精品解析：江苏省南京市中华中学2023-2024学年高一下学期期末考试化学试卷

2023～2024学年度第二学期期末学情调研试卷 高一化学 本卷调研时间：75分钟 总分：100分 可能用到的相对原子质量： 一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 碳纳米管是一种具有特殊结构的一维量子材料，具有许多异常的力学、电学和化学性能。近些年随着碳纳米管及纳米材料研究的深入，其广阔的应用前景也不断地展现出来。下列关于纳米管说法错误的是 A. 具有导电、熔点高等特点 B. 纳米管是一种新型有机纳米材料 C. 纳米管可以由石墨烯在特定条件下卷曲而成 D. 纳米管孔径较大，可以掺杂各种金属原子，体现特殊的催化活性 2. 在一定条件下，将和两种气体混合于固定容积为的密闭容器中，发生如下反应：。末该反应达到平衡，生成，并测得C的浓度为。下列判断不正确的是 A. B. 内D的反应速率为 C. A的转化率为40％ D. 若混合气体的平均相对分子质量不变，则表明该反应达到平衡状态 3. 铁制文物在潮湿环境中，会受到严重的腐蚀。明代的三宝公铁矛出土时的外观如图。下列说法正确的是 A. 铁矛主要发生化学腐蚀 B. 铁矛被腐蚀时会吸收能量 C. 铁矛被腐蚀时，发生反应 D. 将铁制文物放在干燥处，可延缓腐蚀 4. 氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是 A. 实验室探究稀硝酸与铜反应的气态产物：（稀） B. 工业制硫酸中发生的主要反应： C. 侯氏制碱法主要反应：饱和氯化钠溶液 D. 工业制硝酸过程中的物质转化： 5. 实验室制取的实验原理及装置均正确的是 A．制取 B．除去中的HCl C．收集 D．吸收尾气中的 A. A B. B C. C D. D 阅读下列材料，完成下列小题： 氢元素及其化合物在自然界广泛存在且具有重要应用。、、是氢元素的3种核素，H原子核外仅有一个电子，使得H既可以形成又可以形成，还能形成、、、、等重要化合物；水煤气法、电解水、光催化分解水都能获得，如水煤气法制氢反应中，与足量反应生成和吸收的热量。在金属冶炼、新能源开发、碳中和等方面具有重要应用，如在催化剂作用下与反应可得到。我国科学家在氢气的制备和应用等方面都取得了重大成果。 6. 以下关于元素及其化合物的组成与性质表述不正确的是 A. 、、都属于氢元素 B. 的电子式： C. 分子中的化学键均为极性共价键 D. 是离子化合物 7. 下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是 A. 具有还原性，可作为氢氧燃料电池的燃料 B. 氨极易溶于水，液氨可用作制冷剂 C. 分子之间形成氢键，的热稳定性比的高 D. 分子能形成分子间氢键，具有还原性 8. 下列化学反应表示正确的是 A. 催化加氢生成的反应： B. 水煤气法制氢； C. 电解水制氢的阳极反应： D. 与水反应： 9. 常温下，用盐酸滴定溶液，所得溶液的pH、和的物质的量分数（x）与滴加盐酸体积的关系如图所示。下列说法正确的是 A. 曲线②代表 B. 当溶液显中性时，滴入盐酸的体积小于 C. 溶液pH值为13 D. 的电离常数约为 10. 金属硫化物(MxSy)催化反应，既可以除去天然气中的H2S，又可以获得H2。下列说法正确的是 A. 该反应的△S＜0 B. 该反应的平衡常数 C. 该反应中每消耗1 mol H2S，转移电子的数目约为 D. 题图所示的反应机理中，步骤1可理解为H2S中带部分负电荷的S与催化剂中的M之间发生作用 11. 室温下，下列实验探究方案不能达到探究目的的是 选项 探究方案 探究目的 A 用不同浓度、等体积的H2O2溶液分别于同浓度同体积的Na2SO3溶液反应，观察现象 探究浓度对反应速率的影响 B 向盛有SO2水溶液的试管中滴加几滴品红溶液，振荡，加热试管，观察溶液颜色变化 SO2具有漂白性 C 向盛有淀粉－KI溶液的试管中滴加几滴溴水，振荡，观察溶液颜色变化 Br2的氧化性比I2的强 D 用pH计测量同浓度醋酸、盐酸溶液的pH，比较溶液pH大小 CH3COOH是弱电解质 A. A B. B C. C D. D 12. 微生物脱盐池的a极上加入了呼吸细菌，工作时可将工业废水中的有机污染物转化为CO2，其工作原理如图所示。下列说法不正确的是 A. 工作时，a极发生氧化反应，电子从a极流向b极 B. 若有机物为C6H6O，则a极的电极反应式为 C. 在标准状况下，b极上消耗11.2 L气体，则通过M膜的离子的物质的量为2 mol D. N膜为阳离子交换膜，M膜为阴离子交换膜 13. 