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主题三 化学反应原理测试(二)
(考试时间：75 分钟 试卷满分：100 分)
可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Cl-35.5 Na-23 K-39 Cr-52 Mn-55
第Ⅰ卷(选择题 共45 分)
一、选择题(本题共15 个小题，每小题3 分，共45 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．下列说法不正确的是( )
A．铅蓄电池在放电过程中，正极得到电子，电极质量增加
B．0.1mol/L CH3COOH 溶液加水稀释后，溶液中
减小
C．SiO2(s)＋2C(s)=Si(s)＋2CO(g)必须在高温下反应才能发生，则ΔH>0
D．合成氨生产中将NH3液化分离，可加快正反应速率，提高H2的转化率
2．下列依据热化学方程式得出的结论正确的是( )
A．己知：正丁烷(g)=异丁烷(g) △H<0，则正丁烷比异丁烷稳定
B．己知：C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(g) △H=-1478.8k·mol-1，则C2H4的燃烧热△H=-1478.8kJ·mol-1
C． 己知：H+(aq)+OH-(aq)==H2O(1) △H=-57．3kJ· mol-1，但稀Ba(OH)2(aq)和稀H2SO4(aq)完全反应
生成1molH2O(1)时，放出
热量大于57.3kJ
D．已知：S(g)+O2(g)==SO2(g) △H1；S(s)+O2(g)==SO2(g) △H2，则△H1>△H2
3．化学平衡常数(K)、电离常数(Ka、Kb)、水的离子积常数(KW)、溶度积常数(Ksp)等常数是表示判断物
质性质的重要常数，下列关于这些常数的说法中，正确的是( )
A．化学平衡常数的大小与温度、浓度、压强有关，与催化剂无关
B．Ka(HCN)＜Ka(CH3COOH)说明相同物质的量浓度时，氢氰酸的酸性比醋酸的强
C．当温度升高时，弱酸、弱碱的电离常数(Ka、Kb)和水的离子积常数(KW)均变大
D．向氯化钡溶液中加入等体积同浓度的碳酸钠和硫酸钠溶液，先产生BaSO4沉淀，则Ksp(BaSO4)＞
Ksp(BaCO3)
4．下列图示与对应的叙述相符的是( )
1
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A．图1 表示镁条与盐酸反应的能量变化
B．图2 表示H2SO4溶液中滴入BaCl2溶液后，溶液的导电性随BaCl2物质的量的变化
C．图3 表示电解精炼铜时，溶液中Cu2＋的物质的量浓度随转移电子物质的量的变化
D．图4 表示其他条件一定，反应2SO2＋O2
2SO3在有、无催化剂情况下SO2的体积分数随时间
的变化
5．某科学家利用二氧化饰(CeO2)在太阳能作用下将H2O、CO2转变为H2、 CO，其过程如下所示：
mCeO2
(m-x)CeO2·xCe+xO2
(m-x)CeO2·xCe+x H2O+xCO2
mCeO2+xH2+xCO2
下列说法不正确的是( )
A．该过程中CeO2是H2O、CO2转变为H2、CO 反应的催化剂
B．利用CeO2作催化剂-既可使该转变过程速率提高。亦可减小能量的消 耗，并可提高反应物转化率
C．mmol CeO2参加反应，气体物质的量增加x mol
D．以CO 和O2构成的碱性燃料电池的负极反应式为CO+4OH - - 2e = CO3
2- +2H2O
6．利用电化学方法富集海水中的锂，其工作原理如下图所示。工作步骤如下：①向MnO2所在腔室通
入海水，启动电源1，使海水中的Li+进入MnO2而形成LixMn2O4；②关闭电源1 和海水通道，启动电源
2，同时向电极2 上通入空气。下列说法不正确的是( )
2
