四川省2023年高考化学模拟题汇编-05化学能与电能

四川省2023年高考化学模拟题汇编-05化学能与电能

一、单选题

1.(2023・四川自贡•统考二模)劳动开创未来。下列劳动项目所对应的化学解释错误的

是

选项劳动项目化学解释

A工人浇注熔融钢水前对模具进行干燥铁与水高温下会反应

B医务人员用75%的乙醇对办公家具消毒利用乙醇的强氧化性

C食堂服务员用热的纯碱溶液洗涤餐具纯碱能促进油脂水解

D车间工人在电热水器内部加装镁棒牺牲阳极的阴极保护

A.AB.BC.CD.D

2.(2023・四川自贡•统考二模)科学家基于CL易溶于CCL的性质，发展了一种新型储

能氯流电池(如图)，其中电极a为NaTi2(PO4)3∕Na3Ti2(PO4)3通过风力发电进行充电时，

+

电极a的反应为NaTi2(Pθ4)3+2Na+2e-=Na3Ti2(Pθ4)3;下列说法错误的是

A.放电时，电子的流向：电极a∙→输电网-电极b

B.充电时，电极b为阳极，发生氧化反应

放电

C.放电时总反应：NaTi2(PO5+2NaCl-Na3Ti2(PO4)3+Cb↑

D.充电时，每转移0.2mol电子，NaCI溶液质量减少11.7g

3.(2023・四川宜宾•统考二模)由乙烯制备2-氯乙醇(HOCH2CH2CI)的原理为：

CH2=CH2+HdO→HOCH2CH2CL用钳(Pt)作电极电解KCl溶液制备2-氯乙醇的装置如

下图所示。下列说法错误的是

A.Y连接电源的负极

B.电解时，K*通过阳离子交换膜从左侧移向右侧

C.理论上，制取ImOI2-氯乙醇生成气体b的体积为1L2L（标准状况）。

D.电解时，左侧溶液PH逐渐减小，右侧溶液PH逐渐增大

4.（2023•四川凉山•统考二模）化学和生活、社会发展息息相关。下列说法正确的是

A.将珞、镐加入普通钢中制成不锈钢，使钢铁制品永不生锈

B.核酸检测时用到的“拭子”由尼龙纤维制成，属于有吸附性的天然有机高分子材料

C.化石燃料脱硫与碳达峰、碳中和无关

D.广汉三星堆出土的青铜器深埋于地下而生锈，是因为发生了析氢腐蚀

5.（2023・四川凉山•统考二模）科学家设计了一种将苯酚（C6H5OH）氧化为CO2和H2O的

原电池-电解池组合装置如图所示，已知羟基自由基（∙0H）是自然界中氧化性仅次于氟的

氧化剂。下列说法错误的是

d

阴

阳Q

离

离HO1

C6H5OH2

子

子

膜

ICr2Of膜

∙OH+H+

NaCI溶液

Cr(OH)3

Na2SO4高浓度含

溶液苯酚废水

A.高温下不利于该电池的使用

B.电池工作一段时间后，NaCl溶液浓度将降低

+

C.d电极的电极反应为：H20-e=∙0H+H

D.相同时间内，c、d两极产生气体的体积比（相同条件下）为3：7

试卷第2页，共10页

6.（2023•四川巴中•统考一模）锂离子电池应用广泛，某课题组使用纳米Si-C复合颗粒

