精品解析：湖南省益阳市第一中学2023-2024学年高一下学期期末考试化学试题

益阳一中2023-2024学年下学期期末考试 高一化学试题 满分：100分 时间：70分钟 一、单选题 1. 最近医学界通过用具有放射性的14C实验，发现C80的一种羧酸的衍生物在特定条件下可通过断裂DNA杀死病毒，从而抑制艾滋病(AIDS)的传播。有关14C的叙述中正确的是 A. 与C80中普通碳原子的化学性质不同 B. 与12C互为同位素 C. 与12C的中子数相同 D. 与C80互为同素异形体 2. “玉兔”号月球车用作为热源材料。下列关于的说法正确的是 A. 与互为同位素 B. 与具有相同的电子层结构 C. 与具有完全相同的物理性质和化学性质 D. 与具有相同的中子数 3. 下列实验方案能达到实验目的的是（ ） A. 将4.0g NaOH固体置于100mL容量瓶中，加水至刻度，配制1.000mol/LNaOH溶液 B. 用玻璃棒蘸取NaClO溶液，点在干燥的pH试纸中部，片刻后与标准比色卡对比，粗略测定NaClO溶液的pH C. 用铂丝蘸取某溶液灼烧，火焰呈黄色，证明其不含有K+ D. 将晶体溶于水配成溶液，然后蒸发结晶并趁热过滤弃去滤液，该方法可以除去NaCl晶体中少量的KNO3杂质 4. 化学与生产、生活密切相关。下列说法错误的是 A. 活性炭净水过程发生物理变化 B. 漂白粉、液化石油气均属于混合物 C. 《周易参同契》：“胡粉[2PbCO3•Pb(OH)2]投火中，色坏还为铅”，发生物理变化 D. “以栏为灰(草木灰)，…淫之以蜃(碳酸钙分解物)…”，所得溶液中含KOH 5. 中国古代文化博大精深，下列有关文献描述涉及氧化还原反应的是 A 《图经衍义本草》：“绛矾本来绿色，亦谓之石胆，烧之赤色” B. 《天工开物》：“凡石灰经火焚炼为用” C. 《泊秦淮》：“烟笼寒水月笼沙，夜泊秦淮近酒家” D. 《韩非子》：“荆南之地，丽水之中生金” 6. 下列过程所发生的化学反应属于加成反应的是（ ） A. 光照射甲烷与氯气的混合气体 B. 乙烯通入溴水中 C. 乙烯通入酸性高锰酸钾溶液 D. 苯与液溴混合后加入铁粉 7. 有一包粉末，可能含有NaCl、Na2SO4、Na2CO3、FeCl3、MgCl2中的一种或几种物质，现做如下实验：①取少量粉末加水溶解，得到无色透明溶液；②取①所得的溶液少许，加入NaOH溶液，看不到明显现象；③另取少量粉末，滴加盐酸，也看不到明显现象。则下列说法正确的是（ ） A 原粉末中一定有NaCl B. 原粉末中一定没有Na2CO3、FeCl3、MgCl2 C. 原粉末中可能没有Na2CO3、FeCl3、MgCl2 D. 原粉末中一定有NaCl、Na2SO4 8. A～D是含同一元素的四种物质，它们相互之间有如图所示的转化关系，其中A是单质，D是氢氧化物，则A可能是 ①Al ②Mg ③Fe ④Na A. ①③ B. ①②③ C. ①② D. ②③④ 9. 下列说法正确的是（表示阿伏加德罗常数的值）（ ） ①氮气所含有的原子数目为 ②金属钙变成钙离子时失去的电子数目为 ③在常温常压下，含有的分子数为 ④在标况下，含有的原子数为 ⑤单质铝与足量盐酸反应转移电子数为 ⑥标准状况下，水所含分子数为 ⑦氨气所含电子数目为 A. ①②⑤⑥⑦ B. ①②④⑤⑥ C. ⑤⑦ D. ④⑤⑦ 10. 下列物质中属于电解质的是 A. B. NO C. 醋酸 D. 氨水 11. 化学原理有许多规律可循。下列有关热化学的推理正确的是 A. 若强酸与强碱的稀溶液反应为H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H=-57.3 kJ/mol，则CH3COOH(aq)+KOH(aq)=CH3COOK(aq)+H2O(l) △H＜-57.3 kJ/mol B. 已知：2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) △H=+571 kJ/mol，则氢气的燃烧热△H为-285.5 kJ/mol C. 已知石墨比金刚石稳定，则C(石墨，s)=C(金刚石，s) △H＜0 D. 一定条件下将1 mol N2和3 mol H2置于一密闭容器中充分反应后放出a kJ的热量，则N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H =- a kJ/mol 12. 向下列溶液中通入足量CO2气体，最终不会产生沉淀的是（ ） ①饱和Na2CO3溶液、②澄清石灰水、③BaCl2溶液、④氨水与NaCl构成的混合液(二者均饱和) A. ①②③④ B. ②③ C. ①④ D. ③④ 13. ClO2是新一代饮用水的消毒剂，许多发达国家的自来水厂采用ClO2代替Cl2来进行自来水消毒。