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A．上述过程中，电极1 和电极2 分别作阳极和阴极
B．启动电源1 时，阴极上的电极反应：xLi++2MnO2+ xe-= LixMn2O4
C．启动电源2 时，LixMn2O4中的Li+脱出进入腔室2
D．当有0.1mol Li+脱出时，电极2 上产生1.12L(标准状况下)的H2
7．在
时候，A 气体与B 气体反应生成C 气体。反应过程中A、B、C 的浓度变化如(Ⅰ)所示，若
保持其他条件不变，温度分别为T1和T2时，B 的体积分数与时间的关系如图(Ⅱ)所示
则下列说法正确的是( )
A．该平衡体系的化学反应方程式为：A(g)+B(g)
C(g)
B．(t1+10)min 时，保持容器总压强不变，通入稀有气体，平衡向逆反应方向移动
C．该反应ΔH＞0
D．其他条件不变，升高温度，正、逆反应速率均增大，且C 的体积分数增大
8．电化学合成氨进一步提高了人类合成氨的产量。现采用双极膜(H2O 解离出
、
分别移至两级
室溶液)，通过电解KNO3溶液制取氨，该装置的工作原理如图所示。下列说法正确的是( )
A．电极b 接电源的负极
3
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B．电解一段时间后I 室的pH 值增大
C．双极膜中H2O 解离出的H+向电极b 极移动
D．理论上电极a 与电极b 上产生的气体的物质的量之比为2：1
9．一定温度圧强下，CH3-CH=CH2(g)与HCl(g)反应可以生成CH3CHClCH3(g)和CH3CH2CH2Cl(g)，反
应中的能量变化如图所示。下列说法不正确的是( )
A．生成CH3CH2CH2Cl(g)的反应中，第一步为反应的决速步
B．短时间内，CH3CHClCH3(g)是主产物
C．升高温度达平衡时，可以提高产物中CH3CH2CH2Cl(g)的比例
D．CH3-CH=CH2(g)+HCl(g)
CH3CH2CH2Cl(g)的焓变等于第一步与第二步正反应活化能的差值
10．已知反应2N2O(g)
2N2(g)＋O2(g) 的势能曲线示意图如下(…表示吸附作用，A 表示催化剂，
TS 表示过渡态分子)。下列说法错误的是( )
A．该反应中只有两种物质能够吸附N2O 分子
B．过程I、Ⅱ、Ⅲ中都有N2生成
C．中间体A-O2可释放O2，也可吸附N2O 分子
D．过程Ⅲ中最大能垒为82.17kcal·mol-1
4
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11．下表是25℃时某些盐的溶度积常数和弱酸的电离平衡常数，下列说法正确的是( )
化学式
AgCl
Ag2CrO4
CH3COOH
HClO
H2CO3
Ksp或Ka
Ksp=1.8×10－10
Ksp=2×10－12
Ka=1.8×10－5
Ka=3.0×10－8
Ka1=4.1×10－7
Ka2=5.6×10－11
A．相同浓度CH3COONa 和NaClO 的混合液中，各离子浓度的大小关系是c(Na+)>c(ClO－)>c(CH3COO
－)>c(OH－)>c(H+)
B． 向0.1mol·L－1CH3COOH 溶液中滴加NaOH 溶液至c(CH3COOH)：c(CH3COO－)=9 ：5，此时溶液
pH=5
C．碳酸钠溶液中滴加少量氯水的离子方程式是2CO3
2－+Cl2+H2O=2HCO3
－+Cl－+ClO－
D．向浓度均为1×10－3mol·L－1的KCl 和K2CrO4混合液中滴加1×10－3mol·L－1的AgNO3溶液，CrO4
2-先
形成沉淀
12．二甲醚催化制备乙醇主要涉及以下两个反应：
反应I：CO(g)+CH3OCH3(g)=CH3COOCH3(g)
反应II：CH3COOCH3(g)+2H2(g)=CH3CH2OH(g)+CH3OH(g)
固定CO、CH3OCH3、H2的起始原料比为1 1 2
∶∶、体系压强不变的条件下发生反应I、II，平衡时部分物
质的物质的量分数随温度变化如图所示。下列说法不正确的是
A．反应II 为放热反应
B．由图可知，600K 以后随温度的升高，氢气物质的量减少
C．曲线C 也可以表示CH3OH 的物质的量分数
D．由500K 上升至600K，温度对反应I 的影响大于对反应II 的影响
5
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13．某小组做如下两组实验：
实验Ⅰ：往10mL0.1mol/L 氨水中滴加0.1mol/L 的草酸溶液。
实验Ⅱ：往10mL0.1mo/L 氨水中滴加0.1mol/L 的氢氟酸。
已知：溶液混合后体积变化忽略不计。溶液中某离子的浓度小于1.0×10-5mol·L-1时，可认为该离子已
沉淀完全。25℃时，相关常数如下表。
NH3·H2O
HF
H2C2O4
CaF2
CaC2O4
电
离
常
数
1.8×10-5
6.3×10-4
Ka1=5.6×10-2，Ka2=1.5×10-4
溶度积Ksp
4.0×10-11
2.5×10-9
下列说法正确的是( )
A．实验Ⅰ，滴加过程中始终满足cC2O4
2-＋cHC2O4
-＋cH2C2O4=0.1mol·L-1
B．实验Ⅱ中
时，因NH4
+和F-水解相互促进，导致所得溶液中含氟微粒的主要形式
为HF 分子
C．相同温度下，CaC2O4在NH4Cl 溶液中的溶解度比水中要小
D．用Ca(NO3)2溶液，无法将混合液中相同浓度的C2O4
2-和F-先后沉淀而分离
14．室温下，通过下列实验探究0.0100mol·L-1Na2C2O4溶液的性质。
实验1：实验测得0.0100mol·L-1Na2C2O4溶液pH 为8.6。
实验2：向溶液中滴加等体积0.0100mol·L-1HCl 溶液，pH 由8.6 降为4.8。
实验3：向溶液中加入等体积0.0200mol·L-1CaCl2溶液，出现白色沉淀。
实验4：向稀硫酸酸化的
溶液中滴加Na2C2O4溶液至溶液褪色。
已知室温时Ksp(CaC2O4)= 2.5×10－9，下列说法正确的是( )
A．0.0100mol·L-1Na2C2O4溶液中满足：
B．实验2 滴加盐酸过程中不可能满足：cNa＋＝2c(C2O4
2-)+c(HC2O4
-)+ c(Cl－)
C．实验3 所得上层清液中c(C2O4
2-)=5.0×10-7mol·L-1
D．实验4 发生反应离子方程式为：C2O4
2-+4MnO4
-+12H+=2CO2↑+4Mn2++6H2O
15．下列实验能达到预期目的的是( )
编号
实验内容
实验目的
6
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A
向含有酚酞的Na2CO3 溶液中加入少量BaC12 固
体，溶液红色变浅
证明Na2CO3溶液中存在水解平衡
B
室温下，用pH 试纸分别测定浓度为18mol/L 和
0.1 mol/L H2SO4溶液的pH
比较不同浓度H2SO4的酸性强弱
C
配制FeCl2 溶液时，先将FeCl2 溶于适量浓盐酸
中，再用蒸馏水稀释到所需浓度，最后在试剂瓶
中加入少量铜粉
抑制Fe2＋水解，并防止Fe2＋被氧化
D
向10mL 0.2 mol/L NaOH 溶液中滴入2 滴0.1
mol/L MgCl2溶液，产生白色沉淀后，再滴加2 滴
0.1 mol/L FeCl3溶液，又生成红褐色沉淀
证明在相同温度下的
Ksp[Mg(OH)2]＞Ksp[Fe(OH)3]
第II 卷(非选择题 共55 分)
二、填空题(本题共4 小题，共55 分)
16．(14 分)丙烯是重要的有机化工原料，工业上丙烷脱氢可制丙烯：C3H8(g)
C3H6(g)+H2(g)。回
答下列问题：
(1)已知部分共价键键能见下表：
共价键
H-H
C-C
C=C
C-H
键能(kJ•mol-1)
436
347
614
413
请写出丙烷脱氢制丙烯的热化学方程式_______，该反应自发进行的条件是_______(填“高温”“低
温”或“任意温度”)。
(2)T1K 时，总压恒定为0.1MPa，起始时向恒温密闭容器中充入0.75 mol C3H8(g)发生反应。
①下列情况能说明上述反应达到平衡状态的是_______(填字母)。
A．n(C3H8)= n(H2) B．体系温度不变 C．体系压强不变 D．气体密度不变
②达到平衡时，混合气体中C3H8 的物质的量分数为50％，则对应温度下该反应的压强平衡常数
KP=_______MPa(用平衡分压代替平衡浓度计算，某气体分压=总压×某气体物质的量分数)。
(3)温度为T1时，总压恒定为100kPa，在密闭容器中充入C3H8和稀有气体(稀有气体不参与反应)的混
合气体，C3H8的平衡转化率与充入气体中C3H8的物质的量分数的关系如图a 虚线所示。
7
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①请分析稀有气体的作用并解释曲线变化的原因：_______。
②催化剂可提高生产效率，通入气体中C3H8的物质的量分数为0.4 并加入固体催化剂时，对应C3H8的
平衡转化率应为_______(填“X”“Y”或“Z”)点。
(4)已知丙烷脱氢制丙烯工艺生产中常将稀有气体改为CO2气体。600℃，将一定浓度的CO2与固定浓
度的C3H8通过含催化剂的恒容反应器，经相同时间，流出的CO、C3H6和H2浓度随初始CO2浓度的变化关
系如图b，改为CO2气体的好处是_______。
17．(13 分)砷及其化合物在半导体、农药制造等方面有广泛应用，但同时含砷废水的排放也会带来严
重的环境污染。
(1)焦炭真空冶炼砷时，其中部分热化学反应如下：
反应Ⅰ．As2O3(g)＋3C(s)
2As(g)＋3CO(g) ΔH1＝a kJ·mol−1(a＞0)
反应Ⅱ．As2O3(g)＋3C(s)
1/2As4(g)＋3CO(g) ΔH2
反应Ⅲ．As4(g)
4As(g) ΔH＝b kJ·mol−1
反应Ⅰ能自发进行的条件是 ；ΔH2= kJ·mol−1。
(用含a、b 的代数式表示)
(2)H3AsO3和H3AsO4水溶液中含砷的各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各含砷物种浓度之和的
8
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分数)与pH 的关系分别如下图所示。
①将NaOH 溶液逐滴加入到H3AsO3溶液中，当溶液的pH 在9.0~10.0 之间时，发生的主要离子方程式
为 。
②反应H3AsO4+ AsO4
3-= HAsO4
2-+H2 AsO4
-的K= 。
③使用吸附剂X 可有效除水中的砷。将硫酸锰、硝酸钇与氢氧化钠溶液按一定比例混合，在空气中不
断搅拌使其充分反应，可获得一种砷的高效吸附剂X。X 吸附砷的效率用平衡吸附量衡量(吸附达平衡时单
位质量吸附剂X 吸附砷的质量)。溶液的pH 对吸附剂X 表面所带电荷有影响：pH＞7.1 时带负电荷；pH＜
7.1 时带正电荷。pH 越高，表面所带负电荷越多；pH 越低，表面所带正电荷越多。
下列说法正确的是 。
A．吸附剂X 含有碳酸盐
B．pH 在4~7 之间，吸附剂X 对水中三价砷的去除能力强于五价砷
C．pH＞7.1 时，吸附剂X 对五价砷的平衡吸附量随pH 升高而减小
D．温度升高，三价砷和五价砷的平衡吸附量均增大
(3)利用电解硫酸溶液产生的过一硫酸(H2SO5，一元强酸)，可将三价砷氧化成五价砷，从而降低砷的毒
性。现进行如下实验：向20%硫酸溶液中加入2g/L 亚砷酸钠，以钛镀铂作阳极，石墨为阴极，控制
10℃，用6.0V 电压电解，实验结果如下图。(砷的氧化率指五价砷占总砷的百分比)
通电时钛镀铂电极上发生的电极方程式为： ；根据图3 可知，电解50 至110min 时，三价砷的
氧化率增加幅度逐渐减小，原因可能是 。