直接与锂接触，形成LiXSi,将锂盐溶于三乙二醇二甲醛（TEGDME）作为电解液，与O2/C

放电

电极匹配组成如图所示原电池。该电池的总反应为xCh+2LiXSixLi2O2+2Si,下列说法

充电

错误的是

A.该电池放电时，a为负极

B.放电时，当负极质量减少14g时，电解液中转移ImoILi+

C.充电和放电过程，电解液中Li+浓度都不会改变

D.电池充电时，阳极的电极反应为Li2θ2-2e-=θ2f+2Li+

7.（2023•四川成都•成都七中校考二模）一种稳定且具有低成本效益的碱性混合多硫化

物-空气氧化还原液流电池结构如图所示。下列说法正确的是

A.膜a为阴离子膜，膜b为阳离子膜

B.充电时的总反应为：4OH+2Sr=4S^+O2+2H2O

C.放电时，左侧贮液室中含S；的多硫电解质减少

D.放电时，外电路通过2mol电子，理论上II室及右侧贮液器中的NaoH总共减少2mol

8.（2023・四川泸州•统考二模）一种高压可充电Zn-PbO2电池工作原理如图所示，通过

复合膜ab与复合膜ba反向放置，分隔两室电解液，复合膜间是少量H2O,复合膜ab

与ba交界处离子不能通过，复合膜中a膜是阳离子交换膜，b膜是阴离子交换膜。下列

说法错误的是

A.放电时，K+穿过a膜移向复合膜ab间

B.放电时，复合膜ba间发生了H2O解离出H+和OH-的变化

C.充电时的总反应式为：PbSO4+Zn（OH）^^=Zn+PbO2+2H2O+SO^

D.充电时的阳极电极反应式为：PbSO4+4OH--2e-=PbO2+SO；+2H2O

9.（2023•四川成都.成都七中校考二模）2022年诺贝尔化学奖授予了对点击化学和生物

正交化学做出贡献的三位科学家。我国科学家在寻找新的点击反应砌块的过程中，意外

发现一一种安全，高效合成化合物，其结构简式如图所示，其中X、Y、Z和W是原子

序数依次增大的短周期元素，Y与W是同一主族元素，下列说法正确的是

Y

Y

A.电解Z的简单氢化物的水溶液可制得Y单质

B.简单离子半径：W>Z>Y

C.简单氢化物的沸点：W>X

D.最高价含氧酸的酸性：Z>W

10.（2023・四川成都•校联考二模）FeCl3溶液吸收工业废气H2S后可通过电解装置实现

再生，同时将酸性污水中的硝酸盐降解为无污染物质，其工作原理如图所示。下列说法

正确的是

FeCh溶液Fe3+质子膜

S沉淀

试卷第4页，共10页

A.惰性电极b为电解池的阳极

B.H+从b极区向a极区迁移

C.降解ImolNO；,理论上吸收SmolH2S

D.随着电解进行，阴极区的PH增大

11.(2023・四川成都•一模)某种电催化法以CoP、Ni?P为催化电极合成精类化合物

(RCN)和偶氮化合物(R-N=N-R),装置示意图如图。下列说法错误的是

KoH溶液

A.左侧电极的电势比右侧的高，且发生氧化反应

B.阴极发生反应:

2[Jj+8e^+4H2O=《y—N=N—》+8OH^

C.OH-从右侧经过阴离子交换膜向左侧移动

D.每当合成得至IJlmoIRCN,同时合成ImoIR-N=N-R

12.(2023•四川绵阳•二模)PH计的工作原理(如图所示)是通过测定电池电动势E(即玻

璃电极和参比电极的电势差)而确定待测溶液的pH,电池电动势E与待测溶液PH关系

为：E=0.059pH+K(E的单位为V,K为常数)。下列说法错误的是

A.PH计工作时，化学能转化为电能

B.玻璃电极玻璃膜内外c(H+)的差异会引起电池电动势的变化

C.若玻璃电极电势比参比电极低，玻璃电极反应：AgCI(S)+e^=Ag(s)+Cf

D.若测得pH=3的标准溶液电池电动势E为0.377V,可标定常数K=0∙2

二、原理综合题

13.(2023・四川自贡•统考二模)CCh的转化和利用是实现碳中和的有效途径。其中CCh

转换为CH3OH被认为是最可能利用的路径，该路径涉及反应如下：

反应I：CO2(g)+3H2(g)⅛⅛CH3OH(g)+H2O(g)ΔHι=-49.4kJ∕moI

反应II：CO2(g)+H2(g)⅛⅛CO(g)+H2O(g)ΔH2>0

请回答下列问题：

(1)若已知H2和CO的燃烧热，计算反应∏的A%,还需要的一个只与水有关的物理量

为。

(2)在催化剂条件下，反应I的反应机理和相对能量变化如图1(吸附在催化剂表面上的粒

子用*标注，TS为过渡态)。

0.50

0.Oo

.50

态的反应，其正反应活化能为eV。

(3)在恒温恒压下，CO2和H?按体积比1：3分别在普通反应器(A)和分子筛膜催化反应

器(B)中反应，测得相关数据如下表。

己知：①分子筛膜催化反应器(B)具有催化反应、分离出部分水蒸气的双重功能：

Cn(CHOH)

②CH3OH的选择性=一^3三―迎XlOo%

C(CO2)消耗

1.8MPa260oC

Co2平衡转化率甲醇的选择性达到平衡时间(S)

普通反应器(A)25.0%80.0%10.0

试卷第6页，共10页

分子筛膜催化反应器(B)a>25.0%100.0%8.0

①在普通反应器(A)中，下列能作为反应(反应I和反应∏)达到平衡状态的判据是

___________(填标号)。

A.气体压强不再变化B.气体的密度不再改变。

C.ViE(CO2)=3Vis(Jh)D.各物质浓度比不再改变

②平衡状态下，反应器(A)中，甲醇的选择性随温度升高而降低，可能的原因是

;在反应器(B)中，Co2的平衡转化率明显高于反应器(A),可能的原因是:

③若反应器(A)中初始时n(CO2)=lmol,反应I从开始到平衡态的平均反应速率

V(CH3。H)=mol/s；反应II的化学平衡常数Kp(II)=(用最简的分

数表示)；

(4)近年来，有研究人员用CCh通过电催化生成CH30H,实现CCh的回收利用，其工作

原理如图2所示。请写出CU电极上的电极反应式：。

阳离子交换膜

图2

14.(2023∙四川成都•成都七中校考二模)甲醇是一种基础有机化工原料，广泛应用于有

机合成、医药、农药、染料、高分子等化工生产领域。利用二氧化碳合成甲醇，能有效

降低二氧化碳排放量，为甲醇合成提供了一条绿色合成的新途径。

相关化学键的键能数据

化学键C=OH-HC-HC-OH-O

键能E∕(kJ∙mol,)806436413343465

方法I：二氧化碳催化加氢制甲醇

在一定温度下，利用催化剂将CCh和H2合成CH3OH.已知各反应物、产物均为气体。

回答下列问题：

⑴写出Co2和H2反应生成CH3OH和水的热化学方程式：O

（2）某兴趣小组对该反应进行了实验探究。在一定温度和催化剂条件下，将ImOICo2和

3molH2通入2L密闭容器中进行反应（此时容器内总压强为20OkPa）,反应物和产物的分

压随时间的变化曲线如图所示。

e

<

p

t

o

o

一

ta

0.8

0.5

0.1

477iτιin

若保持容器体积不变，h时反应达到平衡，测得H2的体积分数为;,

①此时用H2压强表示0-t∣时间内的反应速率V（Hz）=.kPa∙min-1若再向该容器

中充入ImolCO2和3molH2,平衡将,.（填正向，逆向或不）移动。

②t2时将容器体积迅速压缩为原来的一半，图中能正确表示压缩体积后CCh分压变化趋

势的曲线是..（用图中a、b、c、d表示），理由

若其它条件不变，C时测得平衡体系的压强为PkPa；T2°C时，测得平衡体系的压强

为PzkPa,若p1>p2,则TLJX填“>”、y，或“无法确定）。

③在该温度下，反应的标准平衡常数K0=。（已知：分压=总压X该组分物质

(⅛)s∙(⅛)h

的量分数，对于反应dD(g)+eE(g)=gG(g)+hH(g),K1'=-2-------------,其中p"=IOOkPa,

令).号)。

PG,pH,PD>PE,为组分平衡分压）

方法ILCO2电解法制甲醇

利用电解原理，可将CCh转化为CH3OH,其装置如图所示。

宓

⅞H++CO,

Γ

O

>

≡)

CH3OH

双极膜

AB

（3）双极膜B侧为.（填“阴离子”或“阳离子”交换膜。

试卷第8页，共10页

(4)Tio2电极上电极反应方程式：

三、工业流程题

15.(2023・四川凉山•统考二模)某工厂利用黄铁矿(FeS2)和电解金属锌后的阳极渣(主要

成分MnO2,杂质为Pb、Fe、CU元素的化合物)为原料制备高性能磁性材料MnCO3的I

工艺流程如下：

阳极渣

黄铁矿

滤渣1滤渣∏CaF,

Fe(OH)3、Cu(OH)2

回答下列问题：

(I)FeS2中硫元素化合价为,滤渣I的成分除了S还有o

(2)写出任意两种加快酸浸速率的措施、。“除铁、铜''过程中加入H2O2

的目的是。

(3)请结合平衡移动原理解释“除钙”时溶液酸度不宜过高，否则溶液中Ca?+沉淀不完全的

原因是：o

(4)“沉铸”时发生反应的离子方程式为：。“沉镉”时需缓慢向含MnSoa的溶液中

滴加NH4HCO3,否则会发生反应MnCO3(S)+20H(aq).Mn(OH)2(s)+CO；(aq)而生成

Mn(OH)2,该反应的平衡常数K=(保留一位小数，已知：Ksp[Mn(OH)2]=1.9

XlOT3,KSP(MnCo3)=2.2x10ll)o

(5)用惰性电极电解酸性MnSO4溶液还可制备Mno2,其阳极反应式为<.

16.(2023•四川成都・一模)工业上用电解MgCl2溶液生成的氯气为原料，生产澳酸钾

(KBroJ的工艺流程如下:

∣il⅞>∣∣--[≡ftg]一产

回答下列问题:

(1)惰性电极电解MgCl2溶液产生氯气总反应的离子方程式为.

(2)“合成I”中得到HBro、，该反应的还原剂是;“合成∏''中加入MgO的

目的是。

(3)结合溶解度曲线分析,“合成HI”为复分解反应，该反应能发生的原因是：

1

若向2,0L0.15mol∙UMg(Bi-O3)2溶液中加入molKCl粉末，可使溶液中

的C(Bro3)降为O.IOmol/L［假设溶液体积不变，已知该温度下Ksp(KBrO,)=0.034］。“合

成III”实际中用饱和KCl溶液而不用KCl粉末的优点是(写一条)。

(4)为了从过滤II后的滤液中获得氯化镁结晶，依次要经过、操作。

(5)另一种产生漠酸盐的方法是用K’CO,溶液吸收Br?,同时生成CO?气体。写出相应的

化学方程式______________;Br原子经济性更高的是(填“K2CO3吸收

法”或“氯气氧化法”)。

'gO-KBrO3-O-KCIMg(BrO3)2-*-MgCI2

80

70

60

50

40

30

20

OIO203040608090IOO

温度Q

试卷第10页，共10页

参考答案：

1.B

【详解】A.铁与水高温下会反应生成四氧化三铁和氢气，故浇注熔融钢水前对模具进行干

燥，A不符合题意；

B.乙醇能使蛋白质变性，故用75%的乙醇对办公家具消毒，B符合题意；

C.热的纯碱溶液显碱性，能和油脂反应，故用热的纯碱溶液洗涤餐具，C不符合题意；

D.镁比铁活泼，故能保护铁，为牺牲阳极的阴极保护，D不符合题意；

故选B。

2.C

【分析】充电时，电极a的反应为NaTi2(PO4)3+2Na++2e=Na3Ti2(PO4)3,a极发生还原反应，

a为阴极，b为阳极；那么放电时a为负极、b为正极；

【详解】A.由分析可知，放电时a为负极，则电子的流向为负极流向正极：电极a-输电

网—电极b,A正确；

B.充电时，电极b为阳极，失去电子发生氧化反应，B正确；

C.放电时总反应为Na3Ti2(PO4)3失去电子发生氧化反应生成钠离子、氯气得到电子发生还

原反应生成氯离子，总反应为：Na3Ti2(PO4)3+α2-NaTi2(PO4)3+2NaCl,C错误；

D.充电时，根据电子守恒可知，2Na+~2e-~2NaCl,每转移0.2mol电子，NaCI溶液质量减

少0.2mol×58.5g∕mol=11.7g,D正确；

故选Co

3.C

【分析】根据上述装置图可知，用伯(Pt)作电极电解KCl溶液，左侧氯离子失电子被氧化为

氯气，氯气溶于水生成盐酸和次氯酸，次氯酸氧化乙烯来制备2-氯乙醇，所以X电极为电

解池的阳极，右侧Y电极为阴极，水得电子生成氢气和氢氧根离子，溶液中钾离子通过阳

离子交换膜进入右侧，则推知气体b为氢气，溶液a为KOH溶液，据此分析解答。

【详解】A.根据上述分析可知，Y电极为阴极，连接电源的负极，A正确；

B.电解池工作中，阳离子移向阴极，所以上述装置中，钾离子通过阳离子交换膜从左侧会

移向右侧，B正确；

C.当制取Imol2-氯乙醇时，消耗ImolHC10,因生成的氯气与水反应为可逆反应，所以电

极中电子转移数会大于Imol,则生成氢气的体积大于0.5mol,即不为11.2L(标准状况)，

答案第1页，共9页

C错误；

D.电解时，左侧氯气与水反应生成HCl和HClO,HCK）与乙烯反应，但生成的HCl会使

溶液PH逐渐减小，右侧溶液中“放氢生碱”，所以溶液PH逐渐增大，D正确；

故选C。

4.C

【详解】A.将铭、加入普通钢中制成不锈钢，能大大增强钢铁的抗腐蚀能力，但并不能使

钢铁制品永不生锈，A错误；

B.尼龙纤维属于合成纤维，属于有机高分子材料，但不属于天然有机高分子材料，B错误;

C.化石燃料脱硫不能减少二氧化碳排放，与碳达峰、碳中和无关，C正确；

D.铜的金属活动性排在H之后，不会发生析氢腐蚀，D错误；

故选C。

5.D

【分析】由图可知，a极错得到电子发生还原反应，为正极，反应为

Cr2O^+6e+7H2O=2Cr（OH）,+8OH；b极苯酚失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和水，

为负极，反应为C6H5θH-28e+llHQ=6Cθ2T+28H+;则C为阴极、d为阳极；

【详解】A.高温下微生物会失去活性，故高温下不利于该电池的使用，A正确；

B.电池工作一段时间后，a侧氢氧根离子、b侧氢离子迁移到中间室中生成水，导致氯化

钠溶液浓度将降低，B正确；

+

C.d为阳极，水失去电子发生氧化反应，电极反应为：H2O-e=∙OH+H,C正确；

D.c为阴极，水放电生成氢气；d极苯酚和羟基自由基发生氧化还原反应生成二氧化碳，

根据电子守恒可知，C6H5OH~28e~6CO2~14H2,故相同时间内，c、d两极产生气体的体积

比（相同条件下）为14:6=7:3,D错误；

故选D。

6.B

【分析】该电池放电时LiXSi在负极失电子，电极反应为2LiχSi-2xe=2xLi++2Si,正极反应

+

为xC>2+2xe-+2xLi+=xLi2θ2,充电时U2O2在阳极失电子，电极反应为xLi2θ2-2xe≈2xLi+xθ2↑,

阴极反应为2Si+2xe-+2xLi+=2LiχSi0

【详解】A.该电池放电时，Li+向b电极移动，a为负极，A正确；

B.放电时LiXSi在负极失电子，电极反应为2LiχSi-2xe=2xLi++2Si,负极质量减少14g时,

答案第2页，共9页

电解液中转移2molLi+,B错误；

C.充电和放电过程中，Li+从一个电极转移到另一个电极，电解液中Li+的浓度不变，C正

确；

D.电池充电时Li2O2在阳极失电子，电极反应为Li2θ2-2e=2Li++θ23D正确；

故答案选B。

7.B

【详解】A.膜a为阳离子膜，放电过程中1室发生氧化反应，钠离子交换到2室；b为阴

离子交换膜；故A错误；

B.充电时，氢氧根氧化得到氧气，S：被还原为笔，总反应为4OH∙+2Sj=4S:+θ2+2H2θ,

故B正确；

C.放电时，等转化为S：,所以含S：的多硫电解质增加，故C错误；

D.放电时，氧气和水反应产生氢氧根，所以NaOH增加，故D错误；

故答案选B。

8.D

【分析】根据图中信息锌失去电子，锌为负极，二氧化铅是正极。

【详解】A.放电时，原电池“同性相吸”，则K+穿过阳离子交换膜即a膜移向复合膜ab间，

故A正确；

B.放电时，负极不断消耗氢氧根，复合膜ba间发生了由0解离出H+和OH-,解离出的

OH一穿过阴离子交换膜即b膜向负极移动，解离出的H+穿过阳离子交换膜即a膜向正极移

动，故B正确；

C.根据题中信息得到负极是锌失去电子变为Zn(OH);，正极是二氧化铅得到电子变为硫酸

铅，则充电时的总反应式为：PbSO4+Zn(OH);-=Zn+PbO2+2H2O+SO;-,故C正确；

D.放电时正极反应式为：PbO2+SO='+4H÷+2e-=PbSO4+2H2O,则充电时的阳极电极反

应式为：PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+Sof+4H+,故D错误。

综上所述，答案为D。

9.A

【分析】由结构简式可知，X能形成3个共价键、Y形成2个共价键、Z形成1个共价键、

W形成6个共价键，X、Y、Z和W是原子序数依次增大的短周期元素，Y与W是同一主

答案第3页，共9页

族元素，则X为N元素、Y为O元素、Z为F元素、W为S元素。

【详解】A.氟离子的放电能力弱于氢氧根离子，则电解氢氟酸溶液实际上是电解水，水在

阳极失去电子发生氧化反应制得氧气，故A正确；

B.电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越大，则氧离子的离子半径大于氟离

子，故B错误；

C.氨分子能形成分子间缄键，硫化氢不能形成分子间氢键，氨分子间的作用力强于硫化氢,

沸点高于硫化氢，故C错误：

D.氟元素的非金属性最强，没有正化合价，不存在最高价含氧酸，故D错误；

故选A-

10.D

【详解】A.惰性电极b是将硝酸盐在酸性条件下降解为无污染物质即氮气，化合价降低，

因此b电极为电解池的阴极，故A错误；

B.电解质“异性相吸'’即H+从a极区向b极区迁移，故B错误；

C.降解ImolN0；,转移5mol电子，则生成5mol铁离子，根据2Fe3++H2S=Sl+2H++

2Fe2+,因此理论上吸收2.5molH2S,故C错误；

D.随着电解进行，阴极区不断消耗氢离子，因此溶液的PH增大，故D正确；

综上所述，答案为D。

11.D

【详解】A.右侧电极硝基苯发生还原反应，右侧为阴极、左侧为阳极，所以左侧电极的电

势比右侧的高，且发生氧化反应，故A正确；

B.右侧电极硝基苯发生还原反应，右侧为阴极，阴极发生反应为

No2

+8e^+4H2O=-N=N—+80Hr故B正确；

Cσ.右侧为阴极、左侧为阳极，OH-从右侧经过阴离子交换膜向左侧移动，故C正确；

D.阳极反应式为，R-CH2NH2-4e+40H=R-CN+4H2O,根据得失电子守恒，每当合成得到

ImoIRCN,同时合成().5moIR-N=N-R,故D错误；

选D。

12.C

【详解】A.原电池是把化学能转化为电能，pH计是以玻璃电极(在特制玻璃薄膜球内放

答案第4页，共9页

置已知浓度的HCl溶液，并插入Ag-AgCl电极)和另一Ag-AgCl电极插入待测溶液中组成

电池，PH计工作时，化学能转化为电能，A正确；

B.PH与电池的电动势E存在关系：E=0∙059pH+K,则PH=德，利用玻璃膜内外氢

离子浓度的差异引起电动势的变化达到测量溶液的PH目的，B正确；

C.若玻璃电极电势比参比电极低，，为原电池负极，负极上是银失电子生成氯化银，电极

反应为：Ag-e-+Cl=AgCl,C错误；

D.pH与电池的电动势E存在关系：E=0.059pH+K,若测得pH=3的标准溶液电池电动

势E为0.377V,可标定常数K=E-0.059PH=O.377-0.059x3=0.2,D正确；

故答案为：C0

13.(l)H2O(g)⅛⅛HzO⑴的AH

⑵H2O*1.40

(3)BD反应I为放热反应、反应∏为吸热反应，升高温度，反应I逆向移动、反应∏

正向移动在反应器(B)中，能分离出部分水蒸气，导致反应正向移动0.02ɪ

141

+

(4)CO2+6e÷6H=CH3OH+H2O

【详解】(1)燃烧热是在101kPa时，Imol物质完全燃烧生成指定物质时所放出的热量；

反应H中生成H2O(g),若已知H2和Co的燃烧热，计算反应II的AH2,还需要的一个只与

水有关的物理量为HzO(g)峰⅛H2O⑴的ΔHi

(2)由图可知，该反应机理中：OH*+^∙H2(g)=H2θ*;过渡态物质的总能量与反应物总能

量的差值为活化能，TS3为过渡态的反应，其正反应活化能为0.4OeV-GLoOeV)=1.40ev；

(3)①A.在恒温恒压下进行反应，压强为常量，A不符合题意；

B.在恒温恒压下进行反应，容器体积为变量，气体总质量始终不变，则混合气体的密度为

变量，其不变说明反应已达平衡，B符合题意；

C.V正(CO2)=3v逆32),此时正逆反应速率不相等，反应没有达到平衡，C不符合题意；

D.各物质浓度比不再改变，说明平衡不再移动，达到平衡状态，D符合题意；

故选BD；

②反应I为放热反应、反应∏为吸热反应，升高温度，反应I逆向移动、反应∏正向移动，

导致甲醇的选择性随温度升高而降低；分子筛膜催化反应器(B)具有催化反应、分离出部分

答案第5页，共9页

水蒸气的双重功能，故导致在反应器(B)中，能分离出部分水蒸气，导致反应正向移动，使

得CO2的平衡转化率明显高于反应器(A)；

③在恒温恒压下，Co2和H2按体积比1：3分别在普通反应器(A)反应，若反应器(A)中初始

时n(CC>2)=Imo1,则氢气投料3mol；CO2平衡转化率为25%,则反应二氧化碳0.25mol,甲

醇的选择性80%,则生成甲醇0.25molx80%=0.2mol,则：

CO2(g)+3H2(g).CH,OH(g)+H2O(g)

起始(mol)13OO

转化(mol)0.20.60.20.2

平衡(mol)

CO2(g)+H2(g)-CO(g)+H,O(g)

起始(mol)

转化(mol)0.25-0.2=0.050.050.050.05

平衡jmoj

反应1从开始到平衡态的平均反应速率V(CH3OH)=而mol∕s=0.02mol∕s；

平衡时总的物质的量为3∙6mol,二氧化碳、氢气、一氧化碳、水的物质的量分别为0.75mol∖

075

2.35mok0.05mol>0.25mol,则二氧化碳、氢气、一氧化碳、水分压分别为—x1.8MPa、

3.6

—×1.8MPaʌ—×1.8MPa.—×1.8MPa,反应H为等气体分子数的反应，则化学平

3.63.63.6

0.25x0.05

衡常数K(II)=

p2.35x0.75141

(4)由图可知，铜极为阴极，二氧化碳得到电子发生还原反应生成甲醇，反应为

+

CO2÷6e+6H=CH3OH÷H2Oo

,

14.(1)CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g),ΔH=-57kJ∙mol∙

30_

(2)］正b容器体积缩小为原来的一■半，压强加倍，CO2分压变为原来的2倍,

但增大压强，平衡正向移动，Co2分压比原来的2倍要小>多25或0.0145

(3)阳离子

+

(4)Cθ2+6H+6e-CH3OH+H2O

【详解】(1)Co2与H2反应生成CHQH和H2O,AH=反应物键能总和-生成物键能总和=

(806×2+436×3-413×3-343-465-465×2)kJ∕mol=-57kJ∕mol,热化学方程式为

Cθ2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g),ΔH=-57kJ∙moΓ'。

答案第6页，共9页

7

(2)①初始时总压强为20OkPa,气体总物质的量为4moLL时H2的体积分数为设参

与反应的Hz有3xmoL则参与反应的CCh有Xmo1,生成甲醇XmoL生成HzOxmoL

=：,解得x=0.2mol,则此时气体总物质的量为3.6mol,总压强为18OkPa,H2

的分压为120kPa,则v(H2)=q=3kPa∕min=*kPa∕min,再向容器中充入ImOICO2和

3molH2相当于增大压强，则化学平衡正向移动。

②t2时刻将容器体积压缩为原来的一半，CO2分压变为原来的2倍，压强增大化学平衡正向

移动，CO2的分压比原来的2倍要小，故b曲线符合Co2分压变化趋势。该反应为放热反应,

升高温度化学平衡逆向移动压强增大，T2时压强小于T∣,说明T>T2。

③平衡时气体总压强为180kPa,CO2、H2、CH3OH、H2O的分压分别为40kPa、120kPa、IOkPa、

⅛×-⅛25

∣0kPa,则如玄犷声

(3)从图中可知，Tio2电极为阴极，阳离子向电解质的阴极移动，则双极膜B侧为阳离子

交换膜。

(4)Tio2电极上，CO2得电子结合H+生成CFhOH,电极反应式为

CO2+6H++6e=CH3OH+H2Oo

15.(1)-1PbSO4

(2)粉碎阳极渣和黄铁矿、适当增大硫酸的浓度适当升温等将Fe?+氧化成Fe∙",以

便除去

(3)酸度过高，F与H+结合形成弱电解质HF,CaFz(S).∙Ca2+(aq)+2F(aq)平衡右移

2+

(4)Mn+2HCO-=MnC03J.+H20+C02↑115.8

2++

(5)Mn-2e-+2氏0=MnO2+4H

【分析】阳极渣(主要成分MnO2,杂质为Pb、Fe、CU元素的化合物)，加入稀硫酸酸浸，

产生硫酸铅为滤渣I主要成分，及产生S;加入双氧水、氧化钙调节pH,除铁、铜，得到

滤渣II为氢氧化铁、氢氧化铜，再加入MnFz除钙，生成CaF2,再加入碳酸氢钺沉镭，得到

碳酸镐；

【详解】(1)根据化合价法则，FeSz中硫元素为-1价，所以铁元素的化合价是+2价；

根据分析，滤渣I的成分除了S还有PbSO4;

(2)加快酸浸速率的措施粉碎阳极渣和黄铁矿、适当增大硫酸的浓度，适当升温等；

答案第