重庆市万州第二高级中学教育集团2023-2024学年高二上学期10月月考化学试题（Word版附解析）

万州二中教育集团高2022级高二(上)十月质量检测化学试题注意事项：1.本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2.回答第ⅠI卷时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。3.回答第II卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。可能用到的相对原子质量：H-1C-12N-14O-16Fe-56第I卷(选择题共42分)一、选择题：本题共14个小题，每小题3分，共42分。每小题只有一-项符合题目要求。1.北京冬奥会成功举办、“天宫课堂”授课、神舟十五号载人飞船发射成功、及“C919”飞机等，均展示了国科技发展的巨大成就。下列相关叙述正确的是A.冬奥会“飞扬”火炬所用的燃料H2为氧化性气体B.乙酸钠过饱和溶液析出结晶水合物属于化学变化C.载人飞船采用了太阳能刚性电池阵，将化学能转化为电能供飞船使用D.“C919”飞机机身使用的材料碳纤维属于新型无机非金属材料【答案】D【解析】【详解】A．H2中H原子化合价为0价，是还原性气体，故A错误；B．乙酸钠过饱和溶液析出结晶水合物属于物理变化，故B错误；C．载人飞船采用了太阳能刚性电池阵，该电池将太阳能转化为电能供飞船使用，故C错误；D．碳纤维属于新型无机非金属材料，故D正确；故选D。2.下列事实能用勒夏特列原理解释的是A.向新制氯水中加入适量硝酸银固体，溶液颜色变浅B.由H2、I2(g)、HI组成平衡体系加压后颜色加深C.合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol，高温条件更有利于合成氨D.汽车尾气处理时需要加入催化剂，提高氮氧化物的平衡转化率【答案】A,【解析】【详解】A．向新制氯水中加入适量硝酸银固体，生成氯化银沉淀，Cl-浓度减小，Cl2+H2OH++Cl-+HClO平衡正向移动，使氯气浓度减小，溶液颜色变浅，能用勒夏特列原理解释，故选A；B．加压，平衡不移动，不能用勒夏特列原理解释H2、I2(g)、HI组成的平衡体系加压后颜色加深，故不选B；C．合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol，正反应放热，升高温度平衡逆向移动，不能用勒夏特列原理解释高温条件更有利于合成氨，故C错误；D．催化剂不能使平衡移动，不能用勒夏特列原理解释汽车尾气处理时加入催化剂提高氮氧化物的平衡转化率，故不选D；选A。3.下列说法正确的是A.活化分子间的碰撞不一定是有效碰撞B.可以直接测量任一反应的反应热.C.碳完全燃烧生成二氧化碳时，放出的热量为碳的燃烧热D.测定中和热，为保证反应充分，可将NaOH溶液分批加入盐酸中【答案】A【解析】【详解】A．根据活化能和活化分子碰撞理论，活化分子之间的有取向、能发生化学反应的碰撞才是有效碰撞，A项正确；B．有的反应热能够直接测量，有的反应发生比较缓慢或不能直接发生，如C和O2生成CO的反应，就不能直接测量其反应热，B项错误；C．碳的燃烧热为：1mol碳完全燃烧生成二氧化碳气体时，放出的热量为碳的燃烧热，未指明反应的碳的量，C项错误；D．测定中和热时，为减小实验误差，使实验测定值更接近理论值，要将NaOH溶液一次快速加入盐酸中，分批次加入热量损失较大，D项错误；故选A。4.T℃时，在容积为VL的密闭容器中放入一定量的PCl5固体，使其达到分解平衡：PCl5(s)=PCl3(g)+Cl2(g)。下列能说明该反应已达到平衡状态的是①v(PCl3)=v(Cl2)②混合气体的平均相对分子质量不再变化,③混合气体的密度不再变化④混合气体的总物质的量不变⑤密闭容器中PCl3(g)的体积分数不变A.