18．(14 分)近几年，我国汽车工业得到了飞速发展，新能源汽车走在世界前列。回答下列问题：
(1)庚烷是汽车燃料(汽油)的主要成分之一，1mol 气态正庚烷(以C7H14表示)完全燃烧生成二氧化碳和水
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蒸气放出4817kJ 热量，该反应的热化学议程式为_______。
(2)三种汽车燃料燃烧时的能量变化如下图所示。
根据图示，你认为_______作为汽车燃料最好，简述理由_______(至少回答两点)
(3)在汽车排气管里安装三元催化剂，可有效降低汽车尾气中的CO 和NO 等污染气体的含量，写出汽
车尾气中NO 和CO 反应的化学方程式：_______。
(4)汽车发生剧烈碰撞时，会引发汽车安全气囊中的物质迅速发生反应：10
NaN3+2KNO3=5Na2O+K2O+16N2↑，气囊中产生大量的气体，从而保护驾车人员的安全。
①反应中，每生成16molN2，转移的电子数为_______。
②反应中，氧化产物与还原产物的物质的量之比为_______。
(5)不使用汽油或柴油作为能源的汽车统称新能源汽车，一种新能源汽车使用的锂电池工作原理如下图，
电池反应为：
。
①充电时，电解质溶液中的锂离子向电极_______(填写“M”“N”)方向移动
②若放电时外电路有2NA电子转移，则理论上电极M 的质量_______(填序号)。
A．增重14g B．不变 C．减重14g D．无法确定
19．(14 分)二氧化碳加氢合成甲醇是化学固碳的一种有效途径，不仅可以有效减少空气中的CO2排放.
还可以制备出甲醇清洁能源。在CO2转化为甲醇过程中，伴随有副反应发生，因此常使用催化剂调节控制
反应。科学研究者结合实验与计算机模拟，研究了CO2与H2分别在Zn/Cu、ZnO/Cu 催化剂表面生成
CH3OH 和H2O 的部分反应历程(如图1 所示)，其中ts－n 表示过渡态。
10
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回答下列问题：
(1)①图1 表示的反应中，若每生成1mol 甲醇，反应物与生成物总能量差为58kJ，则反应的热化学方
程式为_____，从反应原理分析，下列更利于该反应进行的条件是_____(填标号)。
a.高压、高温 b.高压低温 c.低压、高温 d.低压低温
②已知CO2和H2可发生副反应：CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) ΔH=+41kJ•mol-1部分相关化学键的
键能数据如表：
化学键
H－H
C－O
H－O
C－H
C≡O
E/(kJ•mol-1)
436
326
464
414
1061
由此计算E(C=O)=______kJ•mol-1。
(2)在图1 给出的反应历程中，若选择Zn/Cu 作为催化剂则正反应最大的活化能发生在______(用“ts－
n”具体数字表示)。图示结果显示，选择ZnO/Cu 作为催化剂更优于Zn/Cu，其主要原因是______。
(3)图2 为使用Zn/Cu 催化剂、分别在525K 和550K 条件下(其它条件相同)，CO2和H2按投料比1：9 进
行反应生成CH3OH 的过程中，CO2的转化率随时间变化图示。
11
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①温度略为升高(从525K→550K)，CO2的转化率明显增大的可能原因是______。
②工业生产中，对于气相的反应体系，还可用反应体系中各组分的分压来表示化学平衡常数(Kp)。如
反应：aA(g)+bB(g)dD(g)+eE(g)达到平衡时，Kp=，组分分压p(A)=P 总×。现保持550K、pkPa 条件，CO2
和H2 按投料比(物质的量)1：9 进行生成CH3OH 反应，达到平衡时，CO2 的转化率为α，则反应的化学平
衡常数Kp=______(列出含α、p 计算式)。
12
