文档文本内容
2026 年高考第一次模拟考试
高三化学
（考试时间：75 分钟 试卷满分：100 分）
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Cl 35.5 Cu 64 As 75
一、选择题：本题共14 小题，每小题3 分，共39 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．稀土金属是元素周期表IIIB 族中部分元素的总称，中国是生产稀土金属的主要国家。下列元素属于
IIIB 族元素的是
A．Sc
B．Al
C．Si
D．V
【答案】A
【解析】IIIB 族包括钪（Sc）、钇（Y）及镧系元素。A．Sc 是IIIB 族第一个元素，A 符合题意；B．
Al 为IIIA 族，B 不符合题意；C．Si 为IVA 族，C 不符合题意；D．V 为VB 族，D 不符合题意。故选
A。
2．【传统文化】“丹砂能化为录”出自《神农本草经》，该过程涉及化学反应：
。下
列说法正确的是
A．S2-的结构示意图为
B．O2属于非极性分子
C．HgS 中S 元素的化合价为-1
D．SO2的空间构型为直线形
【答案】B
【解析】A．S2-的核电荷数为16，核外电子数为18，则S2-的结构示意图为
，A 不正确；
B．O2为非金属单质，O 原子间以非极性共价键结合为双原子分子，属于非极性分子，B 正确；C．
HgS 中，Hg 显+2 价，则S 元素的化合价为-2，C 不正确；D．SO2分子中，中心S 原子的价层电子对数
为
=3，发生sp2杂化，S 原子与O 原子间形成共价键，另外，S 原子的最外层还有1 个孤电子对，则
空间构型为V 形，D 不正确；故选B。
3．利用下列实验装置测量
质量分数，不能达到实验目的的是
A．用装置甲制备
B．用装置乙除去
中HCl
C．用装置丙生成
D．用装置丁测量
的体积
【答案】D
【解析】A．盐酸和大理石可以制取二氧化碳：
，A 可以达到目的；
B．二氧化碳与碳酸氢钠不反应，饱和碳酸氢钠溶液可以除去氯化氢：
，B 可以达到目的；C．二氧化碳、水与过氧化钠反应生成氧气：
，
，C 可以达到目的；D．氢氧化钠溶
液除去剩余的二氧化碳，利用排水法测量水的体积，
，计算出过氧化钠的质量，从而测量
质量分数，但在排水装置中，导管应该短进长出，才可以排水测量体积，D 不可以达到目的；
故选D。
4．【新考法】合成苦杏仁酸涉及反应：
。下列说法
正确的是
A．电负性：
B．
可以形成分子间氢键
C．电离能：
D．
只含共价键
【答案】B
【解析】A．同周期主族元素从左到右，电负性逐渐增大，S 和Cl 位于同一周期，且Cl 在S 的右边，
所以电负性χ(Cl)>χ(S)，A 错误；B．分子结构中含有−COOH 和−OH，可以形成分子间氢键，B 正确；
C．基态N 原子的价层电子排布式为
，其2p 轨道为半充满状态，半充满状态比较稳定，其第一
电离能大于同周期相邻元素O，即
，C 错误；D．该物质属于有机盐类，是离子化合物，
既含离子键又含共价键，D 错误；故答案为B。
阅读材料，完成5~7 小题：
氮、磷及其化合物应用广泛，磷元素有白磷、红磷等单质，白磷
分子结构及晶胞如图所示，白磷
和红磷转化的热化学方程式为
(白磷，s)
(红磷，s)
；实验室常用
溶液吸收有毒气
体
，生成
、
和Cu、P 元素可形成多种含氧酸，其中次磷酸
为一元弱酸；磷
酸可与铁反应，在金属表面生成致密且难溶于水的磷酸盐膜。
5．下列说法正确的是
A．
分子中的P-P-P 键角为
B．白磷和红磷互为同位素
C．白磷晶体中1 个