①③B.②④C.③⑤D.③④【答案】D【解析】【详解】达到平衡的标志是正逆反应速率相等，变量不变；①v(PCl3)=v(Cl2)，没有说明反应速率的方向，不能证明正逆反应速率相等，不能说明达到平衡状态；②生成物只有PCl3(g)和Cl2二者是物质的量比1:1，混合气体的平均相对分子质量是定值，不符合变量不变，不能证明达到平衡状态；③PCl5是固体，混合气体的密度是变量，密度不再变化符合变量不变，能证明达到平衡状态；④混合气体的总物质的量是变量，混合气体的总物质的量不变，符合变量不变，能说明达到平衡状态；⑤生成物只有PCl3(g)和Cl2，密闭容器中PCl3(g)的体积分数是定值，PCl3(g)的体积分数不变不符合变量不变，不能证明达到平衡状态；答案选D5.下列说法正确的是A.①钢闸门连在外接电源正极上，可以对其进行保护B.②可以判断温度对平衡的影响C.③可以研究催化剂对反应速率的影响D.④可以准确测定酸碱反应的中和热【答案】B【解析】【详解】A．采用外加电流的阴极保护法保护金属时，被保护的金属作阴极，所以钢闸门与电源的负极相连，故A错误；B．热水中颜色深，可知升高温度2NO2(g)⇌N2O4(g)逆向移动，正反应为放热反应，可以判断温度对平衡的影响，故B正确；C．催化剂采用CuSO4和FeCl3溶液，阴离子不同，不符合控制变量的要求，故C错误；,D．图中缺少环形玻璃搅拌器，不能准确测定中和热，故D错误。答案选B。6.液流式铅蓄电池以可溶性的甲基磺酸铅[(CH3SO3)2Pb]代替硫酸作为电解质，该电池充放电的总反应为2Pb2++2H2OPb+PbO2+4H+，下列说法不正确的是A.放电时，电极质量均减小B.放电时，正极反应是PbO2+4H++2e-=Pb2++2H2OC.充电时，溶液中Pb2+向阴极移动D.充电时，阳极周围溶液的pH增大【答案】D【解析】【详解】A．电池放电时，负极反应为Pb-2e-=Pb2+，正极反应为PbO2+4H++2e-=Pb2++2H2O，则放电时，电极质量均减小，故A项说法正确；B．放电时，PbO2发生还原反应生成Pb2+，电极反应式为PbO2+4H++2e-=Pb2++2H2O，故B项说法正确；C．充电时，阳离子向阴极移动，故C项说法正确；D．充电时，阳极反应为Pb2++2H2O-2e-=PbO2+4H+，阳极周围H+浓度逐渐增大，因此阳极周围溶液的pH减小，故D项说法错误；综上所述，说法不正确的是D项，故答案为D。7.O3是一种很好的消毒剂，具有高效、洁净、方便、经济等优点。O3可溶于水，在水中易分解，产生的[O]为游离氧原子，有很强的杀菌消毒能力。常温常压下发生的反应如下：反应①O3O2+[O]ΔH>0，平衡常数为K1；反应②，[O]+O32O2ΔH<0平衡常数为K2；总反应：2O33O2ΔH<0，平衡常数为K。下列叙述正确的是A.降低温度，总反应K减小B.K=K1+K2C.适当升温，可提高消毒效率D.压强增大，K2减小【答案】C【解析】【分析】【详解】A．由总反应：可知，正反应为放热反应，则降低温度平衡向正反应方向移动，平衡常数增大，A项错误；,B．由，B项错误；C．适当升温，反应①的平衡正向移动，生成，反应②的平衡逆向移动，的量增多，则可提高消毒效率，C项正确；D．平衡常数只受温度影响，温度不变，平衡常数不变，D项错误；答案选C。8.碳酸二甲酯DMC(CH3OCOOCH3)是一种低毒、性能优良的有机合成中间体，科学家提出了新的合成方案(吸附在催化剂表面上的物种用*标注)，反应机理如图所示。下列说法错误的是A.第2步的基元反应方程式为：CH3O·*+CO2*→CH3OCOO·*B.反应进程中最大能垒为1.257×104eVC.升高温度，可以对于第1步反应的正反应速率增加，对于第3步反应的正反应速率减小D.