二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为 ① ② 在密闭容器中，、时，平衡转化率、在催化剂作用下反应相同时间所测得的实际转化率随温度的变化如题图所示。的选择性可表示为％。下列说法不正确的是 A. 反应的焓变 B. 的平衡选择性随着温度的升高而增加 C. 用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度范围约为350～400℃ D. 450℃时，提高的值或增大压强，均能使平衡转化率达到X点的值 二、非选择题：共4题，共61分。 14. 以废旧锂离子电池正极材料(主要成分为镍钴锰酸锂，还有少量镁铝合金和含铁化合物)为原料，回收、、的过程可表示为： （1）“酸浸”时，三价镍、三价钴、四价锰转化为、、进入溶液，则在该过程中是_______(填“氧化剂”或“还原剂”)。保持其他条件相同，搅拌相同时间，测得60℃时镍、钴、锰的浸出率最大：温度既不能过低也不能过高的可能原因是________。 （2）“过滤”时所用到的玻璃仪器有烧杯、________。 （3）“除铁”时加入溶液控制溶液的为1.5~1.8，则转化为黄钠铁矾[]沉淀的离子方程式是________。 （4）回收液可用于合成锂离子电池正极材料，合成前需测定其中等离子的浓度。 测定原理：用过量标准溶液氧化经预处理的回收液样品中的，再用标准溶液滴定过量的溶液。反应方程式为：。 测定过程：取预处理后的回收液样品20.00mL，向其中加入：20.00mL溶液，充分反应；再用溶液滴定反应后的溶液，消耗溶液12.00mL。 计算预处理后的回收液样品中的物质的量浓度_______。(写出计算过程) 15. 硫代硫酸钠(Na2S2O3)是化学实验室中常用的分析试剂，易溶于水，在中性或碱性环境中稳定，在酸性环境中易分解为S和SO2。五水合硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H2O)(俗称大苏打，主要用作照相业定影剂。该晶体于40.45℃熔化，48℃分解；易溶于水，不溶于乙醇，实验室常将SO2通入Na2S和Na2CO3的物质的量之比为2：1的混合溶液中制备Na2S2O3，某实验小组设计如下装置： （1）硫代硫酸钠对于鱼类的毒性极低，因此可用以除去自来水中的氯气，在水产养殖上被广泛的应用，该反应的离子方程式为__________。 （2）Na2S和Na2CO3混合溶液用煮沸过的蒸馏水配制，煮沸的目的是__________。 （3）写出装置Ⅱ中发生反应的化学方程式__________。 （4）装置Ⅱ所得溶液经过结晶等操作获得的Na2S2O3晶体中含有少量Na2SO4，检验其中含有Na2SO4的实验操作是：__________。 （5）当装置Ⅱ中的pH约为7时，应关闭分液漏斗的活塞，否则产率下降，原因是__________。 （6）从上述生成物混合液中获得较高产率Na2S2O3·5H2O的步骤为 为减少产品的损失，操作①为趁热过滤；操作②是蒸发浓缩、__________；操作③是抽滤、洗涤、干燥，洗涤时为了减少产物的损失用的试剂可以是__________(填字母)。 A．冷水 B．热水 C．乙醇 D．硫酸溶液 16. 二氧化硫是一种重要的化工原料，主要用于生产硫酸、亚硫酸盐等。请回答： （1）已知是工业制硫酸的关键反应。如图为不同温度（、）下的转化率随时间的变化曲线。 ①__________（填“＞”“＜”或“＝”）；该反应为__________（填“放”或“吸”）热反应。 ②下表为一定温度和压强下，4种投料比分别为、、和时的平衡转化率 投料比 a b c d 平衡转化率/％ 97.1 92.8 89.8 80.0 ⅰ．c对应的投料比为__________。 ⅱ．投料比为时，平衡混合气体中体积分数为__________（保留三位有效数字）。 （2）钠碱循环法吸收硫酸厂尾气中的并将其转化为硫酸的工艺如下： ①吸收池中发生反应的离子方程式是__________。 ②电解池的构造示意图如下： ⅰ．在图中和的移动方向为：移向__________区，移向__________区。 ⅱ．请结合生成的电极反应式说明c区除得到浓的硫酸外，还会得到__________（填物质名称）。 17. 减少、的排放，实现资源化利用是化学工作者研究的重要课题。 （1）尿素水解生成的催化还原NO是重要的烟气脱硝技术，且为可逆过程，反应过程与能量关系如图1，在以为主的催化剂表面可能发生的反应过程如图2。 ①催化还原NO为__________（填“放热”“吸热”）反应。 ②上述脱硝的总反应化学方程式为：__________。 （2）电厂烟气脱氮的反应为： ，现向某密闭容器中分别投入一定量的和发生以上反应。其他条件相同时，在甲、乙两种催化剂的作用下，反应时NO的转化率与温度的关系如图。 ①在催化剂甲的作用下，温度高于210℃小于300℃时，NO转化率降低的可能原因是__________。 ②100～300℃区间，内，使用甲催化剂时NO的最高平均速率为__________。 （3）工业以和为原料合成尿素。液相中，合成尿素的热化学方程式为： ，在液相中，的平衡转化率与温度、初始氨碳比（用L表示，）、初始水碳比（用W表示，）关系如图。 ①曲线A、B中，__________（填“A”或“B”）的W较小。 ②对于液相反应，常用某组分M达到平衡时的物质的量分数x（M）代替平衡浓度来计算平衡常数（记作）。195℃时，的的值为__________。 （4）尿素溶液可吸收含、NO烟气中的，其反应为。若吸收烟气时同时通入少量，可同时实现脱硫、脱硝。 脱硝的反应分为两步。第一步：。第二步：和反应生成和。将含、NO烟气以一定的流速通过10％的溶液，其他条件相同，不通和通少量时的去除率如图所示。通少量时的去除率较低的原因是__________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023～2024学年度第二学期期末学情调研试卷 高一化学 本卷调研时间：75分钟 总分：100分 可能用到的相对原子质量： 一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 碳纳米管是一种具有特殊结构的一维量子材料，具有许多异常的力学、电学和化学性能。近些年随着碳纳米管及纳米材料研究的深入，其广阔的应用前景也不断地展现出来。下列关于纳米管说法错误的是 A. 具有导电、熔点高等特点 B. 纳米管是一种新型有机纳米材料 C. 纳米管可以由石墨烯在特定条件下卷曲而成 D. 纳米管孔径较大，可以掺杂各种金属原子，体现特殊的催化活性 【答案】B 【解析】 【详解】A．碳纳米管上每个碳原子采取sp2杂化，相互之间以碳碳键结合起来，所以熔点高，据图可知其碳纳米管的结构与石墨的片层结构相似，可以导电，A正确； B．碳纳米管是一种碳单质，不是有机物，B错误； C．碳纳米管中六元环结构与石墨烯相同，可以看作是石墨烯片层卷曲而成，C正确； D．纳米管孔径较大，有很强的吸附作用，可以掺杂各种金属原子，体现特殊的催化活性，D正确； 综上所述答案为B。 2. 在一定条件下，将和两种气体混合于固定容积为的密闭容器中，发生如下反应：。末该反应达到平衡，生成，并测得C的浓度为。下列判断不正确的是 A. B. 内D的反应速率为 C. A的转化率为40％ D. 若混合气体的平均相对分子质量不变，则表明该反应达到平衡状态 【答案】B 【解析】 【详解】A．2min内生成n(C)=0.2mol/L×2L=0.4mol，同一个方程式中同一段时间内参加反应的各物质的物质的量之比等于其计量数之比，则C、D计量数之比x:2=0.4mol:0.8mol=1:2，x=1，故A项正确； B．2min内反应D的物质的量为0.8mol，D的平均反应速率：0.8mol÷2L÷2min=0.2mol/(L/min)-1，故B项错误； C．2min内生成0.8molD同时消耗n(A)=n(D)=×0.8mol=1.2mol，则A的转化率，故C项正确； D．恒温恒容条件下气体物质的量与其压强成正比，根据A知，x＝1，该反应前后气体计量数之和减小，则反应前后气体物质的量减小，若混合气体的平均相对分子质量不变，反应达到平衡状态，故D项正确； 故本题选B。 3. 铁制文物在潮湿环境中，会受到严重的腐蚀。明代的三宝公铁矛出土时的外观如图。下列说法正确的是 A. 铁矛主要发生化学腐蚀 B. 铁矛被腐蚀时会吸收能量 C. 铁矛被腐蚀时，发生反应 D. 将铁制文物放在干燥处，可延缓腐蚀 【答案】D 【解析】 【详解】A．铁矛在潮湿环境中易形成原电池，主要发生电化学腐蚀，A错误； B．铁矛被腐蚀时，发生氧化还原反应，过程中有能量释放，B错误； C．铁矛被腐蚀时，发生反应，C错误； D．将铁制文物放在干燥处，缺少水，不能形成原电池，可延缓腐蚀，D正确； 故选D。 4. 氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是 A. 实验室探究稀硝酸与铜反应的气态产物：（稀） B. 工业制硫酸中发生的主要反应： C. 侯氏制碱法主要反应：饱和氯化钠溶液 D. 工业制硝酸过程中的物质转化： 【答案】D 【解析】 【详解】A．