分子周围有8 个紧邻的
分子
D．白磷和红磷在
中充分燃烧生成等量
，白磷放出的热量更多
【答案】D
【解析】A．白磷分子为正四面体结构，每个顶点1 个P 原子，P4分子中的P-P-P 键角为60°，A 错误；
B．白磷和红磷互为同素异形体，B 错误；C．白磷为面心立方最密堆积，配位数为12，白磷晶体中1
个P4分子周围有12 个紧邻的P4分子，C 错误；D．从题中可知，白磷转化为红磷放热，说明相等质量
的白磷能力高于红磷，白磷和红磷在氧气中充分燃烧生成等量的P2O5(s)，白磷放出的能量更多，D 正
确；故答案选D。
6．下列化学反应表示正确的是
A．用氨水和
溶液制备
：
B．工业上用足量氨水吸收
：
C．用
溶液吸收
：
D．次磷酸与足量
溶液反应：
【答案】C
【解析】A．一水合氨难电离，用氨水和
溶液制备
：
，
A 错误；B．工业上用足量氨水吸收
生成正盐：
，B 错误；
C．用
溶液吸收
发生氧化还原反应：
，C 正
确；D．次磷酸是一元弱酸，与足量
溶液反应：
，D 错误；答
案选C。
7．下列物质性质与用途具有对应关系的是
A．氮气为无色气体，可用作焊接金属的保护气
B．硝酸受热易分解，可用于制
C．液氨汽化时吸收大量热，可用作制冷剂
D．磷酸难挥发，可用于保护金属免受腐蚀
【答案】C
【解析】A．N2的化学性质稳定，可避免金属与氧气接触发生氧化反应而作为保护气，与氮气为无色气
体无关，A 项错误；B．硝酸为酸，与氨水反应生成硝酸铵，可用于制NH4NO3，与硝酸受热易分解的
性质无关，B 项错误；C．液氨汽化时吸收大量的热，具有制冷作用，常用作制冷剂，C 项正确；D．
磷酸可与铁反应，在金属表面生成致密且难溶于水的磷酸盐膜，所以可用于保护金属免受腐蚀，与其
难挥发性无关，D 项错误。答案选C。
8．反应：
可用于氨气脱硫，下列说法
正确的是
A．反应的
B．上述反应平衡常数
C．使用高效催化剂能降低反应的焓变
D．该反应中每消耗
，转移电子的数目约为
【答案】D
【解析】A．该反应为气体分子数减少的反应，即ΔS<0，若该反应能自发进行，则
，即
ΔH<0，不能得出“反应的ΔH>0”，A 错误；B．平衡常数表达式中，固体和纯液体不应出现，该反应
的平衡常数
，B 错误；C．使用高效催化剂，能改变反应历程，降低反应
的活化能，从而加快反应速率，但不能改变反应的焓变，C 错误；D．该反应中S 元素化合价升高，
中部分氮元素化合价升高，只有
中的氧元素化合价降低，则该反应中每消耗
，消耗
1.25 mol
，转移电子
，其数目约为
，D 正确；故选D。
9． 化合物Z 是合成药物长春碱的中间体，部分合成路线如下：
下列说法正确的是
A．X 分子存在顺反异构体
B．Y 分子能与盐酸反应
C．
最多能和
发生加成反应
D．Y→Z 的反应类型为加成反应
【答案】B
【解析】A．X 分子中含有碳碳双键，且双键两端的碳原子连接的原子或原子团不同，但碳碳双键参与
形成了五元环，不存在顺反异构体，A 错误；B．Y 分子中含有氨基（-NH-），氨基为碱性基团，能与
盐酸发生酸碱反应生成盐，B 正确；C．Z 分子中含有1 个苯环，2 个碳碳双键，1 个羰基，
最
多能和
发生加成反应，C 错误；D．Y→Z 的反应是Y 中-NH-的H 被乙酰基（-COCH3）取代生
成酰胺基，属于取代反应，非加成反应，D 错误；故选B。
10．【新考法】
加氢制甲醇能实现碳的循环利用。
与
在活化后的催化剂表面发生如下反应：
，其反应历程如图。
已知：催化剂活化：
(无活性)
(有活性)
下列说法不正确的是
A．总反应
B．过程Ⅱ中