适当的提高温度，可以增加碳酸二甲酯的产率【答案】C【解析】【详解】A．第2步的基元反应方程式为：CH3OH·*+CO2*→CH3OCOO·*，A正确；B．最大能垒为第1步基元反应：CH3OH*+HO·*→CH3O·*+H2O*，其差值为1.257×104eV，B正确；C．升高温度，对于反应速率均增加，C错误；D．总反应为2CH3OH+CO2⥫⥬CH3OCOOCH3+H2OΔH>0，为吸热反应；因此适当的提高温度，可以增加碳酸二甲酯的产率，D正确；故选C。9.镍镉电池是二次电池，其工作原理示意图如下(L为小灯泡，K1、K2为开关，a、b为直流电源的两极)。,下列说法不正确的是A.断开K2、合上K1，镍镉电池能量转化形式：化学能→电能B.断开K1、合上K2，电极A为阴极，发生还原反应C.电极B发生氧化反应过程中，溶液中KOH浓度不变D.镍镉二次电池的总反应式：Cd+2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2【答案】C【解析】【分析】根据图示，电极A充电时为阴极，则放电时电极A为负极，负极上Cd失电子发生氧化反应生成Cd(OH)2，负极反应式为Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2，电极B充电时为阳极，则放电时电极B为正极，正极上NiOOH得电子发生还原反应生成Ni(OH)2，正极反应式为2NiOOH+2e-+2H2O=2Ni(OH)2+2OH-，放电时总反应为Cd+2NiOOH+2H2O=Cd(OH)2+2Ni(OH)2，据此分析作答。【详解】A．断开K2、合上K1，为放电过程，镍镉电池能量转化形式：化学能→电能，A正确；B．断开K1、合上K2，为充电过程，电极A与直流电源的负极相连，电极A为阴极，发生还原反应，电极反应式为Cd(OH)2+2e-=Cd+2OH-，B正确；C．电极B发生氧化反应的电极反应式为2Ni(OH)2-2e-+2OH-=2NiOOH+2H2O，则电极A发生还原反应的电极反应式为Cd(OH)2+2e-=Cd+2OH-，此时为充电过程，总反应为Cd(OH)2+2Ni(OH)2Cd+2NiOOH+2H2O，溶液中KOH浓度减小，C错误；D．根据分析，放电时总反应为Cd+2NiOOH+2H2O=Cd(OH)2+2Ni(OH)2，则镍镉二次电池总反应式为Cd+2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2，D正确；答案选C。10.用压强传感器探究生铁在pH=2和pH=4醋酸溶液中发生腐蚀的装置及得到的图象如图。以下结论错误,的是A.溶液pH=2时，生铁发生析氢腐蚀B.析氢腐蚀的速率比吸氧腐蚀快C.在酸性溶液中生铁有可能发生吸氧腐蚀D.两溶液中负极反应均为：Fe-2e-=Fe2+【答案】B【解析】【分析】根据压强与时间关系图知，pH=2的醋酸溶液中压强随着反应的进行而逐渐增大，说明该反应发生析氢腐蚀，pH=4的醋酸溶液中压强随着反应的进行而逐渐减小，说明发生吸氧腐蚀，结合原电池原理分析判断。【详解】A．根据pH=2的溶液中压强与时间的关系知，压强随着反应的进行而逐渐增大，说明该装置发生析氢腐蚀，则溶液pH=2时，生铁发生析氢腐蚀，A项正确；B．根据压强与时间关系图知，pH=2的溶液和pH=4的溶液中，变化相同的压强时所用时间不同，前者比后者使用时间长，说明吸氧腐蚀速率大于析氢腐蚀速率，B项错误；C．pH=4的醋酸溶液中压强随着反应的进行而逐渐减小，说明发生吸氧腐蚀，pH=4的醋酸溶液呈酸性，所以在酸性溶液中生铁可能发生吸氧腐蚀，C项正确；D．两个溶液中都发生电化学腐蚀，铁均作负极，电极反应式均为Fe-2e-=Fe2+，D项正确。答案选B。11.