铜和稀硝酸发生氧化还原反应，生成的一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮，故A正确； B．硫铁矿在空中煅烧与氧气发生氧化还原反应生成二氧化硫，二氧化硫和氧气在高温催化剂作用下生成三氧化硫，三氧化硫被水吸收生成硫酸，故B正确； C．侯氏制碱法中向饱和的氯化钠溶液中，先通入氨气，再通入二氧化碳，发生反应生成碳酸氢钠沉淀，加热碳酸氢钠，得到纯碱，故C正确； D．工业制硝酸中氮气和氧气在放电条件下生成一氧化氮，一氧化氮和氧气反应，生成二氧化氮，二氧化氮溶于水形成硝酸，故转化流程为：，故D错误； 故选D。 5. 实验室制取的实验原理及装置均正确的是 A．制取 B．除去中的HCl C．收集 D．吸收尾气中的 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．实验室制取氯气使用的是浓盐酸和MnO2反应，不能使用稀盐酸，A错误； B．除去中的HCl可将气体通入饱和食盐水中，注意长口进入便于充分吸收，应该长进短出，B错误； C．氯气密度大于空气，可用向上排空气法收集氯气，多功能瓶收集气体注意长进短出，C正确； D．对氯气的尾气处理应选择氢氧化钠溶液吸收，水吸收效果不好，D错误。 故选C。 【点睛】 阅读下列材料，完成下列小题： 氢元素及其化合物在自然界广泛存在且具有重要应用。、、是氢元素的3种核素，H原子核外仅有一个电子，使得H既可以形成又可以形成，还能形成、、、、等重要化合物；水煤气法、电解水、光催化分解水都能获得，如水煤气法制氢反应中，与足量反应生成和吸收的热量。在金属冶炼、新能源开发、碳中和等方面具有重要应用，如在催化剂作用下与反应可得到。我国科学家在氢气的制备和应用等方面都取得了重大成果。 6. 以下关于元素及其化合物的组成与性质表述不正确的是 A. 、、都属于氢元素 B. 的电子式： C. 分子中的化学键均为极性共价键 D. 是离子化合物 7. 下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是 A. 具有还原性，可作为氢氧燃料电池的燃料 B. 氨极易溶于水，液氨可用作制冷剂 C. 分子之间形成氢键，的热稳定性比的高 D. 分子能形成分子间氢键，具有还原性 8. 下列化学反应表示正确的是 A. 催化加氢生成的反应： B. 水煤气法制氢； C. 电解水制氢的阳极反应： D. 与水反应： 【答案】6. C 7. A 8. A 【解析】 【6题详解】 A. 、、是质子数为1中子数分别为0、1、2的三种氢原子，都属于氢元素，故A正确； B. N原子最外层有5个电子，有3个末成对电子，与3个氢原子形成3个共价键，的电子式：，故B正确； C. 分子中的化学键O-H为极性共价键，O-O键为非极性共价键，故C错误； D. 由钙离子和H-构成，是离子化合物，故D正确； 故答案为：C； 【7题详解】 A. 具有还原性，可作为氢氧燃料电池的燃料，故A正确； B. 液氨易气化吸热，又易液化，液氨可用作制冷剂，和氨极易溶于水无关，故B错误； C. 中O-H键能大于H2S分子中的H-S键的键能，的热稳定性比的高，故C错误； D. 分子中N为最低价，能失电子，具有还原性，故D错误； 故答案为：A； 【8题详解】 A. 根据原子守恒可得催化加氢生成的反应：，故A正确； B. 水煤气法制氢的反应为吸热反应； ，故B错误； C. 电解水制氢的阳极反应：，故C错误； D. 与水反应：，原方程式氢原子不守恒，故D错误； 故答案为：A。 9. 常温下，用盐酸滴定溶液，所得溶液的pH、和的物质的量分数（x）与滴加盐酸体积的关系如图所示。下列说法正确的是 A. 曲线②代表 B. 当溶液显中性时，滴入盐酸的体积小于 C. 溶液pH值为13 D. 的电离常数约为 【答案】B 【解析】 【分析】随着HCl的加入，溶液中NH3•H2O的含量越来越低，的含量越来越高，曲线①代表x(NH3•H2O)，曲线②代表x()，另一根曲线代表pH的变化，据此回答。 【详解】A．根据分析可知，曲线①代表x(NH3•H2O)，曲线②代表x()，故A项错误； B．氯化铵溶液显酸性，则当溶液显中性时，溶液溶质为氯化铵和一水合氨，此时滴入盐酸的体积小于25.00mL，故B项正确； C．NH3•H2O是弱电解质，在溶液中不能完全电离，则常温下0.10mol⋅L−1 NH3•H2O溶液中氢离子浓度小于0.10mol⋅L−1，溶液pH小于13，故C项错误； D．NH3•H2O的电离常数表达式为，a点时c()=c(NH3•H2O)，Kb=c(OH-)=10-4.74mol/L，故D项错误； 故本题选B。 10. 金属硫化物(MxSy)催化反应，既可以除去天然气中的H2S，又可以获得H2。