我国最近成功研制出制取ClO2的新方法，其反应的微观过程如下图所示： 下列有关该反应的叙述中正确的是 (　　) A. 该反应是置换反应 B. 该反应的化学方程式为Cl2＋NaClO2=ClO2＋NaCl C. 反应中Cl2既是氧化剂，又是还原剂 D. 氧化性： Cl2 ＞ ClO2 14. 水溶液X中只可能溶有K＋、Mg2+、Al3+、AlO2-、SiO32-、SO32-、CO32-、Cl-中的若干种离子。某同学对该溶液进行了如下实验： 下列判断错误的是 A. 沉淀甲是H2SiO3 B. 干燥的气体甲可能是纯净物 C. 溶液X中一定存在K+、AlO2-和SiO32- D. 取溶液甲加入硝酸酸化，再滴加AgNO3溶液，若有白色沉淀，则溶液X中含有Cl- 15. 2020年3月29日，全球新能源汽车领导者比亚迪宣布正式推出“刀片电池”。“刀片电池”是将传统磷酸铁锂电池电芯加长，使单个电芯形状扁平、窄小，再通过多个“刀片”捆扎形成模组，通过少数几个大模组的组合成电池。“刀片电池”放电时结构如下，正极反应为：Li1-xFePO4+xe-+xLi+=LiFePO4，下列说法错误的是 A. “刀片电池”和三元锂电池（镍钴锰酸锂电池）相比几乎没有污染 B. 放电时，负极反应LiC6-xe-=xLi++Li1-xC6 C. 充电时，锂离子在阴极脱嵌；放电时，锂离子在正极脱嵌 D. 该电池维持电流强度4.825A，工作10分钟，理论上正极增加重量0.21g（已知F=96500C/mol） 16. 已知①2+16H++10Cl－=2Mn2++5Cl2↑+8H2O ②Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl－ ③2Fe3++2I－=I2+2Fe2+ 由此判断，下列说法正确的是 A. 氧化性：I－＞Fe2+＞Cl－＞Mn2+ B. 把一定量Cl2通入FeI2溶液中时，能发生2Cl2+2Fe2++2I－=2Fe3++I2+4Cl－ C. 将用盐酸酸化的KMnO4溶液加入FeSO4溶液中，若紫色褪去，则可验证溶液中含有Fe2+ D 若某溶液中含有Fe2+、Cl－、I－，要氧化I－而不氧化Fe2+和Cl－，可以加入FeCl3溶液 17. 三种气体 X、Y、Z 的相对分子质量关系为 Mr(X)<Mr(Y)=0.5Mr(Z)，下列说法正确的是 A. 原子数相等的三种气体，质量最大是 Z B. 若一定条件下，三种气体体积均为2.24L，则它们的物质的量一定均为0.1 mol C. 同温同压下，同质量的三种气体，气体密度最小的是X D. 同温下，体积相同的两容器分别充agY气体和2agZ气体，则压强之比为1：2 18. 高能LiFePO4电池，多应用于公共交通。电池中间是聚合物的隔膜，主要作用是在反应过程中只让Li＋通过。结构如图所示。 原理如下：(1－x)LiFePO4＋xFePO4＋LixCnLiFePO4＋nC。 下列说法不正确的是 A. 放电时，正极电极反应式：xFePO4＋xLi＋＋xe－＝xLiFePO4 B. 放电时，电子由负极经导线、用电器、导线到正极 C. 充电时，阴极电极反应式：xLi＋＋xe－＋nC＝LixCn D. 充电时，当导线中传递l mol电子，理论上将有1 mol Li＋向左移动 19. 现一烧杯中有克均匀混合的样品(含x克物质F，y克杂质，杂质既不溶解也不发生任何反应)，某化学实验小组对样品组成进行探究，往烧杯内加入一定量的水，下面是精确测量得到的物质F溶解度表与实验记录表(水的蒸发忽略不计)，根据下表则下列说法正确的是 项目/温度t 溶解度 233 29.251 31.343 33.70 46.604 烧杯剩余固体质量 61.464 46.5865 41.3565 35.464 5.20 A. 化学是一门严谨的学科，由于时物质F是否完全溶解未知，不能严谨地求出x、y具体数值，应再进行的合理实验，若测得m仍为，才能严谨地求出x、y具体数值 B. 若物质F是，另取克同种样品与足量稀盐酸反应，生成气体质量约为 C. 若用至少含杂质的同种样品另实验，其余操作不变，则时物质F已完全溶解 D. 观察上表，可得出物质F在水中的溶解度s随温度t的升高而增大，即s与t近似看成一次函数 20. T℃，反应，在密闭容器中达到平衡时的体积为100mL。已知密度：CaO(s)：、：。下列有关说法正确的是 A. 恒温、恒容，体系中再加入56g，平衡不移动 B. 恒温、恒压，体系中再加入100g，平衡不移动 C. 恒温，压缩容器体积，平衡后，反应速率加快 D. 恒温、恒压，体系中通入一定量，平衡正向移动，建立新的平衡状态 二、填空题 21. 为了合理利用化学能，确保安全生产，化工设计需要充分考虑化学反应的反应热，并采取相应措施。