羰基硫(COS)可作为一种粮食熏蒸剂，能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。在恒容密闭容器中充入2molCO和2molH2S发生反应：CO(g)+H2S(g)=COS(g)+H2(g)△H，平衡后COS的体积分数随温度的变化如图所示。下列说法正确的是A.△H＞0B.T1℃，CO的平衡转化率为70%C.a点正反应速率小于b点逆反应速率,D.增大压强可使COS的体积分数由c点增加到b点【答案】C【解析】【详解】A．温度升高COS的体积分数减小，平衡逆向移动，反应为放热反应，△H<0，A错误；B．COS的转化率=，得出x=1.2mol，CO的平衡转化率，B错误；C．a点对应的温度低反应速率慢，b点温度高反应速率快，a点正反应速率小于b点逆反应速率，C正确；D．反应的前后气体积不变，增大压强平衡不移动，COS体积分数不变，D错误；答案选C。12.以下图像和叙述错误的是A.图甲：该图像表示的反应方程式为2A=3B+C，反应速率v(A)=0.4mol/(L•s)B.图乙：某温度下发生反应：，t1时刻改变的条件可以是加入催化剂C.图丙：对图中反应升高温度，该反应平衡常数增大D.图丁：对于反应：，【答案】A【解析】【详解】A.图甲中根据该变量之比等于计量系数之比得到该图象表示的反应方程式为，甲中容器体积未知，无法计量A的反应速率，故A错误；B.图乙：某温度下发生反应：，根据图中信息得到t1时刻改变的条件可能是加入催化剂，可能是加压，故B正确；C.图丙：对图中反应升高温度，正反应增大的速率大于逆反应增大的速率，说明平衡正向移动，该反应是吸热反应，升高温度，该反应平衡常数增大，故C正确；,D.图丁：根据“先拐先平数值大”原理可知，升温温度，C%降低，则升高温度平衡向逆向移动，所以上述反应正反应为放热反应。根据下面两根曲线得到P2＞P1，从下到上，增大压强，C%增大，说明正向移动，即正向是体积减小的反应，即，故D正确。综上所述，答案为A。13.双极膜(BP)是阴、阳复合膜，在直流电的作用下，阴、阳膜复合层间的H2O解离成H+和OH－，作为H+和OH－离子源。利用双极膜电渗析法电解食盐水可获得淡水、NaOH和HCl，其工作原理如图所示，M、N为离子交换膜。下列说法错误的是（）A.阴极室发生的反应为2H++2e－=H2↑B.M为阳离子交换膜，N为阴离子交换膜C.若去掉双极膜(BP)，阳极室会有Cl2生成D.电路中每转移1mol电子，两极共得到0.5mol气体【答案】D【解析】【详解】阴极室氢离子得电子生成氢气，发生的反应为2H++2e-=H2↑，故A正确；阴极生成氢氧化钠钠离子穿过M进入阴极室，所以M为阳离子交换膜，N为阴离子交换膜，故B正确；若去掉双极膜(BP)，氯离子进入阳极室阳放电生成氯气，故C正确；电路中每转移1mol电子，阳极生成0.25mol氧气、阴极生成0.5mol氢气，两极共得到0.75mol气体，故D错误。14.利用传感技术可以探究压强对2NO2(g)N2O4(g)化学平衡移动的影响。在室温、100kPa条件下，往针中筒充入一定体积的NO2气体后密封并保持活塞位置不变。分别在t1、t2时刻迅速移动活塞并保持活塞位置不变，测定针筒内气体压强变化如图所示。下列说法正确的是,A.B点处NO2的转化率为3%B.E点到H点的过程中，NO2的物质的量先增大后减小C.E、H两点对应的正反应速率大小为vH=vED.B、H两点气体的平均相对分子质量大小为MB=MH【答案】D【解析】【分析】【详解】A．B点处NO2的转化率为2×3%=6%，故A错误；B．E点到H点的过程中，压强先增大后减少，增大压强平衡正向移动，则NO2的物质的量先减少后增大，故B错误；C．E、H两点压强不同，H点压强大，则E、H对应的正反应速率大小为vH>vE，故C错误；D．