下列说法正确的是 A. 该反应的△S＜0 B. 该反应的平衡常数 C. 该反应中每消耗1 mol H2S，转移电子的数目约为 D. 题图所示的反应机理中，步骤1可理解为H2S中带部分负电荷的S与催化剂中的M之间发生作用 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据反应方程式可知：该步反应的正反应是气体体积增大的反应，所以该反应的△S＞0，A错误； B．化学平衡常数是可逆反应达到平衡状态时各种生成物浓度幂之积与各种反应物浓度幂之 积的比，故该反应的平衡常数，B错误； C．该反应中每消耗l mol H2S，则消耗0.5 mol CH4，C元素的化合价由CH4中的-4价变为CS2中的+4价，化合价升高8价，根据反应过程中电子转移总数等于元素化合价升降总数，可知反应过程中转移电子的数目约为0.5 mol×8×6.02×l023/mo1=4×6.02×1023，C错误； D．由题图所示的反应机理可知，在反应步骤Ⅰ中H2S中的带部分负电荷的S与催化剂中的M之间发生作用，D正确； 故合理选项是D。 11. 室温下，下列实验探究方案不能达到探究目的的是 选项 探究方案 探究目的 A 用不同浓度、等体积的H2O2溶液分别于同浓度同体积的Na2SO3溶液反应，观察现象 探究浓度对反应速率的影响 B 向盛有SO2水溶液的试管中滴加几滴品红溶液，振荡，加热试管，观察溶液颜色变化 SO2具有漂白性 C 向盛有淀粉－KI溶液的试管中滴加几滴溴水，振荡，观察溶液颜色变化 Br2的氧化性比I2的强 D 用pH计测量同浓度醋酸、盐酸溶液的pH，比较溶液pH大小 CH3COOH是弱电解质 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．反应产生H2O、Na2SO4，无明显现象，不能用于比较，A错误； B．向盛有SO2水溶液的试管中滴加几滴品红溶液，振荡，观察到品红溶液褪色，说明SO2具有漂白性，B正确； C．向盛有淀粉－KI溶液的试管中滴加几滴溴水，振荡，发生反应：2KI+Br2=2KBr+I2，KI发生氧化反应产生I2，Br2发生还原反应，I2遇淀粉，溶液变为蓝色，说明物质的氧化性：Br2＞I2，C正确； D．醋酸、盐酸都是一元酸，溶液无强氧化性，等浓度的两种酸溶液中c(H+)越大，酸性就越强，溶液pH就越小，醋酸溶液pH比盐酸的大，可以说明醋酸是一元弱酸，故可以用pH计测量同浓度醋酸、盐酸溶液的pH，通过比较溶液pH大小，可确定CH3COOH是弱电解质，D正确； 故选A。 12. 微生物脱盐池的a极上加入了呼吸细菌，工作时可将工业废水中的有机污染物转化为CO2，其工作原理如图所示。下列说法不正确的是 A. 工作时，a极发生氧化反应，电子从a极流向b极 B. 若有机物为C6H6O，则a极的电极反应式为 C. 在标准状况下，b极上消耗11.2 L气体，则通过M膜的离子的物质的量为2 mol D. N膜为阳离子交换膜，M膜为阴离子交换膜 【答案】C 【解析】 【分析】原电池工作时，负极发生失去电子的氧化反应，正极上发生得到电子的还原反应，电子由负极经导线流向正极，溶液中离子移动方向是阳正阴负。 【详解】A．根据图示可知：a极有机污染物转化为二氧化碳，失去电子，a电极为负极，b电极为正极，因此工作时，a极发生氧化反应，电子从a极流向b极，A正确； B．若有机物为C6H6O，则a极的电极反应式为：，B正确； C．若b极上消耗标准状况下11.2 LO2，n(O2)=0.5 mol，则外电路中通过2 mol e-，此时通过阳离子交换膜的电荷数为2 mol，经过N膜的离子为Na+和Ca2+，其所带电荷数不同，故通过的离子数目及物质的量无法确定，C错误； D．阴离子向a极迁移，阳离子向b极迁移，因此N为阳离子交换膜，M为阴离子交换膜，D正确； 故合理选项是C。 13. 二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为 ① ② 在密闭容器中，、时，平衡转化率、在催化剂作用下反应相同时间所测得的实际转化率随温度的变化如题图所示。的选择性可表示为％。下列说法不正确的是 A. 反应的焓变 B. 的平衡选择性随着温度的升高而增加 C. 用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度范围约为350～400℃ D. 450℃时，提高的值或增大压强，均能使平衡转化率达到X点的值 【答案】B 【解析】 【分析】考查盖斯定律及其应用，掌握平衡移动影响的外界因素 【详解】A．