CO(g)和H2O(g)，发生反应：CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)   ∆H = －41 kJ/mol。数据如下，下列说法不正确的是
容器
甲
乙
反应物
CO
H2O
CO
H2O
起始时物质的量（mol）
1.2
0.6
2.4
1.2
平衡时物质的量（mol）
0.8
0.2
a
b

A．甲容器中，平衡时，反应放出的热量为16.4 kJ
B．T1时，反应的平衡常数K甲 = 1
C．平衡时，乙中CO的浓度是甲中的2倍
D．乙容器中，平衡时CO的转化率约为75%
【答案】D
【详解】A. 甲容器中平衡时，消耗的CO的物质的量为1.2mol-0.8mol=0.4mol，根据反应CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g) ∆H = －41 kJ/mol，可知平衡时放出热量为：41 kJ/mol×0.4mol=16.4 kJ，故A正确；
B.               CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)
起始（mol）    1.2     0.6           0       0
转化（mol）    0.4     0.4          0.4      0.4
平衡（mol）    0.8     0.2          0.4      0.4
在T1达到平衡状态时甲容器中，c(CO)=0.4mol/L，c(H2O)=0.1mol/L，c(CO2)=0.2mol/L，c(H2)= 0.2mol/L，则该温度下反应的平衡常数K甲 = 0.2×0.2/0.4×0.1=1，故B正确；
C. CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g)为气体体积不变的反应，压强不影响化学平衡，则甲、乙互为等效平衡，达到平衡时反应物转化率相等，则0.8/1.2=a/2.4，解得a=1.6，故C正确；
D.根据C项可知a=1.6，乙容器中，平衡时CO的转化率为×100％≈33％，故D错误；
故选D。
9．某温度下，在一个2L的密闭容器中加入4molA和2molB进行如下反应：3A(g)+2B(g)⇌4C(s)+D(g)  ΔH＜0，反应2min后达到平衡，测得生成1.6molC，下列说法正确的
A．升高温度，平衡向右移动
B．此时，B的平衡转化率是40%
C．增大该体系的压强，平衡不移动，化学平衡常数不变
D．增加B，平衡向右移动，B的平衡转化率增大
【答案】B
【详解】A． 由于该反应为放热反应，升高温度，向吸热反应方向移动，故平衡向左移动，，故A错误；
B． 在反应开始时B的物质的量是2mol，由于达到平衡时产生C为1.6mol ，会反应消耗B为0.8mol，则B的平衡转化率是，故B正确；
C． 该反应的正反应是气体体积减小的反应，若增大该体系的压强，化学平衡向气体体积减小的正反应方向移动，由于温度不变，所以化学平衡常数不变，故C错误；
D． 增加B，平衡正向移动，由于增大的物质的量时物质浓度增大的影响大于平衡移动使其浓度减小的趋势，因此B的平衡转化率减小，故D错误；
故选B。
10．在相同温度下，将H2和N2两种气体按不同比例通入相同的恒容密闭容器中，发生反应：3H2＋N22NH3。表示起始时H2和N2的物质的量之比，且起始时H2和N2的物质的量之和相等。下列图像正确的是（    ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【详解】A．起始时的物质的量越多，的平衡转化率越低，A错误；
B．起始时的物质的量越多，混合气体的质量越低，B错误；
C．起始时H2的物质的量越多， N2的平衡转化率越高，C错误；
D．起始时的物质的量越多，混合气体的密度越小，D正确。
答案选D。
11．深埋在潮湿土壤中的铁管道，在硫酸盐还原菌的作用下能被腐蚀，原理如图所示。下列说法错误的是