气体的质量不变时，B、H两点气体的压强相等，气体的物质的量相等，则平均相对分子质量大小为MB=MH，故D正确；故选：D。第II卷非选择题共58分二、非选择题：本题共4个小题，共58分15.铁及其化合物在实际生活中应用广泛。I.一定条件下，Al可以将Fe置换出来，其转化的能量变化如图所示。回答下列问题：,（1）25℃时铝热反应的热化学方程式为________，该温度下当有56gFe(s)生成时，转移电子的数目为_______。（2）在1538℃时，反应Fe(s)=Fe(l)的△H值为_______。II.将等体积、低浓度的0.005mol/LFeCl3溶液(已用稀盐酸酸化)和0.01mol/LKSCN溶液混合，静置至体系达平衡，得红色溶液a。各取3mL溶液a放入3支比色皿中，分别滴加0.1mL不同浓度的KCl溶液，并测定各溶液的透光率随时间的变化，结果如图所示。已知：①溶液的透光率与溶液颜色深找有关，颜色深，透光率低。②FeCl3溶液中存在Fe3++4Cl-[FeCl4]-(黄色)。（3）工业上通常以FeCl3为腐蚀液，与覆铜板上的Cu反应完成蚀刻。写出蚀刻反应的离子方程式________。（4）采用浓度较低的FeC13溶液制备Fe3+和SCN-平衡体系，是为了避免______(填离子符号)的颜色对实验干扰。（5）从实验结果来看，加入KCl溶液使得Fe3++3SCN-Fe(SCN)3，平衡向______(填“正”或“逆”)反应方向移动。结合实验现象及化学用语分析加入KCl溶液对Fe3+和SCN-平衡体系有影响的原因：________。（6）加入KCl溶液的浓度从大到小排序为_________(用a、b、c表示)。【答案】（1）①.2Al(s)+Fe2O3(s)=2Fe(s)+Al2O3(s)△H=-851.1kJ/mol②.3NA（2）+13.8kJ/mol（3）2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+（4）[FeCl4]-（5）①.逆②.加入KCl溶液，氯离子浓度增大，Fe3++4Cl-[FeCl4]-平衡正向移动，Fe3+,浓度减小，Fe3++3SCN-Fe(SCN)3平衡逆向移动，溶液颜色变浅（6）a＞b＞c【解析】【小问1详解】根据盖斯定律，△H4=△H1+△H2+△H3=(-732.5kJ·mol-1)+(-27.6kJ·mol-1)+(-91.0kJ·mol-1)=-851.1kJ·mol-1，答案是：2Al(s)+Fe2O3(s)=2Fe(s)+Al2O3(s)△H=-851.1kJ/mol；根据化学方程式得知，生成2molFe转移6mol电子，生成1molFe转移电子数目为3NA；小问2详解】固态铁到液态铁是放热过程，根据△H2可知2molFe(l)到2molFe(s)放热为27.6kJ，反应Fe(s)=Fe(l)的△H值为+13.8kJ·mol-1；【小问3详解】FeCl3腐蚀Cu反应的离子方程式为：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；【小问4详解】由于[FeCl4]-离子呈黄色，会对实验造成干扰，因此采用浓度较低的FeCl3溶液制备Fe3+和SCN-平衡体系，答案是：[FeCl4]-；【小问5详解】加入KCl溶液，氯离子浓度增大，使Fe3++4Cl-⇌[FeCl4]-平衡正向移动，Fe3+浓度减小，Fe3++3SCN-⇌Fe(SCN)3平衡逆向移动，溶液颜色变浅；【小问6详解】加入KCl溶液的浓度越大，Cl-越大，使Fe3++4Cl-⇌[FeCl4]-平衡正向移动，Fe3+浓度减小，Fe3++3SCN-⇌Fe(SCN)3平衡逆向移动，溶液颜色变浅，透光率越高，因此透光率高的，氯化钾的浓度越大，故a＞b＞c。16.现代社会的一切活动都离不开能源，为了更好的利用化学反应中的物质和能量变化，需要关注化学反应的快慢和程度。