根据反应2CO(g)+2H2(g)=CO2(g)+CH4(g)是由反应①﹣②×2得到，结合盖斯定律可以计算：﹣164.7KJ/mol﹣41.2KJ/mol×2=﹣247.1KJ/mol，故A正确； B．①为放热反应，升高温度平衡逆向移动，CH4的含量降低，故CH4的平衡选择性随着温度的升高而降低，故B错误； C．根据图像，在催化剂存在下，温度低于350℃时，实际转化率较小，温度高于400℃实际转化率减小，说明催化剂的活性降低的影响大于温度升高对化学反应速率的影响①，故最佳温度应选择350～400℃，C正确； D．450℃时，提高 的值可提高二氧化碳的平衡转化率，增大压强反应①的平衡正向移动，可提高二氧化碳的平衡转化率，均能使CO2平衡转化率达到X点的值，故D正确； 故答案选B 【点睛】掌握温度、压强对平衡移动的影响 二、非选择题：共4题，共61分。 14. 以废旧锂离子电池正极材料(主要成分为镍钴锰酸锂，还有少量镁铝合金和含铁化合物)为原料，回收、、的过程可表示为： （1）“酸浸”时，三价镍、三价钴、四价锰转化为、、进入溶液，则在该过程中是_______(填“氧化剂”或“还原剂”)。保持其他条件相同，搅拌相同时间，测得60℃时镍、钴、锰的浸出率最大：温度既不能过低也不能过高的可能原因是________。 （2）“过滤”时所用到的玻璃仪器有烧杯、________。 （3）“除铁”时加入溶液控制溶液的为1.5~1.8，则转化为黄钠铁矾[]沉淀的离子方程式是________。 （4）回收液可用于合成锂离子电池正极材料，合成前需测定其中等离子的浓度。 测定原理：用过量标准溶液氧化经预处理的回收液样品中的，再用标准溶液滴定过量的溶液。反应方程式为：。 测定过程：取预处理后的回收液样品20.00mL，向其中加入：20.00mL溶液，充分反应；再用溶液滴定反应后的溶液，消耗溶液12.00mL。 计算预处理后的回收液样品中的物质的量浓度_______。(写出计算过程) 【答案】（1） ①. 还原剂 ②. 温度低于60℃时，酸浸反应速率较慢；温度高于60℃时，分解反应速率较快 （2）漏斗、玻璃棒 （3） （4） 【解析】 【分析】酸浸”时，三价镍、三价钴、四价锰转化为Ni2＋、Co2＋、Mn2＋，金属元素的化合价降低，则H2O2作还原剂；“除铁”过程中需不断加入NaOH溶液生成黄钠铁矾沉淀，由于Al(OH)3具有两性，若遇到强酸铝离子会变成偏铝酸根，加入碳酸氢铵发生双水解生成碳酸是弱酸，得到Al(OH)3，据此分析解题。 【小问1详解】 “酸浸”时，三价镍、三价钴、四价锰转化为Ni2＋、Co2＋、Mn2＋，金属元素的化合价降低，则H2O2作还原剂；故答案为作还原剂；由于高温会加快H2O2分解，60℃时浸出率达到最大，可能的原因是温度低于60℃时，酸浸反应速率较慢；温度高于60℃时，过氧化氢分解反应速率较快，故答案为温度低于60℃时，酸浸反应速率较慢；温度高于60℃时，H2O2分解反应速率较快； 【小问2详解】 “过滤”时所用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒； 【小问3详解】 根据流程图可知，在硫酸铁溶液中加入适量量的氢氧化钠，最终生成，此时溶液依然为酸性，离子方程式为：； 【小问4详解】 加入的总物质的量：＝1.04×10−3mol，与CoSO4溶液反应的：＝6.00×10−4mol，与样品反应的：1.04×10-3mol−6.00×10−4mol＝4.40×10−4mol，。 15. 硫代硫酸钠(Na2S2O3)是化学实验室中常用的分析试剂，易溶于水，在中性或碱性环境中稳定，在酸性环境中易分解为S和SO2。五水合硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H2O)(俗称大苏打，主要用作照相业定影剂。该晶体于40.45℃熔化，48℃分解；易溶于水，不溶于乙醇，实验室常将SO2通入Na2S和Na2CO3的物质的量之比为2：1的混合溶液中制备Na2S2O3，某实验小组设计如下装置： （1）硫代硫酸钠对于鱼类的毒性极低，因此可用以除去自来水中的氯气，在水产养殖上被广泛的应用，该反应的离子方程式为__________。 （2）Na2S和Na2CO3混合溶液用煮沸过的蒸馏水配制，煮沸的目的是__________。 （3）写出装置Ⅱ中发生反应的化学方程式__________。 （4）装置Ⅱ所得溶液经过结晶等操作获得的Na2S2O3晶体中含有少量Na2SO4，检验其中含有Na2SO4的实验操作是：__________。 （5）当装置Ⅱ中的pH约为7时，应关闭分液漏斗的活塞，否则产率下降，原因是__________。 （6）从上述生成物混合液中获得较高产率Na2S2O3·5H2O的步骤为 为减少产品的损失，操作①为趁热过滤；操作②是蒸发浓缩、__________；操作③是抽滤、洗涤、干燥，洗涤时为了减少产物的损失用的试剂可以是__________(填字母)。 A．冷水 B．热水 C．乙醇 D．硫酸溶液 【答案】（1）4Cl2++5H2O=10H++8Cl-+2 （2）排除溶液中的空气，防止其被氧化而变质 （3）2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2 （4）取少量固体溶于水，先加入盐酸酸化，然后静置、过滤，再向滤液中加入氯化钡溶液，若生成沉淀，则其中含有硫酸钠 （5）若SO2过量，溶液显酸性，产物会发生反应为：+2H+=S↓+SO2↑+H2O，导致产率下降 （6） ①. 冷却结晶 ②. C 【解析】 【分析】在装置Ⅰ中浓硫酸与Na2SO3发生复分解反应制取SO2气体，在装置Ⅱ中SO2、Na2S和Na2CO3发生反应制取得到Na2S2O3，制备 Na2S2O3的反应方程式为：2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2。Na2S2O3具有强的还原性，容易被空气中的氧气氧化产生Na2SO4，因此在制取前要先通入N2，排出装置内的空气，防止反应产生的过量的SO2或H2S气体用NaOH溶液吸收，防止大气污染，为防止制取得到的Na2S2O3反应变质，当装置Ⅱ溶液pH=7时，关闭分液漏斗的活塞，同时为防止倒吸现象，在导气管末端安装了一个倒扣的漏斗。 【小问1详解】 Na2S2O3具有还原性，自来水中的Cl2具有氧化性，二者在溶液中反应产生Na2SO4、HCl，根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒，结合物质的拆分原则，可知反应的离子方程式为：4Cl2++5H2O=10H++8Cl-+2； 【小问2详解】 Na2S和Na2CO3混合溶液用煮沸过的蒸馏水配制，煮沸的目的是排除溶液中的空气，防止其氧化Na2S2O3导致物质变质，导致物质的纯度降低； 【小问3详解】 在装置Ⅱ内SO2、Na2S和Na2CO3发生反应制取得到Na2S2O3，制备 Na2S2O3的反应方程式为：2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2； 【小问4详解】 根据已知条件可知：硫代硫酸钠(Na2S2O3)易溶于水，在中性或碱性环境中稳定，在酸性环境中易分解为S和SO2，而BaSO4是白色既不溶于水，也不溶于酸的物质，因此若装置Ⅱ所得溶液经过结晶等操作获得的Na2S2O3晶体中含有少量Na2SO4，检验其中含有Na2SO4的实验操作是：取少量固体溶于水，先加入盐酸酸化，然后静置、过滤，向滤液中加入BaCl2溶液，若生成白色沉淀，则证明其中含有硫酸钠； 【小问5详解】 由题给信息可知，Na2S2O3·5H2O在中性溶液中较稳定，在酸性溶液中分解产生S、SO2，反应的离子方程式为+2H+=S↓+SO2↑+H2O，所以溶液的pH约为7时应停止通入SO2，否则Na2S2O3的产率下降； 【小问6详解】 粗产品的提纯过程中，操作步骤为：操作①为趁热过滤；操作②是蒸发浓缩、冷却结晶；操作③是抽滤、洗涤、干燥，就得到Na2S2O3·5H2O晶体。洗涤时为了减少产物的损失，可以用分子极性小、物质沸点低、易挥发乙醇洗涤，故合理选项是C。 16. 二氧化硫是一种重要的化工原料，主要用于生产硫酸、亚硫酸盐等。请回答： （1）已知是工业制硫酸的关键反应。如图为不同温度（、）下的转化率随时间的变化曲线。 ①__________（填“＞”“＜”或“＝”）；该反应为__________（填“放”或“吸”）热反应。 ②下表为一定温度和压强下，4种投料比分别为、、和时的平衡转化率 投料比 a b c d 平衡转化率/％ 97.1 92.8 89.8 80.0 ⅰ．c对应的投料比为__________。 ⅱ．投料比为时，平衡混合气体中体积分数为__________（保留三位有效数字）。 （2）钠碱循环法吸收硫酸厂尾气中的并将其转化为硫酸的工艺如下： ①吸收池中发生反应的离子方程式是__________。 ②电解池的构造示意图如下： ⅰ．在图中和的移动方向为：移向__________区，移向__________区。 ⅱ．请结合生成的电极反应式说明c区除得到浓的硫酸外，还会得到__________（填物质名称）。 【答案】（1） ①. ＞ ②. 放 ③. 6∶13 ④. 35.3% （2） ①. ②. a ③. c ④. 