A．腐蚀过程中正极附近碱性增强
B．该腐蚀过程属于吸氧腐蚀
C．硫酸盐还原菌SRB加快了金属的腐蚀
D．可在管道上镶嵌锌块以减缓腐蚀，这种方法叫做牺牲阳极保护法
【答案】B
【分析】由图可知，Fe转化为Fe3+，发生氧化反应，作负极；转化为S2-，发生还原反应，作正极。
【详解】A．正极上，转化为S2-，正极的电极反应式为，正极有生成，正极附近碱性增强，A项正确；
B．该腐蚀过程是在硫酸盐还原菌的作用下Fe被腐蚀，没有氧气的参与，不是吸氧腐蚀，B项错误；
C．SRB加快了→S2-，从而加快了金属的腐蚀，C项正确；
D．管道上镶嵌更为活泼的锌块以减缓腐蚀，属于牺牲阳极的阴极保护法，D项正确；
答案选B。
12．常温常压时烯烃与氢气混合不反应，高温时反应很慢，但在适当的催化剂存在时可氢气反应生成烷，一般认为加氢反应是在催化剂表面进行。反应过程的示意图如下：

下列说法中正确的是
A．乙烯和H2生成乙烷的反应是吸热反应
B．加入催化剂，可减小反应的热效应
C．催化剂能改变平衡转化率，不能改变化学平衡常数
D．催化加氢过程中金属氢化物的一个氢原子和双键碳原子先结合，得到中间体
【答案】D
【详解】A、根据图示可知，反应物的能量高于产物的能量，所以该反应是放热反应，故A错误；
B、催化剂可以降低活化能，不会引起反应热的变化，反应的热效应不变，故B错误；
C、催化剂可以加快反应速率，不能改变平衡转化率，不能改变化学反应的平衡常数，故C错误；
D、根据化学反应的历程：化加氢过程中金属氢化物的一个氢原子和双键碳原子先结合，得到中间体，故D正确；
故选D。
13．人体血液内的血红蛋白(Hb)易与O2结合生成HbO2,因此具有输氧能力，CO吸入肺中发生反应：CO+HbO2O2+HbCO，37 ℃时，该反应的平衡常数K=220。HbCO的浓度达到HbO2浓度的0.02倍，会使人智力受损。据此，下列结论错误的是
A．CO与HbO2反应的平衡常数K=
B．人体吸入的CO越多，与血红蛋白结合的O2越少
C．当吸入的CO与O2浓度之比大于或等于0.02时，人的智力才会受损
D．把CO中毒的病人放入高压氧仓中解毒，其原理是使上述平衡向逆反应方向移动
【答案】C
【详解】A项，根据化学方程式可知平衡常数表达式为K=，故A项正确；
B项，c(CO)增大，CO+HbO2O2+HbCO平衡正向移动，故B项正确；
C项，K==220，当=0.02时，此时==9×10-5，故C项错误；
D项，增大c(O2)，使CO+HbO2O2+HbCO平衡逆向移动解毒，故D项正确。
综上所述，本题正确答案为C。

二、多选题
14．下列示意图表示正确的是

A．甲图表示2Fe(s)+3CO2(g)=Fe2O3(s)+3CO(g) ΔH=-26.7kJ·mol-1反应的能量变化
B．乙图表示碳的燃烧热
C．丙图表示实验的环境温度为20℃，将物质的量浓度相等、体积分别为V1、V2的H2SO4、NaOH溶液混合，混合液的最高温度随V(NaOH)的变化(已知V1+V2=60mL)
D．已知稳定性顺序：B＜A＜C，某反应由两步反应A→B→C构成，反应过程中的能量变化曲线如丁图
【答案】AD
【详解】A．甲图中，反应物总能量大于生成物总能量，则表明反应放热，所以可表示2Fe(s)+3CO2(g)=Fe2O3(s)+3CO(g)  ΔH=-26.7kJ·mol-1反应的能量变化，A正确；
B．碳燃烧生成CO2且反应放热，而乙图产物为CO且反应吸热，所以不能表示碳的燃烧热，B不正确；
C．物质的量浓度相等、体积分别为V1、V2的H2SO4、NaOH溶液混合，完全反应时混合液的温度最高，此时V2=40mL，与图中最高点所用NaOH的体积不符，C不正确；
D．物质的能量越高，稳定性越差，稳定性顺序：B＜A＜C，则能量B＞A＞C，某反应由两步反应A→B→C构成，反应过程中的能量变化与图中信息相符，D正确；
故选AD。
15．电渗析法是一种利用离子交换膜进行海水淡化的方法，其原理如图所示。若使用铅蓄电池作外接电源，下列说法错误的是