化学反应的反应热通常用实验进行测定，也可进行理论推算。 （1）今有如下两个热化学方程式：则a_____b（填“＞”“ =”“＜”） H2(g)+O2(g)=H2O(g)　ΔH1=a kJ·mol-1 H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH2=b kJ·mol-1 （2）由气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量叫键能。从化学键的角度分析，化学反应的过程就是反应物的化学键的破坏和生成物的化学键的形成过程。在化学反应过程中，拆开化学键需要消耗能量，形成化学键又会释放能量。 化学键 H－H N－H N≡N 键能/kJ·mol-1 436 391 945 已知反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) △H=a kJ·mol－1。试根据表中所列键能数据估算a 的值：_______________。 （3）依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的反应热进行推算。 已知：C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1＝－393.5 kJ·mol-1 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H2＝－571.6 kJ·mol-1 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) △H3＝-2599 kJ·mol－1 根据盖斯定律，计算298 K时由C(s)和H2(g)生成1 mol C2H2(g)反应的反应热 △H=______________________。 三、解答题 22. 煤燃烧产生的粉煤灰（主要含有SiO2、Fe2O3、Al2O3等）是火电厂产生的废渣，若不加处理会污染环境。为综合利用，研究人员对其进行如下处理： （1）滤渣主要成分是________________；滤液①中的阳离子为_____________________。 （2）滤液①中还加入还原剂原因是________________；若加入的还原剂为铁粉，反应的离子方程式为_____________________________________。 （3）加入氨水是为了调节pH使铝离子沉淀，其离子方程式为_________________；反应终点的pH对铝和铁分离效果的影响如右图。根据实验结果，为达到好的分离效果，反应过程中控制pH的范围是__________，选择该范围的理由是_________。 （4）NH4HSO4和H2SO4按物质的量比1:1混合溶于水配制成浸取液，220℃时可将高铝粉煤灰中Al2O3转化为硫酸铝铵[NH4Al(SO4) 2]，然后分离、煅烧获得纯Al2O3。 查阅资料知硫酸铝铵：①溶解度：0℃时，S＝5.2g；100℃时，S＝421.9g 。②280℃时分解。 ①依据资料可知，将硫酸铝铵与其他溶质分离的方法是_____________。 ②煅烧NH4Al(SO4) 2时发生4NH4Al（SO4）22Al2O3+5SO3↑+3SO2↑+2NH3↑+N2↑+5H2O↑，得到混合气体（NH3、N2、SO2、SO3、H2O ）。若16mol混合气体按如下装置被完全吸收制得浸取液。则右下图中，试剂X是___________（填化学式）；试剂Y是_________（填名称），其中溶质的物质的量为_____________。 23. 已知汽车尾气排放时容易发生以下反应： Ⅰ．N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH1=+180.0kJ/mol Ⅱ．2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH2 请回答下列问题： (1)若CO的燃烧热(ΔH3)为-283.5kJ/mol，则反应Ⅱ的ΔH2=_______kJ/mol。 (2)若在恒容密闭容器中，充入2mol CO(g)和1mol NO(g)，发生反应Ⅱ，下列选项中不能说明该反应已达到平衡状态的是_______(填标号)。 A. CO和NO的物质的量之比不变 B.混合气体的密度保持不变 C.混合气体的压强保持不变 D.v正(N2)=2v逆(CO) (3)CO和NO2也可发生类似于反应Ⅱ的变化，热化学方程式为2NO2(g)+4CO(g)N2(g)+4CO2(g) ΔH4<0。