二氧化硫 【解析】 【小问1详解】 ①影响化学反应速率的因素，升高温度，化学反应速率加快，首先达到平衡，因此T1>T2；根据勒夏特列原理，升高温度，平衡向吸热反应方向移动，根据图象，升高温度SO2的转化率降低，说明正反应方向为放热反应，故答案为：＞；放热； ②四种投料比转化成、、、，根据勒夏特列原理，增大O2的浓度，平衡向正反应方向移动，SO2的转化率增大，因此c符合投料比为6∶13；当投料比为3∶5时，SO2的转化率为80.0%，列三段式，则平衡时混合气体中体积分数为，故答案为：6：13；35.3%； 【小问2详解】 ①根据流程图中和反应，根据守恒定律可以写出吸收池中发生反应的离子方程式，故答案为； ②电解时，溶液中阳离子移向阴极，氢离子在阴极得到电子生成氢气，溶液中氢离子浓度降低，导致a区（阴极区）亚硫酸氢根离子电离生成亚硫酸根离子，钠离子进入a区与亚硫酸根离子结合生成亚硫酸钠，b区亚硫酸氢根离子向c区（阳极区）移动，在阳极上失去电子和水反应生成硫酸，电极反应式为：，多余的氢离子与硫酸氢酸根离子反应生成二氧化硫，所以c区除了得到浓硫酸外，还得到二氧化硫； 故答案为：a；c；二氧化硫。 17. 减少、的排放，实现资源化利用是化学工作者研究的重要课题。 （1）尿素水解生成的催化还原NO是重要的烟气脱硝技术，且为可逆过程，反应过程与能量关系如图1，在以为主的催化剂表面可能发生的反应过程如图2。 ①催化还原NO为__________（填“放热”“吸热”）反应。 ②上述脱硝的总反应化学方程式为：__________。 （2）电厂烟气脱氮的反应为： ，现向某密闭容器中分别投入一定量的和发生以上反应。其他条件相同时，在甲、乙两种催化剂的作用下，反应时NO的转化率与温度的关系如图。 ①在催化剂甲的作用下，温度高于210℃小于300℃时，NO转化率降低的可能原因是__________。 ②100～300℃区间，内，使用甲催化剂时NO的最高平均速率为__________。 （3）工业以和为原料合成尿素。液相中，合成尿素的热化学方程式为： ，在液相中，的平衡转化率与温度、初始氨碳比（用L表示，）、初始水碳比（用W表示，）关系如图。 ①曲线A、B中，__________（填“A”或“B”）的W较小。 ②对于液相反应，常用某组分M达到平衡时的物质的量分数x（M）代替平衡浓度来计算平衡常数（记作）。195℃时，的的值为__________。 （4）尿素溶液可吸收含、NO烟气中的，其反应为。若吸收烟气时同时通入少量，可同时实现脱硫、脱硝。 脱硝的反应分为两步。第一步：。第二步：和反应生成和。将含、NO烟气以一定的流速通过10％的溶液，其他条件相同，不通和通少量时的去除率如图所示。通少量时的去除率较低的原因是__________。 【答案】（1） ①. 放热 ②. （2） ①. 催化剂活性降低或正反应放热，升高温度，平衡逆向移动 ②. （3） ①. A ②. 3.25 （4）NO与ClO2反应生成NO2和HCl，溶液酸性增强，SO2的溶解度减小；NO2消耗尿素，导致与SO2反应的尿素减少 【解析】 【小问1详解】 ①由图1可知反应物的总能量高于生成物的总能量，则NH3催化还原NO为放热反应； ②由图可知，反应物为氨气、一氧化氮、氧气，生成物为氮气和水，则脱硝的总反应为：； 【小问2详解】 ①催化剂的活性受温度的影响，温度升高催化剂的活性可能降低，且该反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，因此转化率减小，所以温度高于210℃小于300℃时，NO转化率降低的可能原因是：催化剂活性降低或正反应放热，升高温度，平衡逆向移动； ②由图可知100℃~300℃之间，NO的最高转化率为60%，故NO的最大变化量为，则使用甲催化剂时NO的最高平均速率为； 【小问3详解】 ①当初始氨碳比相同时，水碳比越大，二氧化碳的转化率越小，根据图中信息可知，曲线A二氧化碳转化率大于曲线B，则曲线A的W较小； ②N点氨碳比为3，初始水碳比为0，二氧化碳的转化率为75%，设初始NH3、CO2物质的量分别为3amol、amol，列三段式： 平衡时总物质的量为3.25amol，则； 【小问4详解】 通入ClO2，NO与ClO2反应生成NO2和HCl，溶液酸性增强，存在平衡：，导致该平衡向左移动，SO2的溶解度减小；且NO2消耗尿素，导致与SO2反应的尿素减少，则通少量ClO2时SO2的去除率较低的原因是：NO与ClO2反应生成NO2和HCl，溶液酸性增强，SO2的溶解度减小；NO2消耗尿素，导致与SO2反应的尿素减少。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $