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 O 16 Mg 24 S 32 Cl 35.5 Mn 55
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．【新科技】我国航天事业迅速发展。2024 年10 月29 日，神舟十八号航天员乘组在与神舟十九号航天
员乘组完成在轨轮换后，于11 月4 日返回东风着陆场。下列说法不正确的是
A．航天器使用的太阳能电池帆板的主要成分是
B．航天器上天线接收器外壳为钛合金，钛合金属于金属材料
C．月壤中的“嫦娥石
”其成分属于无机盐
D．航天员的耳机使用的双层蛋白质皮革属于有机高分子材料
【答案】A
【解析】A．太阳能电池帆板的主要成分是Si，SiO2是光导纤维的材料，A 错误；B．金属与金属合金属
于金属材料，钛合金属于金属材料，B 正确；C．
是磷酸盐，属于无机盐，C 正确；
D．蛋白质属于天然有机高分子材料，D 正确；答案选A。
2．下列化学用语表示正确的是
A．丙醛中官能团的结构简式：-COH
B．CaO2的电子式：
C．
的VSEPR 模型：
D．氮原子价层电子轨道表达式：
【答案】C
【解析】A．丙醛的官能团为醛基，醛基的结构简式应为-CHO，而非-COH，A 错误；B．CaO2为过氧化
钙，阴离子为过氧根离子（
），其电子式应为
，B 错误；C．
中中心C 原子价
层电子对数=
，VSEPR 模型为平面三角形，与图片2 所示平面三角形结构一致，C
正确；D．氮原子价层电子为2s22p3，2p 轨道有3 个电子，根据洪特规则应分占3 个轨道且自旋平行，
轨道表达式应为三个2p 轨道各1 个↑，而图片中没有2s 轨道，D 错误；故答案选C。
3．用下列装置进行相应实验，操作规范且能达到实验目的的是
A．分离乙酸乙酯和乙醇
B．熔化纯碱
C．向容量瓶转移溶液
D．焰色试验检验
中钠元素
【答案】C
【解析】A．乙酸乙酯会溶解在乙醇中，液体不分层，无法用分液的方法进行分离，不能达到实验目的，
故A 错误；B．在高温条件下，瓷坩埚中成分之一的SiO2会与纯碱反应而造成坩埚损坏，不能达到实验
目的，故B 错误；C．向容量瓶转移溶液时要用玻璃棒引流，烧杯嘴与玻璃棒接触，玻璃棒下端要在容
量瓶刻度线下方并与瓶壁接触，故C 正确；D．铜丝灼烧时焰色呈绿色，会干扰钠元素的焰色，不能达
到实验目的，应该使用洁净的铂丝或铁丝，故D 错误；故答案为：C。
4．对金属材料中C、O、N、S 的含量进行定性和定量分析，可以确定金属材料的等级。下列不正确的是
A．电离能大小：
B．热稳定性：
C．酸性强弱：
D．半径大小：
【答案】B
【解析】A．同一周期从左到右，元素的第一电离能呈增大趋势，但氮原子的2p 轨道为半充满稳定结
构，其第一电离能大于氧，即
，同主族从上到下，第一电离能逐渐减小，氧和硫同主族，
所以
，该选项A 正确；B．元素的非金属性越强，其简单氢化物的热稳定性越强，非金属性
O>N>C，热稳定性应该是
，该选项B 错误；C．
是强酸，
是中强酸，
是弱酸，所以酸性
，该选项C 正确；D．电子层数越多，离子半径越大，
有3 个电子层，
和
有2 个电子层，所以
半径最大，电子层结构相同的离子，核电荷数越
大，半径越小，
和
电子层结构相同，核电荷数O>N，则
，所以
，该选项D 正确；综上所述，正确答案是B。
阅读材料，完成5~7 小题：
氨是其它含氮化合物的生产原料。氨气在氧气中燃烧生成
，燃烧热为
。
时，
液氨的电离平衡常数约为
。金属钠与液氨反应生成
，