发生氧化反应
C．历程中有
、
键的形成和断裂
D．
无活性的可能原因是
结构中缺少氧空位
【答案】C
【解析】A．总反应气体分子数减少，ΔS<0，CO2加氢制甲醇为放热反应，ΔH<0，A 正确；B．H2中
H 为0 价，过程Ⅱ中形成C-H 键、H 为+1 价，H 元素化合价升高，发生氧化反应，B 正确；C．C-H
键是逐步加氢形成的，无C-H 键断裂过程，C 错误；D．In2O3活化后为In2O3-x（有活性），说明氧空
位是活性位点，无活性的In2O3因缺少氧空位，D 正确；故答案选C。
11．【改编】室温下， 根据下列实验操作和现象得出的结论正确的是
选
项
实验操作和现象
实验结论
A
向I2的CCl4溶液中加入等体积浓KI 溶液后振荡、静
置，溶液分层，下层由紫红色变为浅红色，上层呈棕
黄色
I2在浓KI 溶液中的溶解能
力小于CCl4中的溶解能力
B
向滴有酚酞的Na2SO3溶液中加入BaCl2溶液后，出现
白色沉淀，且红色褪去
Na2SO3溶液中存在水解平
衡
C
向0.1 mol·L-1FeCl3溶液中加入几滴等浓度的KI 溶液，
充分反应后，向其中滴加几滴KSCN 溶液，溶液颜色
变为红色
为可
逆反应
D
向1-溴丙烷中加入KOH 溶液，加热并充分振荡，然后
滴入少量AgNO3溶液，出现褐色沉淀
1-溴丙烷中混有杂质
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】B
【解析】A．向
的
溶液中加入浓KI 溶液后，下层颜色变浅，说明
从
转移到KI 溶液中，
溶解能力更强，结论错误，A 错误；B．
溶液显碱性是因
水解，加入
生成
沉
淀，水解平衡被破坏，红色褪去，结论正确，B 正确；C．
与少量KI 反应后滴加KSCN 显红色，
可能因KI 量不足导致
未完全反应，无法证明反应可逆，结论错误，C 错误；D．未中和KOH 直
接加
会生成AgOH 沉淀，AgOH 沉淀分解为氧化银，并非杂质导致，结论错误，D 错误；故答
案选B。
12．一种捕集烟气中CO2的过程如图所示。室温下用1.0mol/L KOH 溶液吸收CO2，溶液中含碳物种的浓度
。忽略通入CO2所引起的溶液体积变化和H2O 挥发，且不考虑
烟气中其他气体的影响
已知：H2CO3：
，
；
；
；
。
下列说法正确的是
A．饱和澄清石灰水pH=11.7
B．KOH 吸收CO2所得到的溶液中：
C．若“吸收”后
，将该溶液稀释10 倍，
几乎不变
D．“转化”后过滤，所得滤液中存在：
【答案】C
【解析】用氢氧化钾溶液吸收烟气中的二氧化碳得到碳酸钾、碳酸氢钾溶液，向吸收液中加入石灰乳，
石灰乳与溶液中的碳酸钾、碳酸氢钾反应生成氢氧化钾和碳酸钙，过滤得到可循环使用的氢氧化钾溶
液和碳酸钙；碳酸钙受热分解生成氧化钙和二氧化碳，氧化钙与水反应生成可循环使用的石灰乳。
A．饱和澄清石灰水
，
，解得：
，
，则
，
，故
A 错误；B．KOH 吸收CO2所得到的溶液，若为K2CO3溶液，则
主要发生第一步水解，则溶液中：
c(H2CO3)<c(
)，若为KHCO3溶液，由于
水解的程度较小，则溶液中：c(H2CO3)<c(
)，
若为K2CO3和KHCO3的混合溶液，同样满足：c(H2CO3)<c(
)，故B 错误；C．若“吸收”后
，则溶液中溶质为
，
水解
，
，则
，
温度不变，平衡常数均为定值，则将该溶液稀释10 倍，
几乎不变，故C 正确； D．“转
化”后过滤，所得滤液中存在：
，故D 错误；故
答案为C。
13．乙醇-水催化重整可获得
，其主要反应为：反应Ⅰ：
；反应Ⅱ：