I.化学变化过程中均存在物质变化与能量变化，某化学兴趣小组进行如图1所示实验，以验证此结论。请回答下列问题。（1）反应①中，参加反应的反应物断键吸收的能量________生成物成键释放的能量(填“大于”或“小平”下,同)；反应②中，参加反应的反应物的总能量________生成物的总能量。II.某小组利用Na2S2O3溶液和稀硫酸的反应，通过比较反应完全所用时间长短验证不同因素对化学反应速率的影响(忽略混合前后溶液的体积变化)。实验设计如表所示：实验编号T/KNa2S2O3溶液稀H2SO4溶液反应完全所用时间/秒c/(mol/L)V/mLc/(mol/L)V/mLsa2980.1100.210tab3230.1100.2105c2980.1100.25tc（2）Na2S2O3和稀硫酸反应的离子方程式为_________。（3）①依据化学反应原理判断平均用时ta_________5(填“＞”“=”或“＜”)。②用Na2S2O3溶液的浓度变化表示实验b的平均反应速率为________。（4）通过对比实验a和c，验证稀H2SO4的浓度对反应速率的影响。该小组发现实验c存在不科学性，请提出对实验c的改进方案_________。III.某同学用等质量的锌粉分别与相同体积的1mol/L盐酸、未知浓度的盐酸反应，记录相关数据，绘制反应过程中产生气体的体积随时间的变化曲线图(图2所示)。（5）c(未知浓度的盐酸)_________lmol/L(填“＞”“=”或“＜”)。（6）为控制反应速率，防止因反应过快而难以测量H2体积，且不改变生成H2的量，事先在盐酸中加入等体积的下列溶液以减慢反应速率。下列试剂中，不可行的是________。A.蒸馏水B.KCl溶液C.KNO3溶液D.CuSO4溶液【答案】（1）①.小于②.小于（2）S2O+2H+=SO2↑+S↓+H2O（3）①.＞②.0.01mol/(L•s)（4）溶液混合后再加入5mL水,（5）＞（6）CD【解析】【小问1详解】进行实验时，温度计水银柱液面的变化：①升高；②降低，则反应①是放热反应，②是吸热反应，所以反应①中反应物断键吸收的能量小于生成物成键释放的能量，反应②中反应物的总能量低于生成物的总能量，故答案为：小于；小于；【小问2详解】硫代硫酸钠和稀硫酸反应生成硫酸钠、二氧化硫、硫和水，反应的离子方程式为，故答案为：S2O+2H+=SO2↑+S↓+H2O；【小问3详解】对比ab可知，其它条件相同只有温度不同，b对应的温度高，完全反应速率大用的时间短，因此ta>5秒，S2O+2H+=SO2↑+S↓+H2O，则硫酸过量，v(Na2S2O3)=，故答案为：>；0.01mol/(L•s)；【小问4详解】实验a和c用于探究稀H2SO4浓度大小对化学反应速率的影响，应保证溶液总体积20ml不变，Na2S2O3的浓度不变，所以实验c的改进方案：再加入5ml水，故答案为：溶液混合后再加入5ml水；【小问5详解】由图2可知，未知浓度盐酸与Zn反应产生等量氢气所需的时间更短，反应速率更快，其浓度更大，所以c(未知浓度的盐酸)>1mol；故答案为：>；【小问6详解】A．加入蒸馏水，盐酸浓度减小，反应速率减慢，Zn的总量不变，不改变生成H2的量，方法可行，故A正确；B．加入KCl溶液，盐酸浓度减小，反应速率减慢，Zn的总量不变，不改变生成C的量，方法可行，故B正确；C．加入KNO3溶液，硝酸根离子在酸性环境中具有强氧化性，反应生成NO，不能生成H2，方法不可行，故C错误；D．加入硫酸铜溶液，Zn能置换Cu形成铜锌原电池，生成Zn速率加快，且生成的Zn量减小，方法不可行，故D错误；故答案为：CD。17.CO2循环再利用制备甲烷，甲醇等有机燃料，变废为宝历来是化学重要的研究领域。Ⅰ.Pd-MgO/SiO2,界面上甲烷化的过程如图所示：下列说法正确的是_______________(填标号)。A.整个循环过程中镁的价态不断发生改变B.循环中Pd、MgO、SiO2均未参与反应C.氢分子在Pd表面被吸附并解离为氢原子D.总反应为4H2+CO2＝CH4+2H2OⅡ.利用CO2与H2合成甲醇涉及的主要反应如下：a.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H1b.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H2=+41kJ•mol−1试回答下列问题:（1）已知CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H3=−99kJ•mol−1，则△H1=______kJ•mol−1（2）向刚性容器中充入一定量的CO2和H2，在不同催化剂(Cat.1，Cat.2)下经相同反应时间，CO2的转化率和甲醇的选择性[甲醇的选择性=×100%]随温度的变化如图所示：①由图可知，催化效果Cat.1_______________Cat.2(填“＞”“＜”或“＝”)。②在210~270℃间，CH3OH的选择性随温度的升高而下降，请写出一条可能原因______________。（3）一定条件下，向刚性容器中充入物质的量之比为1:3的CO2和H2发生上述反应。,①有利于提高甲醇平衡产率的条件是______________(填标号)。A.高温高压B.低温高压C.高温低压D.低温低压②达到平衡时CO2的转化率为20%，CH3OH的选择性为75%，则H2的平衡转化率______________；反应b的压强平衡常数Kp=______________。【答案】①.CD②.-58③.＞④.温度升高，催化剂的活性降低（或温度升高，更有利于反应b速率增大）⑤.B⑥.16.7%⑦.5×10-3【解析】【详解】Ⅰ.A.由示意图可知，整个循环过程中镁的化合价不变，故错误；B.由示意图可知，整个循环过程中氧化镁参与了反应，故错误；C.由示意图可知，氢分子在Pd表面被吸附并解离为氢原子，故正确；D.由示意图可知，氢气和二氧化碳为反应物，甲烷和水为生成物，总反应为4H2+CO2＝CH4+2H2O，故D正确；CD正确，故答案为：CD；Ⅱ.（1）将已知反应设为c，由盖斯定律可知，b+c可得反应a，则△H1=(+41kJ•mol−1)+(−99kJ•mol−1)=−58kJ•mol−1，故答案为：58；（2）①由图可知，相同温度时，二氧化碳的转化率和甲醇的选择性Cat.1均高于Cat.2，则催化效果Cat.1强于Cat.2，故答案为：＞；②在210~270℃间，若温度升高，催化剂的活性降低或更有利于反应b速率增大，会导致甲醇的选择性随温度的升高而下降，故答案为：温度升高，催化剂的活性降低（或温度升高，更有利于反应b速率增大）；（3）①二氧化碳和氢气合成甲醇的反应为气体体积减小的放热反应，低温高压条件下，反应向正反应方向移动，有利于提高甲醇平衡产率，B正确，故答案为：B；②设起始时二氧化碳的物质的量为a，平衡时一氧化碳的物质的量为b，甲醇的物质的量为c，由甲醇的选择性为75%可得×100%=75%，解得c=3b，由反应方程式可知，反应消耗二氧化碳和氢气的物质的量分别为(3b+b)、(9b+b)，由二氧化碳的转化率为20%可得×100%=20%，解得a=20b，则氢气的转化率为×100%=×100%=16.7%，平衡时二氧化碳、氢气、甲醇、一氧化碳和水的物质的量分别为(20b—4b)、(60b—10b)、3b、b和4b，设平衡时压强为P，二氧化碳、氢气、一氧化碳和水的平衡分压分,别为、、和，反应b的压强平衡常数Kp==5×10-3，故答案为：16.7%；5×10-3。18.电化学原理在能量转化，物质制备及环境保护等领域均有广泛应用，请按要求回答下列问题：（1）1977年，伏打电堆的发明为电化学的创建开辟了道路，某化学兴趣小组在阅读了相关材料后，想把反应3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O设计成原电池，则电池的负极材料应选择_______；正极的电极反应式为_______。（2）工业上常用电解氧化法在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜，电解质一般采用硫酸溶液，阳极的电极反应式为_______。一种以液态肼(N2H4)为燃料的电池装置如图甲所示，该电池用KOH溶液作为电解质溶液。以该燃料电池作为电源电解足量的饱和CuSO4溶液以实现向铁棒上镀铜，装置如图乙所示。（3）a电极为燃料电池的_______极(填“正”或“负”)，其电极反应方程式为_______。（4）d电极应选用的电极材料为_______。(填“铁”或“铜”)氰化物在工业中广泛存在于电镀、油漆、染料、橡胶等行业中，但是氰化物有剧毒，很多氰化物在加热或与酸作用后会释放出挥发性的有毒气体氰化氢。因此在含氰工业废水排放前，需要对其进行治理。在碱性条件下利用电解法除去废水中的氯化物(以CN-代表)，装置如图丙，已知石墨电极上依次发生的部分反应有：,a.CN-+2OH--2e-=CNO-+H2Ob.2Cl--2e-=Cl2↑c.3Cl2+2CNO-+8OH-=N2↑+6C1-+2CO+4H2O（5）铁电极上发生的电极反应为_______。（6）该电解过程一般控制pH在9~10之间，pH偏高或偏低均会引起除氰效果降低，你认为可能的原因是_______。忽略铁电极上的其他反应，电解一段时间后，相同条件下在石墨电极处测得产生N2xmL，同时在铁电极处产生气体ymL，则氰去除率为_______。(氰去除率=100%)【答案】（1）①.铜②.NO+3e-+4H+=NO↑+2H2O（2）2Al-6e-+3H2O=Al2O3+6H+（3）①.负②.N2H4-4e-+4OH-=N2↑+4H2O（4）铁（5）2H2O+2e-=H2↑+2OH-（6）①.pH偏高，可能会有OH-在阳极参与放电，降低CNO-离子的氧化效率，pH偏低，可能会有CN-转化为HCN气体挥发②.【解析】【小问1详解】原电池中，负极会失去电子，由方程式可知，电池的负极材料应选择铜；正极会得到电子，即硝酸根离子在酸性条件下得电子，生成NO和水，电极反应式为：NO+3e-+4H+=NO↑+2H2O，故答案为：铜；NO+3e-+4H+=NO↑+2H2O；【小问2详解】电解氧化法在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜，则在阳极上，铝会失去电子，变为氧化铝，则电极,反应式为：2Al-6e-+3H2O=Al2O3+6H+，故答案为：2Al-6e-+3H2O=Al2O3+6H+；【小问3详解】N2H4在a电极上失去电子，生成氮气，则a电极为燃料电池的负极，电极方程式为：N2H4-4e-+4OH-=N2↑+4H2O，故答案为：负；N2H4-4e-+4OH-=N2↑+4H2O；【小问4详解】由(3)可知，a电极为原电池的负极，则b电极为原电池的正极，而在装置乙中，c为电解池的阳极，d为电解质的阴极，阴极得到电子，则d电极应选用的电极材料为铁，故答案为：铁；【小问5详解】石墨电极失去电子，为电解池的阳极，则铁电极会得到电子，为电解池的阴极，该极上水得到电子，生成氢气，则电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，故答案为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-；【小问6详解】