遇水转化为
。
溶于氨水得到深蓝色
溶液，继续加入稀硫酸又转化为蓝色
溶液。氨气能被
氧化生成
。
5．下列说法正确的是
A．
键角：
B．与
结合的能力：
C．同浓度溶液的碱性：
D．与
形成配位键的能力：
【答案】C
【解析】A．
中氮原子的孤电子对数目为
，
中氮原子的孤电子对数目为
，二者中N 原子的价层电子对数均为4，孤电子对数目越多，键角越小，则
键
角：
，A 错误；B．由材料可知，
遇水转化为
，其本质是
夺取水中
，
生成
和
，因此与
结合的能力：
，B 错误；C．同浓度的
和
溶液，弱电解质
在水中部分电离出
，而配合物
属
于强电解质，在水中完全电离出
，碱性更强，C 正确；D．N 原子电负性小于O 原子，更易给出电
子与
形成配位键，故与
形成配位键的能力：
，D 错误；故答案为C。
6．下列方程式表示正确的是
A．氨气在氧气中燃烧：
B．
时，液氨发生电离：
C．
溶于氨水：
D．氨气被
氧化：
【答案】D
【解析】A．由材料可知，氨气在氧气中燃烧生成
，燃烧热为
，该反应为放热反应，
则氨气在氧气中燃烧的化学方程式为
，放出的热量为
，故该反应的热化学方程式为
，A 错误；B．
时，液氨的电离平衡
常数约为
，不能完全电离，故液氨的自偶电离为可逆反应，电离方程式为
， B 错误；C．
溶于氨水时，得到深蓝色
溶液，书写
离子方程式时，
不拆，故该反应的离子方程式为
，C 错误；D．氨气被
氧化生成
，配
平离子方程式为
，D 正确；故答案为D。
7．【新考法】将钠投入液氨中，钠沉入液氨底部，迅速发生溶剂化，生成溶剂合钠离子和蓝色的溶剂合
电子(过程示意如下图)，随后缓慢产生气泡。
下列说法不正确的是
A．溶剂化的过程发生氧化反应
B．导电性：蓝色溶液>液氨
C．反应产生的气体主要成分为
D．图中
和
周围
的取向与
的极性有关
【答案】C
【解析】A．由图可知，金属钠化合价升高，失去电子，被氧化为Na+，故溶剂化的过程发生氧化反应，
A 正确； B．蓝色溶液中存在大量自由移动的溶剂合钠离子和蓝色的溶剂合电子，导电性大于液氨，B
正确；C．该过程反应为
，放出的气体主要是
，C 错误；D．
分子
为极性分子，Na⁺带正电荷，吸引
分子中的负极端（N 原子端），e⁻带负电荷，吸引
分子中的
正极端（H 原子端），则Na⁺和e⁻周围
分子的定向排列（溶剂化）与
的极性有关，D 正确；故
答案为C。
8．【改编】Mg/LiFePO4电池的电池反应为：xMg2++2LiFePO4
xMg+2Li1-xFePO4+2xLi+，装置如下图所示。下
列说法正确的是
A．放电时，Li+被还原
B．放电时，电路中每流过2 mol 电子，有24g Mg2+迁移至正极区
C．充电时，化学能主要转变为电能
D．充电时，阳极发生的电极反应为LiFePO4-xe-=Li1-xFePO4+xLi+
【答案】D
【解析】A．电池放电时发生原电池反应，
被还原生成
，
没有发生还原反应，A
错误；B．放电时，由于
导电膜的限制作用，
不能迁移至正极区，B 错误；C．充电是电能转化
为化学能的过程，C 错误；D．充电时，原电池的正极接充电电源的正极作为阳极，此时阳极反应和原
电池正极反应相反，即电极反应为
，D 正确； 故答案选D。
9． 化合物
是合成抗肿瘤药物异甘草素的重要中间体，其合成路线如下：
下列有关化合物X、
和
的说法正确的是
A．
中滴加浓溴水，最多消耗
B．
能发生加成、氧化和消去反应
C．
分子中，碳氧
键和碳氧
键的数目比为
D．
与足量的氢气加成后的产物分子中含有3 个手性碳原子
【答案】A
【解析】A．X 为间苯二酚（1,3-二羟基苯），苯环上酚羟基的邻对位（2、4、6 位）有3 个活泼氢，与
浓溴水发生取代反应，1molX 最多消耗
，A 正确；B．Y 含苯环（加成）、酚羟基（氧化），但
不能发生消去反应，B 错误；C．Y 中碳氧π 键仅存在于羰基（C=O）中（1 个），碳氧σ 键包括羰基C-
Oσ 键（1 个）和2 个酚羟基C-Oσ 键（共3 个），π 键:σ 键=1:3，C 错误；D．Z 加氢后产物分子中含有手
性碳原子
，共4 个，D 错误；故选A。
10．
制乙烯的可能过程如图所示。下列说法正确的是
A．步骤①中
发生了氧化反应
B．催化剂可以降低步骤②反应的焓变
C．步骤④的过程中有非极性键的断裂与生成
D．理论上，每合成
生成
的总量为
【答案】D
【解析】A．步骤①发生的反应为
，
转化为
化合价降低，发生还原反应，A
错误；B．催化剂可以降低反应的活化能，但不能改变反应的焓变（只与始态、终态有关），B 错误；
C．步骤④发生的反应为
，
结构中只含有
极性键，
故反应过程无非极性键的断裂，但有乙烯中
非极性键的生成，C 错误；D．根据图示可知，总反
应为
，故理论上，每合成
生成
的总量为
，D 正确；故选
D。
11．根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
选
项
实验操作和现象
结论
A
向
溶液中滴加几滴
的
溶液，溶液紫红色褪
去
具有漂
白性
B
在试管中加入0.5g 淀粉和
溶液，加热。待溶液冷却后向其中加
入
溶液，将溶液调至碱性，再加入少量新制的
，加热，产生砖红色
沉淀
淀粉水解后有
还原性糖生成
C
向乙醇中加入浓硫酸、少量沸石，迅速升温至170℃，将产生的气体通入溴水中，
溴水褪色
说明反应生成
了乙烯
D
向两份蛋白质溶液中分别滴加饱和
溶液和
溶液，均有固体析出
蛋白质均发生
了变性
【答案】B
【解析】A．过氧化氢溶液具有还原性，能与高锰酸钾溶液发生氧化还原反应使溶液褪色，则溶液褪
色与漂白性无关，A 错误；B．葡萄糖酸性条件下不能与新制氢氧化铜反应生成氧化亚铜砖红色沉淀，
则向反应后的水解液加入氢氧化钠溶液中和稀硫酸，使溶液呈碱性后，再加入新制氢氧化铜共热生成
砖红色沉淀，说明淀粉水解后有还原性糖葡萄糖生成，B 正确；C．向乙醇中加入浓硫酸、少量沸石，
迅速升温至170℃，产生乙烯，乙烯与溴水发生加成反应出现褪色现象，但浓硫酸具有强氧化性，能
与乙醇共热反应生成二氧化硫，二氧化硫也能与溴水发生氧化还原反应使溶液褪色，则溴水褪色不能
说明反应生成了乙烯，C 错误；D．饱和硫酸钠溶液能降低蛋白质的溶解度而析出，该过程是蛋白质发
生了盐析，不是发生了变性，D 错误；故选B。
12．室温下，用
的氨水吸收
，再向溶液中通入
。已知
、
，
。下列说法正确的是
A．
的氨水：
B．向
的氨水中通入适量
得
的溶液：
C．
溶液中：
D．向吸收了足量
的溶液中通
，反应过程中
的值增大
【答案】C
【解析】A．
的电离程度较小，则
，
的氨水中，
，则该溶液中，
，
，溶液的
，A 错
误；B．室温下溶液的pH＝7，溶液呈中性，则c(H+)＝c(OH-)，溶液中存在电荷守恒
，则
，
，B 错误；C．
溶液中存在电荷守恒
，存在物料守恒，
，根据电荷守恒和物料守恒得，
，C 正确；D．向吸收了足量SO2的溶液中通O2，
H2SO3被氧化为H2SO4，溶液酸性增强，溶液中c(H+)增大，温度不变，电离平衡常数不变，反应过程中
减小，D 错误；故选C。
13． 已知CO2催化加氢的主要反应有：
反应Ⅰ CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1 ΔS1<0
反应Ⅱ CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) ΔH2>0 ΔS2
在恒温恒压反应器中通入1 mol CO2、3 mol H2气体，CO2的平衡转化率及CH3OH 的平衡产率随温度变
化关系如下图。已知：CH3OH 产率=
×100%；CH3OH 的选择性=
×100%。下
列说法不正确的是
A．ΔH1＜0，ΔS2＞0
B．CH3OH 的平衡选择性随温度的升高而减小
C．525 K 后，升高温度对反应Ⅰ的影响大于对反应Ⅱ的影响
D．525 K 时，增大
的值或增大压强均能使CO2的平衡转化率达到b 点的值
【答案】C
【解析】A．350K~500K，随温度升高，二氧化碳的平衡转化率减小，而反应Ⅱ为吸热反应，升温平衡
正向移动，使二氧化碳平衡转化率有增大的趋势，故反应Ⅰ应为放热反应，升温平衡逆移，使二氧化
碳平衡转化率有减小的趋势，故ΔH1＜0；化合物的熵大于单质，故ΔS2＞0，故A 正确；B．随温度升
高，甲醇的平衡产率减小，故CH3OH 的平衡选择性随温度的升高而减小，故B 正确；C．525K 后，随
温度升高，甲醇的平衡产率减小，说明反应Ⅰ平衡逆移，但二氧化碳的平衡转化率增大，使二氧化碳
平衡转化率随温度升高而增大的反应为反应Ⅱ，说明525 K 后，升高温度对反应Ⅱ的影响大于对反应
Ⅰ的影响，故C 错误；D．525 K 时，增大
的值，相当于二氧化碳的量不变，增大氢气的浓
度，平衡正向移动，可以增大二氧化碳的平衡转化率，增大压强，反应Ⅰ平衡正向移动，CO2的平衡
转化率增大，均可以达到b 点的值，故D 正确；故选C。
二、非选择题：本题共4 小题，共61 分。
14．（15 分）锰氧化物(
)应用广泛。
(1)特制
粉末可除去水中微量
。控制溶液pH 约为6.5，
被吸附至
表面，在
催化下被溶解氧快速氧化为
，最终形成
胶体后与
共沉淀。
①
转化为
胶体总反应的离子方程式为_______。
②溶液中残留铁量与温度关系如图所示。温度高于30℃，溶液残留铁量增多的原因是_______。
③除铁时，溶液pH 不宜过低，可能原因是_______。
(2)某种
晶体脱出部分O 原子形成存在O 空位的
(如图所示)，可使晶体具有半导体性质。
①
晶体中x=_______。
②下列氧化物晶体难以通过该方式获有半导体性质的是_______(填标号)。
A．CaO B．CuO C．
D．
(3)纳米
可脱除烟气中的
。向
溶液加入沉淀剂
或NaOH，再经“过滤
→洗涤→干燥→煅烧”等操作可制得纳米
、烟气脱硫剂。
①研究表明，与NaOH 相比，用
作沉淀剂制得的脱硫剂脱硫效率更好，原因是_______。
②
在空气中加热时，其固体残留率随温度的变化如图所示。若在770℃下煅烧，计算制得的脱
硫剂中x 的值_______(写出计算过程，结果保留小数点后2 位)。
【答案】(1) ①
（2 分）
②高于30℃，溶液中的溶氧量减少 （2 分）
③pH 过低，不利于
水解形成
胶体；
浓度大，不利于
吸附
或不利于
吸附
胶体共沉淀（2 分）
(2) ①
（1 分） ②AD（2 分）
(3) ①用
作沉淀剂，生成的
在煅烧时产生大量气体，使制得的脱硫剂疏松多孔，
吸附性更强或与
接触面积更大（2 分） ②1.33（4 分）
【解析】（1）①由题干信息可以得知，
在
催化下被溶解氧快速氧化为
，最终形成
胶体，pH 约为6.5，所以
转化为
胶体总反应的离子方程式为：
。
②温度高于30℃，溶液残留铁量增多的原因是：高于30℃，溶液中的溶氧量减少。
③除铁时，溶液pH 不宜过低，原因是：pH 过低，不利于
水解形成
胶体；
浓度大，不
利于
吸附
或不利于
吸附
胶体共沉淀。
（2）①由图可知，晶胞中Mn 的个数为：
，O 的个数为：
，即该氧化物的化学
式为
，脱出氧后剩余的氧原子个数为：
，则脱出氧后的化学式为
，所以
晶体中x=
。
②晶体中有O 原子脱出时，出现O 空位，即x 减小，Mn 的化合价为+2x，即Mn 的化合价降低，说明
这种方法需要金属元素具有可变价态，CaO 中Ca 的化合价为+2 价，CuO 中Cu 的化合价为+2 价，Fe2O3
中Fe 的化合价为+3 价，Al2O3中Al 的化合价为+3 价，其中CaO 中Ca 的化合价下降只能为0，Al2O3中
Al 的化合价下降只能为0，其余可下降得到比0 高的价态，说明CaO 和Al2O3难以通过这种办法获得半
导体性质。
故答案为：AD。
（3）①研究表明，与NaOH 相比，用
作沉淀剂制得的脱硫剂脱硫效率更好，原因是：用
作沉淀剂，生成的
在煅烧时产生大量气体，使制得的脱硫剂疏松多孔，吸附性更
强或与
接触面积更大。
②设
的物质的量为1 mol，770℃时，
，其
中：
，
，
，
，所以x=1.33。
15．（15 分）化合物H 是一种治疗胃肠道疾病药物的中间体，其合成路线如下：
(1)C 中含氧官能团的名称为羟基、______。
(2)D→E 的反应类型为______。
(3)化合物B 的分子式为
，其结构简式为______。
(4)写出同时满足下列条件的F 的一种同分异构体的结构简式：______。
能发生银镜反应：苯环上一取代物只有一种；分子中含有3 种不同化学环境的氢原子。
(5)已知：
。写出以
和
为原料制备
合成路线流程图_______（无机试剂和有机溶剂任用，合成路线示例见本题题
干）。
【答案】(1)酰胺基、酯基（2 分）
(2)还原反应（2 分）
(3)
（3 分）
(4)
（3 分）
(5)
（5 分）
【解析】A 发生取代反应生成B，由C 的结构简式可知，B 的结构简式为
，B 与
发生取代反应生成C，C 发生氧化反应生成D，D 发生还原反应生成E，E 中两个羟基
脱水成环生成F，F 发生取代反应生成G，G 发生酯基、酰胺基的水解反应生成H，据此解答。
（1）结合C 的结构简式可知，C 中含氧官能团的名称为羟基、酰胺基、酯基；
（2）D→E 的反应为醛基被还原为羟基的过程，反应类型是还原反应；
（3）A 与
发生取代反应生成B，结合B 的分子式可知，B 的结构简式为
；
（4）F 的不饱和度为7，一种同分异构体能发生银镜反应，说明含有醛基，苯环上一取代物只有一种，
则其结构高度对称，分子中含有3 种不同化学环境的氢原子，苯环上占了1 种氢原子，说明其还含有
两个对称的醛基，这样还剩一个不饱和度，结合原子个数可知，还应还有一个硝基，则满足条件的同
分异构体的结构简式为
；
（5）由题给原料可知，需要
中酚羟基的邻位引入一个取代基用于合成
，结合题目中B→C 的反应可知，需要将
中的羟基转化为溴原子，
发生类似B→C 的反应后可生成
，再发生题目中C→D 的反应，将碳碳双键氧化为醛基，
两个醛基发生题目中已知的反应可以转化为
，再和氢气发生还原反应可以得到目
标产物，故合成路线为：
。
16．（15 分）过氧化钙
是一种多功能化工产品，常用作消毒剂、供氧剂。
已知：①
微溶于水，能溶于酸，在碱性溶液中能稳定存在；
②
在室温下稳定，受热易分解成CaO 和
。
(1)
的制备。实验室由
制备
的流程如下：
①步骤Ⅰ中“煮沸”可除去溶液中的___________(填化学式)，进而提高
的纯度。
②步骤Ⅰ在如题图-1 的装置中完成，主要发生反应：
已知25℃下
。计
算25℃下的
___________(填数值)。滴液漏斗中应盛有的试剂是___________(填序号)。
A．
溶液 B．
和
的混合溶液
③步骤Ⅲ中用冰水洗涤沉淀，检验洗涤是否完全的方法是___________。
④步骤Ⅳ中需控温105℃烘干的原因是___________。
(2)
纯度的测定。采用量气法可测定
的纯度(假设杂质不产生气体)，装置如题图-2 所示(部分
装置已省略)。
①在25℃和101 kPa 条件下，气体摩尔体积
___________(填“>”“<”或“=”)
。
②请补充完整实验方案：在25℃和101 kPa 条件下，准确称取
样品，按题图-2 所示装配好药
品和装置，确认气密性良好后，___________，计算气体体积的平均值
，代入公式
计算样品纯度。(实验中必须使用的仪器：酒精灯)
【答案】(1) ①
（2 分）
②
（2 分） A （2 分）
③取少量最后一次洗涤滤液，向其中加入稀硝酸酸化，再滴加少量
溶液，若无白色沉淀产生，
则表明已洗涤干净 （2 分）
④温度过低，
中的结晶水不能完全脱除，温度过高，会使得
分解生成CaO 和
（2
分）
(2) ①> （2 分）
②调节水准管使两边液面相平，读取量气管内液面刻度数值；点燃酒精灯，加热试管至量气管中液体
不再下降；冷却至25℃，调节水准管使两边液面相平，读取量气管内液面刻度数值；重复上述操作进
行多次实验（3 分）
【解析】碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙，加入氨水、过氧化氢反应后静置、过滤、洗涤得到过氧化
钙晶体，烘干得到过氧化钙；（1）①步骤I 中盐酸和碳酸钙生成的二氧化碳会溶于溶液中，“煮沸”
可除去溶液中的
，进而提高
的纯度。
②
，
；
将
和
的混合溶液滴入氯化钙溶液中，钙离子浓度较大，钙离子会和氢氧根离子生成溶
解度较小的氢氧化钙沉淀，导致产品不纯，故应将
溶液滴入
和
的混合溶液中，
故滴液漏斗中应盛有的试剂是A．
溶液；
③步骤Ⅲ中检验洗涤是否完全，就是检验最后一次洗涤液中是否含氯离子，故方法是取少量最后一次
洗涤滤液，向其中加入稀硝酸酸化，再滴加少量
溶液，若无白色沉淀产生，则表明已洗涤干净；
④步骤Ⅳ中烘干使得
失去结晶水得到
，
在室温下稳定，受热易分解成CaO 和
，故需控温105℃烘干的原因是温度过低，
中的结晶水不能完全脱除，温度过高，会
使得
分解生成CaO 和
；
（2）①25℃大于标况的0℃，温度升高，气体体积膨胀，则25℃和101 kPa 条件下，气体摩尔体积
>
。
②在读数时，应该确认气密性良好后，调节水准管使两边液面相平，从而避免因为液差而导致的读数
误差；故实验方案为：确认气密性良好后，调节水准管使两边液面相平，读取量气管内液面刻度数值；
点燃酒精灯，加热试管至量气管中液体不再下降；冷却至25℃，调节水准管使两边液面相平，读取量
气管内液面刻度数值；重复上述操作进行多次实验，计算气体体积的平均值
，代入公式
计算样品纯度。
17．（16 分）研究燃煤烟气中的CO2捕集和资源再利用技术对低碳经济有重大意义。
(1)利用反应
，不能实现
直接加氢合成
HCOOH，原因是_______。
(2)利用氨水可捕集烟气中的CO2。捕集、再生过程中含碳物种的变化如图所示。
①液相中H2NCOO-发生转化：
。
的结构式为_______。
②已知：
K1=1×105；
K2=1×109。
反应
的平衡常数K=_______。
③转化后的溶液通过反应
解吸释放CO2。向两份相同的转化后的溶液中分
别加入等体积、等浓度的CoCl2和ZnCl2溶液，加入CoCl2溶液后释放CO2效果更好的原因是_______。
(3)以过渡金属作催化剂，利用如图所示装置可实现将CO2转化C2H4。写出阴极表面的电极反应方程式：
_______。
(4)Ni/CeO2可催化CO2加氢合成CH4。CeO2形成氧空位后的晶胞如图所示。CO2催化加氢反应中，H2在
Ni 表面解离为H 原子(表示为H*)，CO2在CeO2表面转化为CH4可能的机理如图表示。研究表明，Ni 的
粒径越小，步骤Ⅱ的加氢效率越低。
①CeO2形成氧空位后的晶胞中，Ce3+、Ce4+的物质的量之比为_______。
②在下图虚线方框内画出有关结构式_______。
③ Ni 粒径减小，CO2甲烷化效率降低的原因可能是_______。
【答案】(1)
，
，
，反应无法自发进行（2 分）
(2) ①
（2 分）
②
（2 分）
③等物质的量的Co2+可以和更多的NH3配位，更有利于解吸反应正向进行，促进CO2解吸（2 分）
(3)
（2 分）
(4) ①1：1 （2 分）
②
（2 分）
③步骤Ⅱ是CO2甲烷化的决速步；步骤Ⅰ产生的甲酸盐在步骤Ⅱ时难以加氢，导致甲酸盐累积并堵塞
CeO2的氧空位（2 分）
【解析】液相中H2NCOO-发生转化：
，根据原子守恒、电荷守恒可知，
X 为碳酸氢根。已知反应1：
K1=1×105；反应2：
K2=1×109。将反应1
-反应2 3 得反应
则
。
（1）
，该反应
，
，
)，反应无法自发进行不能实现
直接加氢合成HCOOH，，故答案为：
，
，
，反
应无法自发进行；
（2）
①液相中H2NCOO-发生转化：
，根据原子守恒、电荷守恒可知，X 为
碳酸氢根，其结构式为；
，故答案为：
；
②已知反应1：
K1=1×105；
反应2：
K2=1×109。将反应1
-反应2 3 得反应
则
，故答案为：
；
③向两份相同的转化后的溶液中分别加入等体积、等浓度的CoCl2和ZnCl2溶液，等物质的量的Co2+可
以和更多的NH3配位，更有利于解吸反应正向进行，促进CO2解吸，所以加入CoCl2溶液后释放CO2效
果更好，故答案为：等物质的量的Co2+可以和更多的NH3配位，更有利于解吸反应正向进行，促进CO2
解吸；
（3）阴极表面二氧化碳发生还原反应生成乙烯，电极反应式为：
，故答案为：
；
（4）①由均摊法可知，
形成氧空位后的晶胞中，所含
的总数为
，含有
7 个
，设含
的个数分别为x、y，结合化合物中各元素化合价代数和为零可得方程：
，解得
，所以
的物质的量之比为1 1∶；故答案为：1:1；
②步骤Ⅱ过程中碳原子再与2 个H 原子形成共价键而生成甲基，则图2 虚线方框内为甲基，其结构式
为
，故答案为：
；
③研究表明，Ni 的粒径越小，步骤Ⅱ的加氢效率越低。若步骤Ⅱ为CO2甲烷化的决速步骤，Ni 粒径减
小，则步骤Ⅱ的加氢效率降低，将直接导致CO2甲烷化效率降低；同时步骤Ⅱ的加氢效率降低，即步
骤Ⅱ的反应速率减小，步骤I 产生的甲酸盐难以加氢，导致甲酸盐累积并堵塞CeO2的氧空位，所以Ni
粒径减小，CO2甲烷化效率降低的原因可能是：步骤Ⅱ是CO2甲烷化的决速步；步骤I 产生的甲酸盐难
以加氢，导致甲酸盐累积并堵塞CeO2的氧空位，故答案为：步骤Ⅱ是CO2甲烷化的决速步；步骤Ⅰ产
生的甲酸盐在步骤Ⅱ时难以加氢，导致甲酸盐累积并堵塞CeO2的氧空位。