。在
Pa、
条件下，仅考虑上述反应，平衡时
和CO 的选择性及
的产率
随温度的变化如下图所示。CO 的选择性
。
下列说法正确的是
A．曲线a 表示平衡时CO 的选择性随温度的变化
B．300℃以后，随着温度的升高，反应Ⅰ、Ⅱ正向进行的程度均增大，且反应Ⅱ增大的幅度大于反应
Ⅰ
C．其他条件不变，500℃时，反应至
的产率达到X 点，延长反应时间，
的产率能大于80%
D．工业上为提高
的产率，需要研发低于150℃的高效催化剂
【答案】B
【解析】由选择性计算式可知相同条件下CO 和CO2选择性之和为1，约300℃左右开始氢气的产率随
温度升高而降低，则约300℃开始升高温度对反应Ⅰ的影响小于对反应②的影响，则约300℃开始升
高温度CO 的选择性升高，CO2的选择性降低，故曲线a 表示CO2的选择性，曲线b 代表CO 的选择性，
据此分析；A．由分析可知，曲线a 表示平衡时CO2的选择性随温度的变化，A 错误；B．由分析可知，
反应Ⅰ、Ⅱ均为吸热反应，300℃以后，随着温度的升高，反应Ⅰ、Ⅱ正向进行的程度均增大，且反
应Ⅱ增大的幅度大于反应Ⅰ，使得H2的产率减小，B 正确；C．时间不能影响化学平衡，不能改变
的平衡产率，C 错误；D．低于150℃
的产率不高，D 错误； 故选B。
二、非选择题：本题共4 小题，共61 分。
14．（15 分）某含砷废渣经水浸后，得浸出液和滤渣，其中浸出液中主要含Na3AsO4，滤渣中含雄黄
(As4S4)。通过如下过程可分离制取单质砷(As4)。
已知：H3AsO4是一种三元弱酸：25℃时
、
、
。
(1)雄黄(As4S4)在加热的条件下会被氧气氧化。1molAs4S4氧化生成As2O3和SO2，转移电子的物质的量
为_______mol。
(2)“沉砷”时，控制所加Ca(OH)2与溶液中
的物质的量之比为6，调节起始溶液的pH 不同，常
温反应24 小时，测得溶液中砷的去除率与起始pH 的关系如图1 所示。pH 大于12 时，pH 越大，溶液
中砷的去除率越低的原因是_______。
(3)“沉砷”时，控制所加Ca(OH)2与溶液中
的物质的量之比为6，调节起始溶液的pH=12，反应
24 小时。
①溶液中砷的去除率与温度的关系如图2 所示。温度越高，溶液中砷的去除率越低的原因是_______。
②其他条件一定，若同时加入少量FeCl3溶液，所得溶液中砷的去除率将进一步增大，原因除生成
FeAsO4，沉淀进一步减小
的浓度外，还有_______。
(4)“还原”时反应在高温条件进行，所得产物除As4外，还有CO 和CaO 生成，写出该反应的化学方程
式：_______。
(5)“沉砷”时会得到Cax(AsO4)y(OH)z杂质。分离出该杂质，通过如下实验测定其组成：
步骤1：称取一定质量样品，加入盐酸至固体完全溶解，冷却后稀释至500mL。
步骤2：取步骤1 所得25.00mL 溶液于锥形瓶中，加入指示剂，用0.200
EDTA 标准液滴定
(EDTA 与Ca2+反应的物质的量之比为1 1)
∶
，终点时消耗EDTA 标准液的体积为17.50mL。
步骤3：取步骤1 所得25.00mL 溶液于锥形瓶中，加入适量还原剂将As(V)完全还原为As(Ⅲ)。加入指
示剂，用0.100
碘标准溶液滴定，终点时消耗碘标准溶液体积为21.00mL。滴定过程发生反应
为
。
计算Cax(AsO4)y(OH)z的组成，并写出计算过程_______。
【答案】(1)28（2 分）
(2)pH 越大，
形成Ca(OH)2析出，
浓度减小，生成的Ca3(AsO4)2沉淀减少（2 分）
(3) ①温度升高，Ca(OH)2溶解度减小，
浓度减小，生成的Ca3(AsO4)2沉淀减少、升高温度
Ca3(AsO4)2溶解度增大 （3 分）
②生成Fe(OH)3胶体吸附并沉淀溶液中的含砷物质（2 分）
(4)
（3 分）
(5)
（3 分）
【解析】浸出液中主要含
，加入
沉砷，转化为
沉淀，过滤，滤渣加碳还
原，转化为
，据此分析；
（1）As4S4中As 为＋2 价，硫为﹣2 价，在氧化产物
中 As 为＋3 价，
中S 为＋4 价，因此
氧化生成
和
，转移电子的物质的量为
；
（2）pH 越大，
形成
析出，
浓度减小，生成的
沉淀减少；
（3）①由图可知，温度升高，
溶解度减小，
浓度减小，生成的
沉淀减少、
升高温度
溶解度增大；
②由图可知，其他条件一定，若同时加入少量
溶液，所得溶液中砷的去除率将进一步增大，原
因除生成
沉淀进一步减小
浓度外，还有生成
胶体吸附并沉淀溶液中的含砷物质；
（4）由题意和分析可知，“还原”时反应在高温条件进行，所得产物除
外，还有
和
生成，
则该反应的化学方程式：
；
（5）25.00 mL 溶液中，由反应方程式可知：
、
，由电荷守恒可知
，
，所以
，
则化学式为：
。
15．（15 分）化合物G 是一种麻醉药物，其合成路线如下：
(1)B 分子中官能团为___________。
(2)E→F 中有副产物
生成，该副产物的结构简式为___________。
(3)F→G 的过程中，
除用作反应物，另一作用为___________。
(4)G 的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式：___________。
①分子中含有4 种不同环境的氢原子；②酸性条件水解，产物之一为碳酸。
(5)写出以
和
为原料制备
的合成路线流程图
___________(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。
【答案】(1)碳碳双键、酯基（2 分）
(2)
（2 分）
(3)吸收生成的HCl，提高F 的转化率（3 分）
(4)
或
（3 分）
(5)
（5 分）
【解析】A 与CH3COOC2H5先发生加成反应，后发生消去反应生成B，B 发生还原反应生成C，C 发
生取代反应生成D，D 通过加成反应、取代反应得到E，E 中氯原子发生取代反应得到F，F 发生取代
反应得到G，据此回答；
（1）B 分子中官能团为碳碳双键和酯基。
（2） E 中有2 个氯原子，均可发生取代反应，根据副产物分子式，可知副产物的结构简式为
；
（3）
中含有氨基，具有碱性，可以与产物HCl 反应，则F→G 的过程中，
除用作反应物，另一作用为吸收生成的HCl，提高F 的转化率；
（4）G 的一种同分异构体分子在酸性条件水解，产物之一为碳酸，根据分子中N、O 原子数目，说明
结构中含有碳酸形成的酯基和肽键，则含有基团：
，分子中含有4 种不同环境
的氢原子，说明结构高度对称，符合条件的结构简式有：
或
；
（5）甲醇发生氧化反应生成甲醛，苯甲醇与SOCl2发生取代反应生成
，
发
生题中流程D→E 的反应生成
，
发生水解反应生成对苯二甲醇，对苯二甲醇发
生缩聚反应得到
，则合成路线为：
。
16．（15 分）某实验小组尝试在钢制钥匙(主要成分是铁)上镀铜。(已知：①
是一种难溶于水的黄色
固体；②
的溶解是吸热的)
实验Ⅰ：将钥匙直接浸入
溶液中，20s 后取出，钥匙表面变红，但镀层疏松，用纸即
可擦掉。
实验Ⅱ：用下图装置对钥匙进行电镀铜。钥匙表面迅速变红，同时有细小气泡产生，精铜表面出现少
量白色固体。30s 后取出钥匙检验，镀层相对实验Ⅰ略好，但仍能用纸巾擦掉一部分。经调整实验条
件后获得了较好的电镀产品。
实验Ⅲ：用
溶液代替
溶液重复实验Ⅱ，精铜表面未出现白色固体。
(1)实验Ⅰ反应的离子方程式是______。
(2)钥匙表面上的油污可用
溶液去除，理由是______。
(3)实验Ⅱ中钥匙应与电源的______极连接，钥匙表面产生的气体是______。可见，在电解过程中存在
竞争反应。
(4)常见化合物中铜元素有
、
两种价态，结合实验Ⅲ的现象，推测实验Ⅱ中精铜表面产生的白色
固体为______，该电极的电极反应式为______。
(5)你认为影响镀层效果的因素有______(写一点即可)。
(6)请补充完整配制
溶液的实验步骤。______，轻轻摇动容量瓶，使溶液混合
均匀，继续加入蒸馏水至液面离刻度线
时，改用胶头滴管滴加至液面与刻度线相切，盖好瓶塞，
摇匀，装瓶，贴标签。[实验中须使用的要药品和仪器：
、蒸馏水、电
子天平]。
【答案】(1)
（2 分）
(2)
水解显碱性，促使油脂水解（2 分）
(3)负（1 分）
（1 分）
(4)CuCl（2 分）
（2 分）
(5)电解质溶液类型、浓度等（2 分）
(6)用电子天平称量2.5g 的
固体至烧杯中，用玻璃棒搅拌至完全溶解，待溶液恢复至室温，
将溶液转移到250ml 容量瓶，用蒸馏水洗涤玻璃棒和烧杯2~3 次，并将洗涤液倒入容量瓶（3 分）
【解析】实验Ⅱ中钥匙是要被镀铜，则钥匙应该做阴极，铜为阳极；铜失去电子被氧化为铜离子，钥
匙为阴极，铜离子得到电子被还原为铜；
配制一定物质的量浓度的溶液，所需的步骤有计算、称量、溶解（冷却）、转移、洗涤、定容、摇匀、
装瓶贴签；
（1）实验Ⅰ反应为铁和铜离子发生置换反应生成亚铁离子和铜单质，离子方程式是
；
（2）
水解使得溶液显碱性，促使油脂水解，可以除去钥匙表面上的油污；
（3）钥匙是要被镀铜，则应该做阴极，实验Ⅱ中钥匙应与电源的负极连接；CuCl2水解使得溶液呈弱
酸性，阴极上会有少量的H+放电形成H2，所以钥匙表面的气体为H2；
（4）实验Ⅱ中精铜为阳极，发生氧化反应，生成白色CuCl 沉淀，反应为
；
（5）结合实验Ⅱ、Ⅲ可知，影响镀层效果的因素有电解质溶液类型、浓度等；
（6）配制
溶液的实验步骤，需要
质量为0.25L×0.04mol/
L×250g/mol=2.5g；用电子天平称量2.5g 的
固体至烧杯中，用玻璃棒搅拌至完全溶解，
待溶液恢复至室温，将溶液转移到250mL 容量瓶，用蒸馏水洗涤玻璃棒和烧杯2~3 次，并将洗涤液倒
入容量瓶，轻轻摇动容量瓶，使溶液混合均匀，继续加入蒸馏水至液面离刻度线
时，改用胶头
滴管滴加至液面与刻度线相切，盖好瓶塞，摇匀，装瓶，贴标签。
17．（16 分）工业上用CH4制合成气(CO 和H2)，再脱碳制氢，具有良好的前景。
(1)合成气电化学脱碳制氢的原理如图1 所示。该装置中固体酸膜能传导H+。
①写出阳极CO 转化为CO2的电极反应式___________。
②实验测得，阳极区气体中CO2的量大于阳极上电化学反应产生CO2的量，原因是___________。
(2) CH4、CO2催化重整制合成气，其原理如图2 所示。反应②中化合价发生改变的元素有
___________(填元素符号)；每消耗1mol CH4，理论上反应②中转移电子的物质的量为___________
。
(3)CH4、H2O 与铁铈载氧体(简写为MexOy)反应制合成气。相同条件下，以一定流速向装有
的反
应器中间歇通入CH4、H2O(g)，按下列步骤交替发生反应