A．Y室可获得淡化的海水
B．电解时，M电极连接铅蓄电池的Pb电极
C．撤去X与Y、Y与Z之间的交换膜也可得到淡化的海水
D．理论上N电极产生11.2L(标准状况)气体时，Pb电极增重48 g
【答案】AB
【分析】由M极上Cl-失电子生成Cl2可知M为阳极，阳极的电极反应式为：2Cl--2e-═Cl2↑，N为阴极，阴极是水中氢离子得电子生成氢气，电极反应式为：2H2O+2e-═2OH-+H2↑，原电池的正极接电解池的阳极，负极接阴极；
【详解】A．X室中氯离子向阳极移动，钠离子向阴极移动，进入Y室，Z中氯离子移向阳极，进入Y室，所以Y室氯化钠的浓度增大，得到浓海水，不是淡水，故A错误；
B．由分析可知，M为阳极，连接原电池的正极，铅蓄电池中Pb失电子生成PbSO4做负极，PbO2得电子生成PbSO4做正极，电解时，M电极连接铅蓄电池的PbO2电极，故B错误；
C．撤去离子交换膜，阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，将离子向电极处吸引，致使电极中间部位浓度大为下降，从而制得淡水，故C正确；
D．N为阴极，电极反应式为：2H2O+2e-═2OH-+H2↑，标准状况产生11.2L气体即物质的量为，转移1mol电子，Pb电极反应式为，则增重为硫酸根的质量即m=nM=0.5mol×96g/mol=48g，故D正确；
故选：AB。

三、原理综合题
16．通过控制开关可利用同一装置发生不同的化学反应。某课外活动小组用如图所示装置进行实验，试回答下列问题：

(1)若开始时开关K与a连接，则B极的电极反应式为_______。
(2)若开始时开关K与b极连接，则总反应的离子方程式为_______。
(3)若开始时开关K与b连接，下列说法正确的是_______。
A．溶液中Na+向A极移动
B．从A极处逸出的气体能使湿润的KI淀粉试纸变蓝
C．反应一段时间后加适量盐酸可恢复到电解前电解质溶液的浓度
D．若标准状况下B极产生2.24L气体，则有0.2mol电子通过溶液
(4)可利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢，工作示意图如图。通过控制开关连接K1或K2，可交替得到H2和O2。

①制H2时，连接_______。产生H2的电极方程式是_______。
②改变开关连接方式，可得O2。
③结合①和②中电极3的电极反应式，说明电极3的作用：_______。
【答案】(1)Fe-2e-=Fe2+
(2)2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-
(3)B
(4)     K1     2H2O+2e-=H2↑+2OH-     ①中电极3发生Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2O，制氢气时消耗电极1产生的OH-，②中电极3发生NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-，制氧气时补充电极2消耗的OH-

【解析】（1）
若开始时开关K与a连接，则构成原电池，铁作负极，B极Fe失电子生成Fe2+，电极反应式为Fe-2e-=Fe2+。答案为：Fe-2e-=Fe2+；
（2）
若开始时开关K与b极连接，则构成电解池，铁作阴极，所以电解的实质是电解饱和食盐水，生成氢氧化钠、氯气和氢气，总反应的离子方程式为2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-。答案为：2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-；
（3）
若开始时开关K与b连接，则构成电解池，A极石墨作阳极，B极铁作阴极。
A．电解池中，阳离子向阴极移动，则溶液中Na+向B极移动，A不正确；
B．在A极，2Cl--2e-=Cl2↑，则逸出的Cl2能使湿润的KI淀粉试纸变蓝，B正确；
C．在电解过程中，阳极生成Cl2，阴极生成H2，反应一段时间后通适量氯化氢气体可恢复到电解前电解质溶液的浓度，若加入盐酸，相当于又加水，溶液的浓度偏小，C不正确；
D．若标准状况下B极产生2.24L气体，则导线上有0.2mol电子转移，但电子不能通过溶液，D不正确；
故选B。答案为：B；
（4）
①制H2时，水电离出的H+在阴极得电子生成H2，则应连接K1。产生H2的电极方程式是2H2O+2e-=H2↑+2OH-。
③连接K1时，电极3中Ni(OH)2失电子生成NiOOH，连接K2时，NiOOH得电子生成Ni(OH)2，则电极3的作用：①中电极3发生Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2O，制氢气时消耗电极1产生的OH-，②中电极3发生NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-，制氧气时补充电极2消耗的OH-。答案为：K1；2H2O+2e-=H2↑+2OH-；①中电极3发生Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2O，制氢气时消耗电极1产生的OH-，②中电极3发生NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-，制氧气时补充电极2消耗的OH-。
【点睛】不管是原电池还是电解池，电子都只能沿导线流动。
17．利用太阳能等可再生能源，通过光催化、光电催化或电解水制氢来进行二氧化碳加氢制甲醇，发生的主要反应是：CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g) + H2O(g)请回答下列有关问题：
(1)若二氧化碳加氢制甲醇反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，示意图正确且能说明该反应进行到 t1时刻达到平衡状态的是_______(填标号)。
A． B．
C． D．
(2)常压下，二氧化碳加氢制甲醇反应时的能量变化如图 1 所示，则该反应的ΔH=_______。

(3)在 2 L 恒容密闭容器a 和 b 中分别投入 2 mol CO2和 6 mol H2，在不同温度下进行二氧化碳加氢制甲醇的反应，各容器中甲醇的物质的量与时间的关系如图2所示。若容器 a、容器 b 中的反应温度分别为 T1、T2，则判断 T1_______T2(填“>”“”“=”或“     加入催化剂
(4)     K1·K2     >

【解析】（1）
A．反应达到平衡时，甲醇的浓度将会保持不变，图中t1时刻之后，甲醇的浓度仍在减小，则t1时刻反应未达到平衡状态，故不选A；
B．二氧化碳的质量分数不变，说明反应达到平衡状态，故选B；
C．t1时刻后甲醇和二氧化碳的物质的量之比不再发生变化，说明甲醇和二氧化碳的物质的量均保持不变，反应达到平衡状态，故选C；
D．t1时刻后甲醇的物质的量仍在增加，二氧化碳的物质的量在减少，反应未达到平衡状态，故不选D；
答案选BC；
（2）
由图可知，该反应的反应物的能量高于生成物的能量，为放热反应，该反应的；
（3）
由图可知，a先达到平衡状态，则T1>T2；若容器b 中改变条件时，反应情况会由曲线 b 变为曲线 c，根据图像可知，反应的平衡仍不变，反应速率加快，说明是加入了催化剂；
（4）
①根据盖斯定律，反应①+反应②即可得到反应③，则；
②500 ℃时测得反应③在某时刻 H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度(mol·L-1)分别为0.8、0.1、0.3、0.15，则，说明反应正向进行，则有v正>v逆。
18．尿素[CO(NH2)2]是首个由无机物人工合成的有机物。
(1)在尿素合成塔中发生的反应可表示为2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(l)[CO(NH2)2](s)+H2O(g)；其中第一步反应为快速反应，△H1=-119.2kJ·mol-1，第二步反应为慢速反应，△H2=+15.5kJ·mol-1，已知在其他条件相同时，活化能越低化学反应速率越快。则下列图像能表示尿素合成塔中发生反应的能量变化历程的是_______(填标号)。
A． B．
C． D．
(2)T℃，在2L的密闭容器中，通入2molNH3和1molCO2，保持体积不变，发生反应2NH3(g)+CO2(g)⇌[CO(NH2)2](s)+H2O(g)，10min时反应刚好达到平衡。测得起始压强为平衡时压强的1.5倍，则：
①NH3的平衡转化率为_______。
②能说明上述反应达到平衡状态的是_______(填标号)。
A．n(CO2)：n(NH3)=1：2
B．混合气体的密度不再发生变化
C．单位时间内消耗2molNH3，同时生成1molH2O
D．CO2的体积分数在混合气体中保持不变
③若10min时保持温度和压强不变，再向容器中同时充入0.5molCO2和0.5molH2O(g)，则此时平衡____(填正向移动，逆向移动或不移动)。
(3)一定温度下，某恒容密闭容器中发生反应2NH3(g)+CO2(g)⇌[CO(NH2)2](s)+H2O(g)，若原料气中=m，测得m与CO2的平衡转化率(α)的关系如图所示。

①若平衡时A点容器内总压强为0.5MPa，则上述反应的平衡常数Kp=_____(MPa)-2(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。
②若平衡时A、B对应容器的压强相等，则A、B对应的容器中，起始时投入氨气的物质的量之比nA(NH3)：nB(NH3)=____。
【答案】(1)C
(2)     50%     BD     不移动
(3)     9     11:10

【解析】（1）
第一步为放热反应，第二步为吸热反应，并且第二步为慢反应，活化能比第一步要高，所以C图像符合要求。
（2）
设二氧化碳的转化量为xmol，可列出三段式为

，解得x=0.5，
①NH3的平衡转化率为。
②A． 按系数比充入反应物，任何时刻n(CO2)：n(NH3)都是1：2，不能说明达到平衡，故A错误；
B． ，有固体生成，气体质量在变化，混合气体的密度在变化，则混合气体的密度不再发生变化达到平衡，故B正确；
C．单位时间内消耗2molNH3，同时生成1molH2O速率相等，方向相同，故C错误；
D．CO2的体积分数在混合气体中保持不变说明达到平衡，故D正确；
故答案为BD。
③平衡时，c(NH3)=0.5mol/L，c(CO2)=0.25mol/L，c(H2O)= 0.25mol/L，则平衡常数，
若10min时保持温度和压强不变，再向容器中同时充入0.5molCO2和0.5molH2O(g)，此时，c(NH3)=0.5mol/L，c(CO2)=0.5mol/L，c(H2O)= 0.5mol/L，，则此时平衡不移动)。
（3）
①A点，α(CO2)=0.5，可列出三段式，，则平衡时NH3的物质的量分数为，CO2的物质的量分数为，H2O的物质的量分数为，平衡时A点容器内总压强为0.5MPa，则上述反应的平衡常数。
②A容器m=3.0，α(CO2)=0.5，假设A投料氨气为3amol，
，则反应后总物质的量为3a；
B容器m=2.0，α(CO2)=0.4，假设B投料氨气为2bmol，
，则反应后总物质的量为2.2b；
若平衡时A、B对应容器的压强相等，则A、B对应的容器反应后气体物质的量相等，即3a=2.2b，a：b=11:15，故A、B对应的容器中，起始时投入氨气的物质的量之比nA(NH3)：nB(NH3)=33:30=11:10。

四、填空题
19．I.如图所示，某研究性学习小组利用燃烧原理设计一个肼(N2H4)─空气燃料电池(如图甲，已知肼反应生成N2)并探究某些工业原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜。根据要求回答相关问题：

(1)甲装置中通入_______的一极为正极；乙装置中电解一段时间后溶液呈_______性，此时若将乙池中石墨(C)电极换成Mg电极，电极反应变为：_______。
II.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。

(2)写出甲池的负极电极反应式：_______。
(3)乙中A极析出的气体在标准状况下的体积为_______。
(4)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图，则图中②线表示的是_____离子的变化；反应结束后，要使丙装置中金属阳离子恰好完全沉淀，需要_______mL5.0mol/LNaOH溶液。

【答案】(1)     空气     碱     Mg-2e-+2OH-=Mg(OH)2
(2)CH3OH-6e-+8OH-=+6H2O
(3)2.24L
(4)     Fe2+     280

【解析】（1）
甲装置为燃料电池，通入燃料肼的一极为负极，通入空气的一极为正极；乙装置中Fe电极与燃料电池的负极相连，为阴极，电极反应式为，C电极为阳极，电极反应式为，故电解一段时间后溶液呈碱性，此时若将乙池中石墨(C)电极换成Mg电极，镁作阳极，镁失去电子，电极反应变为Mg-2e-+2OH-=Mg(OH)2。
（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-=+6H2O。
（3）
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0.1mol，电极反应为：，，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：，根据得失电子守恒得到0.2+2x=4x，x=0.1mol，乙中A极析出的气体是氧气，物质的量为0.1mol，在标准状况下的体积为2.24L。
（4）
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，可知铜离子从无增多，铁离子物质的量减小，亚铁离子增加，故①为Fe3+，②为Fe2+，③为Cu2+，
由图可知电子转移为0.4mol，生成Cu2 +物质的量为 0.2mol，阴极电极反应Fe3+ +e- = Fe2+，反应结束后，溶液中有Fe2+为0.5mol，Cu2+为0.2mol，所以需要加入NaOH溶液0.5 ×2+0.2 ×2 = 1.4mol，所以所需NaOH溶液的体积为。

五、实验题
20．化学反应过程既是物质的转化过程，也是化学能与热能，电能等其他形式能量的转化过程。请根据要求回答下列与能量转化有关的问题：
温度
实验次数
起始温度
终止温度


平均值
1
26.2
26.0
26.1
30.2
2
27.0
27.4
27.2
32.3
3
25.9
25.9
25.9
29.8
4
26.4
26.2
26.3
30.3

I.利用如图所示装置测定中和热，取稀硫酸与溶液进行实验，实验数据如表。

回答下列问题：
(1)若近似认为稀硫酸与溶液的密度均为(忽略溶液混合后体积变化)，反应所得溶液的比热容，则实验测定中和热的数值为_______(保留1位小数)。
(2)上述实验结果与中和热的标准数值有偏差，产生偏差的原因不可能是因为_____。A．实验装置保温、隔热效果差
B．用量筒量取NaOH溶液的体积时仰视读数
C．分多次把NaOH溶液倒入内筒中
D．测过稀硫酸的温度计未洗净直接用于测定NaOH溶液的温度
(3)如图三个装置中，不能证明“铁与稀硫酸反应是吸热反应还是放热反应”的是_______。

II.
(4)请用下图所示仪器装置设计一个包括：电解饱和食盐水并测定电解时产生的氢气的体积和检验氯气的氧化性的实验装置。

①所选仪器连接时，各接口的顺序是___________(填各接口的字母代号)：
A接______、_____接_____；B接_____、______接______；
②体现氯气的氧化性的实验现象为：_______，电解一段时间后，用丁测得气体体积为280mL(标准状况下)；需加入_______g(结果保留一位小数)的_______可使溶液复原。
【答案】(1)53.5
(2)B
(3)III
(4)     AGFH；BDEC     KI淀粉溶液变蓝     0.9     HCl或氯化氢

【分析】（1）根据实验数据求温度变化量，并代入中和热计算公式。
（2）实验中放热少则实验结果变小。
（3）反应放热，会使装置中的气体膨胀，根据此现象分析反应是放热还是吸热。
（4）根据电解原理分析各电极产物，并结合其性质进行性质分析。
（1）
首先计算每次实验中的温度变化，分别为30.2-26.1=4.1，32.3-27.2=5.1，29.8-25.9=3.9，30.3-26.3=4.0，第二次实验数据差距较大，舍去，取三次实验数据的平均值为4.0℃，实验中溶液的总质量为80克，反应生成的水的物质的量为0.025mol，代入公式计算△H= 。
（2）
A. 实验装置保温、隔热效果差，实验数据变小；B. 用量筒量取NaOH溶液的体积时仰视读数，则氢氧化钠的物质的量增大，反应生成的水增多，放热多，数据变大；C. 分多次把NaOH溶液倒入内筒中，最后温度变低，实验结果减小；D. 测过稀硫酸的温度计未洗净直接用于测定NaOH溶液的温度，初始温度升高，则温度该变量减小，实验结果变小，故该实验结果产生偏差不可能是因为B。
（3）
前两个实验都可以证明反应是吸热或放热，若为放热，温度升高，气体体积膨胀，红墨水右移，说明烧杯中有气泡，但第三个实验中产生气体，通入进行烧杯中，烧杯中有气泡，不能证明该反应是放热。故选Ⅲ。
（4）
电解装置中，X为阴极，产生氢气，应用丙和丁装置测定氢气的体积，Y为阳极，产生氯气，应用淀粉碘化钾溶液检验氯气，最后用氢氧化钠做为尾气处理装置。①仪器的连接顺序为：AGFH；BDEC
②检验氯气的现象为淀粉碘化钾溶液变蓝，电解一段时间后，测得氢气的体积为280ml，即产生0.0125mol，则需要加入0.025mol氯化氢即0.9125克才能恢复溶液。