步骤I 主反应：
副反应：
；
步骤Ⅱ
①步骤I 中铁铈载氧体表面的晶格氧将CH4氧化为CO、H2。步骤I、Ⅱ中会有晶格氧在载氧体的内部
和表面之间发生迁移。步骤Ⅱ中晶格氧迁移的方向是___________。
②步骤I 中，其他条件一定，在850℃下，CO 的选择性、H2的选择性、CH4的转化率与反应时间关系
如图3 所示。
i．6min 后，
比值变化趋势为___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
已知：CO 的选择性
；H2的选择性
。
ⅱ．其他条件不变，与850℃相比，在900℃下反应初期CO 的选择性更低，可能原因是___________。
③步骤Ⅱ中，向反应器中通入过量H2O 的作用是___________。
【答案】(1) ①
（2 分）
②阳极区还发生反应
(或“CO 与H2O 发生反应生成CO2、H2”) （2 分）
(2)C、H（2 分） 6（2 分）
(3) ①晶格氧从表面向铁铈载氧体内部转移(或“由表向内”“由外向内”等) （2 分）
② 增大（2 分） 温度高，CH4转化为CO2的反应速率加快，导致CO 选择性降低(或“温度高、
反应初期载氧体表面晶格氧数目多，导致部分CH4被过度氧化为CO2”) （2 分）
③复原铁铈载氧体中晶格氧(或“使MexOy-1更好地转化为MexOy”)；除去铁铈载氧体表面的积碳；获得
更多H2（2 分）
【解析】（1）由直流电源的正负极，可确定电解池中，上面的电极为阳极，下面的电极为阴极。
①在阳极，CO 失电子产物与H2O 反应，生成CO2和H+，依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒，
可得出CO 转化为CO2的电极反应式：
。
②实验测得，阳极区气体中CO2的量大于阳极上电化学反应产生CO2的量，则表明CO2还有另一来源，
只能为CO 与H2O 直接反应，生成CO2和H2，则原因是：阳极区还发生反应
(或
“CO 与H2O 发生反应生成CO2、H2”)。
（2）反应②中，CH4+CaCO3=CaO+2CO+2H2，C 元素由-4 价、+4 价转化为+2 价，H 元素由+1 价转化
为0 价，则化合价发生改变的元素有C、H；反应中，CH4中C 元素化合价升高(由-4 价升高为+2 价)，
CH4中H 元素和CO2中C 元素化合价降低，则每消耗1mol CH4，理论上反应②中转移电子的物质的量
为1mol×[(+2)-(-4)]=6 mol。
（3）步骤I 主反应：
副反应：
；
步骤Ⅱ
①步骤Ⅱ中，MexOy-1转化为MexOy，则晶格氧由表面迁移到内部，所以晶格氧迁移的方向是：晶格氧
从表面向铁铈载氧体内部转移(或“由表向内”“由外向内”等)。
i
②．6min 后，H2的选择性基本不变，CO 的选择性减小，则
比值变化趋势为增大。
ⅱ．其他条件不变，与850℃相比，在900℃下反应初期CO 的选择性更低，则温度升高，步骤Ⅰ的主
反应速率增大的程度小，而副反应速率增大的程度大，所以可能原因是：温度高，CH4转化为CO2的
反应速率加快，导致CO 选择性降低(或“温度高、反应初期载氧体表面晶格氧数目多，导致部分CH4
被过度氧化为CO2”)。
③步骤Ⅱ中，向反应器中通入过量H2O 可将MexOy-1转化为MexOy，同时H2O 与C 反应生成CO 和
H2，有助于清除积碳，则通入过量H2O 的作用是：复原铁铈载氧体中晶格氧(或“使MexOy-1更好地转
化为MexOy”)；除去铁铈载氧体表面的积碳；获得更多H2。