一定温度下，向2L恒容密闭容器中充入4.0mol NO2和4.0mol CO，测得相关数据如下表： 0min 5min 10min 15min 20min c(NO2)/mol·L-1 2.0 1.7 1.56 1.5 1.5 c(N2)/mol·L-1 0 0.15 0.22 0.25 0.25 ①0~5min内，v正(CO2)=_______mol·L-1·min-1；该温度下反应的化学平衡常数K=_______(保留两位有效数字)L/mol。 ②其他条件不变，升高温度，NO2的平衡转化率_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。 ③20min时，保持其他条件不变，再向容器中通入0.4mol CO、0.7mol N2和0. 4mol CO2，此时v正_______(填“”、“”或“”) v逆。 24. 某小组利用弱酸H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液(H2SO4酸化)反应来探究“外界条件对化学反应速率的影响”。该小组欲通过测定单位时间内生成CO2的体积来判断反应的快慢。设计实验方案如表： 编号 H2C2O4溶液 酸性KMnO4溶液 温度℃ 浓度/mol•L-1 体积/mL 浓度/mol•L-1 体积/mL ① 0.10 20 0.10 30 25 ② 0.20 20 0.10 30 25 ③ 0.20 20 0.10 30 50 （1）已知反应后H2C2O4转化为CO2逸出，MnO转化为Mn2+，写出该反应的离子方程式_____；每消耗1molH2C2O4，则反应中转移____mol电子。 （2）探究浓度对化学反应速率影响的实验编号是____，实验②、③探究____对化学反应速率影响。本实验还可通过测定____来比较化学反应速率。 （3）小组同学发现反应速率总是如图，其中t1～t2时间内速率变快的主要原因可能是： a.该反应放热，使体系温度升高； b._____。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 益阳一中2023-2024学年下学期期末考试 高一化学试题 满分：100分 时间：70分钟 一、单选题 1. 最近医学界通过用具有放射性的14C实验，发现C80的一种羧酸的衍生物在特定条件下可通过断裂DNA杀死病毒，从而抑制艾滋病(AIDS)的传播。有关14C的叙述中正确的是 A. 与C80中普通碳原子的化学性质不同 B. 与12C互为同位素 C. 与12C的中子数相同 D. 与C80互为同素异形体 【答案】B 【解析】 【详解】考查原子的组成及表示方法。在表示原子组成时，元素符号的左下角表示的是质子数，左上角表示的是质量数。质子数和中子数之和是质量数，所以该原子的中子数是14－6＝8.质子数相同而中子数不同的核素互称为同位素。同位素原子的化学性质是相似的。C80属于单质，表示核素，所以正确的答案是B。 2. “玉兔”号月球车用作为热源材料。下列关于的说法正确的是 A. 与互为同位素 B. 与具有相同的电子层结构 C. 与具有完全相同的物理性质和化学性质 D. 与具有相同的中子数 【答案】B 【解析】 【详解】A．质子数相同而中子数不同的同一元素的不同种原子互为同位素，和的质子数不相同，不是同种元素的不同种原子，A错误； B．与的核外电子数都为94，二者核外电子排布相同，具有相同的电子层结构，B正确； C．与质子数不同，属于不同的元素，其化学性质不同，C错误； D．的中子数=239-94=145，的中子数=238-94=144，二者中子数不同，D错误。 答案选B。 【点睛】质量数=质子数+中子数 3. 下列实验方案能达到实验目的的是（ ） A. 将4.0g NaOH固体置于100mL容量瓶中，加水至刻度，配制1.000mol/LNaOH溶液 B. 用玻璃棒蘸取NaClO溶液，点在干燥的pH试纸中部，片刻后与标准比色卡对比，粗略测定NaClO溶液的pH C. 用铂丝蘸取某溶液灼烧，火焰呈黄色，证明其不含有K+ D. 将晶体溶于水配成溶液，然后蒸发结晶并趁热过滤弃去滤液，该方法可以除去NaCl晶体中少量的KNO3杂质 【答案】D 【解析】 【详解】A、容量瓶不能作为溶解、反应、长期贮存液体的容器，应将NaOH先溶解在烧杯中，冷却后转移到容量瓶中，故A错误； B、NaClO具有强氧化性，具有漂白性，测NaClO溶液的pH，不能用pH试纸测量，故B错误； C、用焰色反应证明是否含钾元素，需要通过蓝色钴玻璃观察，如果有紫色火焰，证明含有钾元素，反之不含，故C错误； D、NaCl溶解度受温度影响不大，KNO3溶解度受温度影响大，因此除去NaCl中少量的KNO3杂质，采用蒸发结晶，趁热过滤的方法得到NaCl晶体，故D正确； 答案选D。 4. 化学与生产、生活密切相关。下列说法错误的是 A. 活性炭净水过程发生物理变化 B. 漂白粉、液化石油气均属于混合物 C. 《周易参同契》：“胡粉[2PbCO3•Pb(OH)2]投火中，色坏还为铅”，发生物理变化 D. “以栏为灰(草木灰)，…淫之以蜃(碳酸钙分解物)…”，所得溶液中含KOH 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．活性炭净水是利用了活性炭的吸附作用，发生物理变化，故A正确； B．漂白粉的主要成分氯化钙和次氯酸钙，是混合物，液化石油气是多种烃的混合物，均属于混合物，故B正确； C．“胡粉[2PbCO3•Pb(OH)2]投火中，色坏还为铅”，有新物质铅生成，发生了化学变化，故C错误； D．“以栏为灰(草木灰)，…淫之以蜃(碳酸钙分解物)…”，草木灰中含有碳酸钾，碳酸钙分解生成氧化钙，氧化钙溶于水生成氢氧化钙，所以所得溶液中含KOH，故D正确； 故选C。 5. 中国古代文化博大精深，下列有关文献描述涉及氧化还原反应的是 A. 《图经衍义本草》：“绛矾本来绿色，亦谓之石胆，烧之赤色” B. 《天工开物》：“凡石灰经火焚炼为用” C. 《泊秦淮》：“烟笼寒水月笼沙，夜泊秦淮近酒家” D. 《韩非子》：“荆南之地，丽水之中生金” 【答案】A 【解析】 【详解】A．煅烧绿矾得到红色的氧化铁，铁的化合价发生变化，涉及氧化还原反应，A正确； B．将碳酸钙高温煅烧得到氧化钙和二氧化碳，该过程中没有元素的化合价发生变化，没有涉及氧化还原反应，B错误； C．涉及烟、雾、分子运动等，没有涉及氧化还原反应，C错误； D．金在自然界可以游离态存在，淘金过程是物理变化，D错； 故选A。 6. 下列过程所发生化学反应属于加成反应的是（ ） A. 光照射甲烷与氯气的混合气体 B. 乙烯通入溴水中 C. 乙烯通入酸性高锰酸钾溶液 D. 苯与液溴混合后加入铁粉 【答案】B 【解析】 【详解】A．光照射甲烷与氯气的混合气体，生成氯代甲烷和氯化氢，发生取代反应，故A不符； B．乙烯通入溴水中，生成1，2-二溴乙烷，发生加成反应，故B符合； C．乙烯通入酸性高锰酸钾溶液，乙烯被氧化成二氧化碳等物质，属于氧化反应，故C不符； D．苯与液溴混合后加入铁粉生成溴苯和溴化氢，发生取代反应，故D不符； 故选B。 7. 有一包粉末，可能含有NaCl、Na2SO4、Na2CO3、FeCl3、MgCl2中的一种或几种物质，现做如下实验：①取少量粉末加水溶解，得到无色透明溶液；②取①所得的溶液少许，加入NaOH溶液，看不到明显现象；③另取少量粉末，滴加盐酸，也看不到明显现象。则下列说法正确的是（ ） A. 原粉末中一定有NaCl B. 原粉末中一定没有Na2CO3、FeCl3、MgCl2 C. 原粉末中可能没有Na2CO3、FeCl3、MgCl2 D. 原粉末中一定有NaCl、Na2SO4 【答案】B 【解析】 【详解】①取少量粉末加水溶解，得到无色透明溶液，氯化铁的水溶液为黄色，因此一定不含有FeCl3；Na2CO3与MgCl2结合生成微溶于水的MgCO3沉淀，所以Na2CO3与MgCl2只能含有其中的一种物质； ②取①中所得溶液少许加入NaOH溶液，无明显现象，说明溶液中一定不含有MgCl2； ③另取少量粉末，滴加稀盐酸，也无明显现象，碳酸盐与盐酸反应产生CO2气体，说明混合物中一定不含有Na2CO3，可能含有NaCl、Na2SO4中的一种或两种。 综上所述可知该溶液中一定不含有FeCl3、Na2CO3、MgCl2，可能含有NaCl、Na2SO4中的一种或两种，故合理选项是B。 8. A～D是含同一元素的四种物质，它们相互之间有如图所示的转化关系，其中A是单质，D是氢氧化物，则A可能是 ①Al ②Mg ③Fe ④Na A. ①③ B. ①②③ C. ①② D. ②③④ 【答案】C 【解析】 【详解】①铝在氧气中燃烧生成氧化铝，氧化铝和酸反应生成铝盐，铝盐和碱反应生成氢氧化铝，氢氧化铝受热分解得到氧化铝，符合题意； ②镁在氧气中燃烧生成氧化镁，氧化镁和酸反应生成镁盐，镁盐和碱反应生成氢氧化镁，氢氧化镁受热分解得到氧化镁，符合题意； ③铁在氧气中燃烧产物为四氧化三铁，而氢氧化铁分解产生氧化铁，不符合题意； ④钠在氧气中燃烧生成过氧化钠，氢氧化钠分解不能生成过氧化钠，不符合题意； 答案选C。 9. 下列说法正确的是（表示阿伏加德罗常数的值）（ ） ①氮气所含有的原子数目为 ②金属钙变成钙离子时失去的电子数目为 ③在常温常压下，含有的分子数为 ④在标况下，含有的原子数为 ⑤单质铝与足量盐酸反应转移电子数为 ⑥标准状况下，水所含分子数为 ⑦氨气所含电子数目为 A. ①②⑤⑥⑦ B. ①②④⑤⑥ C. ⑤⑦ D. ④⑤⑦ 【答案】D 【解析】 【详解】①28g氮气所含有的原子数目，故①错误； ②4g金属钙变成钙离子时失去的电子数目为，故② 错误； ③常温常压下，不能用气体摩尔体积计算，故③错误； ④Ne是单原子分子，1 molNe含有原子数为NA，故④正确； ⑤铝是+3价金属，0.5 mol单质铝与足量盐酸反应转移电子数0.5mol×3×NA=1.5NA，故⑤正确； ⑥标准状况下，水是液体，不能用气体摩尔体积进行计算，故⑥错误； ⑦1个氨分子含10个电子，17g氨气所含电子数目为，故⑦正确； 故选D。 10. 下列物质中属于电解质的是 A. B. NO C. 醋酸 D. 氨水 【答案】C 【解析】 【详解】A．SO3在熔融状态下和水溶液中均不能电离出自由移动的离子，SO3水溶液能导电是因为生成了H2SO3，H2SO3为弱电解质，故SO3属于非电解质，A错误； B．NO在水溶液和熔融状态下均不能导电，属于非电解质，B错误； C．醋酸在水溶液中能电离出自由移动的离子，能导电属于弱电解质，C正确； D．氨水是氨气的水溶液，为混合物，既不是电解质也不是非电解质，D错误； 故答案选C。 11. 化学原理有许多规律可循。下列有关热化学的推理正确的是 A. 若强酸与强碱的稀溶液反应为H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H=-57.3 kJ/mol，则CH3COOH(aq)+KOH(aq)=CH3COOK(aq)+H2O(l) △H＜-57.3 kJ/mol B. 已知：2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) △H=+571 kJ/mol，则氢气的燃烧热△H为-285.5 kJ/mol C. 已知石墨比金刚石稳定，则C(石墨，s)=C(金刚石，s) △H＜0 D. 一定条件下将1 mol N2和3 mol H2置于一密闭容器中充分反应后放出a kJ的热量，则N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H =- a kJ/mol 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．CH3COOH是弱酸，电离吸收热量，则CH3COOH(aq)+KOH(aq)=CH3COOK(aq)+H2O(l)反应放出热量比强酸、强碱反应放出热量少。反应放出热量越少，反应热越大，故该反应的反应热△H＞-57.3 kJ/mol，A错误； B．燃烧热是1 mol可燃物完全燃烧产生稳定的氧化物时放出的热量，由2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) △H=+571 kJ/mol，可知氢气的燃烧热△H为-285.5 kJ/mol，B正确； C．石墨比金刚石稳定，说明石墨的能量比较低，因此由石墨变为金刚石时要吸收热量，△H＞0，C错误； D．N2和H2反应产生NH3的反应是可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，而热化学方程式中的反应热为反应物完全转化为生成物时的能量变化，一定条件下将1 mol N2和3 mol H2置于一密闭容器中充分反应后放出a kJ的热量，则N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H ＜- a kJ/mol，D错误； 故合理选项是B。 12. 向下列溶液中通入足量CO2气体，最终不会产生沉淀的是（ ） ①饱和Na2CO3溶液、②澄清石灰水、③BaCl2溶液、④氨水与NaCl构成的混合液(二者均饱和) A. ①②③④ B. ②③ C. ①④ D. ③④ 【答案】B 【解析】 【详解】①饱和碳酸钠溶液和二氧化碳反应生成碳酸氢钠，由于碳酸氢钠溶解度比碳酸钠小，同时反应消耗了溶剂水，导致生成NaHCO3沉淀，①不符合题意； ②澄清石灰水中通入少量CO2气体，反应会产生CaCO3沉淀；当CO2气体过量时，CaCO3与过量CO2反应产生可溶性Ca(HCO3)2，又使沉淀溶解，得到澄清溶液，②符合题意； ③由于酸性：HCl＞H2CO3，则向BaCl2溶液中通入足量CO2气体，二者不能发生反应，因此最终无沉淀产生，溶液仍然是澄清的，③符合题意； ④向氨水与NaCl构成的混合液中通入足量CO2气体，反应产生NH4Cl和NaHCO3，反应产生大量的NaHCO3，且碳酸氢钠溶解度小，因此会生成NaHCO3沉淀，④不符合题意； 综上所述可知：最终无沉淀的选项是②③，故合理选项是B。 13. ClO2是新一代饮用水的消毒剂，许多发达国家的自来水厂采用ClO2代替Cl2来进行自来水消毒。我国最近成功研制出制取ClO2的新方法，其反应的微观过程如下图所示： 下列有关该反应的叙述中正确的是 (　　) A. 该反应是置换反应 B. 该反应的化学方程式为Cl2＋NaClO2=ClO2＋NaCl C. 反应中Cl2既是氧化剂，又是还原剂 D. 氧化性： Cl2 ＞ ClO2 【答案】D 【解析】 【详解】A．由不同的小球代表的原子可以知道,反应物为氯气和NaClO2，氯气为单质，生成物为ClO2和NaCl，该反应不是置换反应，选项A错误； B．由三种小球表示的原子及微观过程可以知道，反应物为氯气和NaClO2，生成物为ClO2和NaCl，根据电子得失守恒可知，该反应为Cl2＋2NaClO2=2ClO2＋2NaCl，选项B错误； C。反应Cl2＋2NaClO2=2ClO2＋2NaCl中，Cl2中Cl元素的化合价降低，则Cl2为氧化剂， NaClO2中Cl元素的化合价升高,则NaClO2为还原剂，选项C错误； D．反应Cl2＋2NaClO2=2ClO2＋2NaCl中，Cl2为氧化剂，ClO2为氧化产物，氧化性为氧化剂大于氧化产物，所以氧化性： Cl2 ＞ ClO2，选项D正确； 答案选D。 14. 水溶液X中只可能溶有K＋、Mg2+、Al3+、AlO2-、SiO32-、SO32-、CO32-、Cl-中的若干种离子。某同学对该溶液进行了如下实验： 下列判断错误的是 A. 沉淀甲是H2SiO3 B. 干燥的气体甲可能是纯净物 C. 溶液X中一定存在K+、AlO2-和SiO32- D. 取溶液甲加入硝酸酸化，再滴加AgNO3溶液，若有白色沉淀，则溶液X中含有Cl- 【答案】D 【解析】 【分析】溶液X中加入过量盐酸，生成的气体甲，气体甲可能为SO2或者CO2或SO2和CO2的混合物，原溶液中可能存在SO32-、CO32-，根据离子反应，溶液中一定不存在Mg2+、Al3+，再根据溶液呈电中性可知，原溶液中一定存在唯一的阳离子K+；加入盐酸生成了沉淀甲，根据题干的离子可知，溶液中一定存在SiO32-，沉淀甲为H2SiO3；向无色溶液甲中加入过量氨水，得到的白色沉淀，说明原溶液中一定存在AlO2-，AlO2-与盐酸电离产生的H+结合转化为Al3+，Al3+与氨水反应产生白色沉淀乙为Al(OH)3，根据以上分析进行判断。 【详解】根据上述分析可知气体甲可能是SO2或者CO2或SO2和CO2的混合物；沉淀甲为为H2SiO3；白色沉淀乙为Al(OH)3，原溶液中可能含有SO32-、CO32-中至少一种，一定不存在Mg2+、Al3+，一定含有K+、AlO2-、SiO32-；可能含有SO42-。 A．根据以上分析可知，沉淀甲是H2SiO3，A正确； B. 气体甲可能为SO2或者CO2或SO2和CO2的混合物，B正确； C．根据以上分析可知，原溶液中一定存在K+、AlO2-、SiO32-，C正确； D．根据分析可知取溶液甲中一定含有过量的稀盐酸，加入硝酸酸化一定会产生AgCl白色沉淀，因此若有白色沉淀，则不能证明溶液X中是否含有Cl-，D错误； 故合理选项是D。 【点睛】本题考查了离子共存、常见离子的检验方法，注意掌握常见离子的性质及检验方法，要求学生能够根据反应现象判断离子存在情况，试题培养了学生灵活应用所学知识的能力。 15. 2020年3月29日，全球新能源汽车领导者比亚迪宣布正式推出“刀片电池”。“刀片电池”是将传统磷酸铁锂电池电芯加长，使单个电芯形状扁平、窄小，再通过多个“刀片”捆扎形成模组，通过少数几个大模组的组合成电池。“刀片电池”放电时结构如下，正极反应为：Li1-xFePO4+xe-+xLi+=LiFePO4，下列说法错误的是 A. “刀片电池”和三元锂电池（镍钴锰酸锂电池）相比几乎没有污染 B. 放电时，负极反应为LiC6-xe-=xLi++Li1-xC6 C. 充电时，锂离子在阴极脱嵌；放电时，锂离子在正极脱嵌 D. 该电池维持电流强度4.825A，工作10分钟，理论上正极增加重量0.21g（已知F=96500C/mol） 【答案】C 【解析】 【分析】磷酸铁锂电池放电时，负极反应：LiC6-xe-=xLi++Li1-xC6，正极反应：Li1-xFePO4+xe-+xLi+=LiFePO4；充电时，阳极接正极，电极反应式：LiFePO4- xe-= Li1-xFePO4+xLi+，阴极接负极，电极反应式：Li1-xC6+ xLi++ xe-= LiC6。 【详解】A．“刀片电池”的总反应：LiC6+ Li1-xFePO4= Li1-xC6+LiFePO4，由锂离子的得失转移而发生反应，几乎无污染，A正确； B．放电时为原电池，负极发生氧化反应，电极反应式为：LiC6-xe-=xLi++Li1-xC6，B正确； C．脱嵌意思是锂从正极材料中出来的过程，充电时，阳极的电极材料产生锂离子，电极反应式为：：LiFePO4- xe-= Li1-xFePO4+xLi+，放电时，负极材料产生锂离子，电极反应式为：LiC6-xe-=xLi++Li1-xC6，则充电时，锂离子在阳极脱嵌；放电时，锂离子在负极脱嵌，C错误； D．维持电流强度4.825A，工作10分钟，则电量为4.825A×600s=2895C，转移电子的物质的量为，则正极增加重量为：，D正确； 答案选C。 16. 已知①2+16H++10Cl－=2Mn2++5Cl2↑+8H2O ②Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl－ ③2Fe3++2I－=I2+2Fe2+ 由此判断，下列说法正确的是 A. 氧化性：I－＞Fe2+＞Cl－＞Mn2+ B. 把一定量Cl2通入FeI2溶液中时，能发生2Cl2+2Fe2++2I－=2Fe3++I2+4Cl－ C. 将用盐酸酸化的KMnO4溶液加入FeSO4溶液中，若紫色褪去，则可验证溶液中含有Fe2+ D. 若某溶液中含有Fe2+、Cl－、I－，要氧化I－而不氧化Fe2+和Cl－，可以加入FeCl3溶液 【答案】D 【解析】 【详解】A． 还原剂的还原性大于还原产物的还原性，反应①中还原性：Cl-＞Mn2+；反应②中还原性：Fe2+＞Cl-，反应③中还原性：I-＞Fe2+，则还原性强弱顺序为I-＞Fe2+＞Cl-＞Mn2+，故A错误； B． 氯气的氧化性大于Fe3+，Fe3+的氧化性大于I2的氧化性，氯气把碘离子全部氧化后才能氧化亚铁，把一定量Cl2通入FeI2溶液中时，能发生2Cl2+2Fe2++4I－=2Fe3++2I2+6Cl－，故B错误； C． 反应①中氯离子也可以使KMnO4酸性溶液褪色，则不能确定是否是亚铁离子使其褪色，故C错误； D． 氧化还原反应中氧化性：氧化剂＞氧化产物，①中：MnO＞Cl2；②中：Cl2＞Fe3+；③中：Fe3+＞I2；氧化性由强至弱的顺序为：MnO＞Cl2＞Fe3+＞I2，FeCl3能氧化除去I-而不影响Fe2+和Cl-，故D正确； 故选D。 17. 三种气体 X、Y、Z 的相对分子质量关系为 Mr(X)<Mr(Y)=0.5Mr(Z)，下列说法正确的是 A. 原子数相等的三种气体，质量最大是 Z B. 若一定条件下，三种气体体积均为2.24L，则它们的物质的量一定均为0.1 mol C. 同温同压下，同质量的三种气体，气体密度最小的是X D. 同温下，体积相同的两容器分别充agY气体和2agZ气体，则压强之比为1：2 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据m=nM=，分子数目相等的三种气体，相对分子质量越大，质量越大；因为不确定X、Y、Z三种气体分子中原子个数和组成，所以原子数相等的三种气体就不能确定三种气体的分子数，故A错误； B．气体的物质的量n=，Vm和气体的状态有关，三种气体体积均为2.24 L，Vm不一定等于22.4L/mol，所以它们的物质的量不一定均为0.1mol，故B错误； C．根据密度ρ=，同温同压下，同质量的三种气体，密度和相对分子质量成正比，由分析可知三种气体密度最小的是X，故C正确； D．同温同体积的气体物质的量之比等于压强之比，已知Mr(Y)=0.5Mr(Z)，Y、Z气体所承受的压强比为，故D错误； 答案选C。 18. 高能LiFePO4电池，多应用于公共交通。电池中间是聚合物的隔膜，主要作用是在反应过程中只让Li＋通过。结构如图所示。 原理如下：(1－x)LiFePO4＋xFePO4＋LixCnLiFePO4＋nC。 下列说法不正确的是 A. 放电时，正极电极反应式：xFePO4＋xLi＋＋xe－＝xLiFePO4 B. 放电时，电子由负极经导线、用电器、导线到正极 C. 充电时，阴极电极反应式：xLi＋＋xe－＋nC＝LixCn D. 充电时，当导线中传递l mol电子，理论上将有1 mol Li＋向左移动 【答案】D 【解析】 【分析】该电池的总反应式是：(1－x)LiFePO4＋xFePO4＋LixCnLiFePO4＋nC，在正极上得电子，其正极反应为：xFePO4＋xLi＋＋xe－＝xLiFePO4，负极反应为：LixCn- xe－=nC+ xLi＋，充电时的两极反应和放电时正好相反，据此回答。 【详解】A、由分析可知，放电时，正极电极反应式：xFePO4＋xLi＋＋xe－＝xLiFePO4，故A正确； B、放电时时，电子由负极经导线、用电器、导线到正极，故B正确； C、充电时，阴极的反应与负极相反，所以阴极电极反应式为：xLi＋＋xe－＋nC＝LixCn，故C正确； D、充电时，阳离子向阴极移动，即向右移动，故D错误； 故选D。 【点睛】关于二次电池正负极和阴阳极接法可用正正负负来记忆，即：原电池的正极接电解池电源的正极，原电池负极接电解池电源负极。 19. 现一烧杯中有克均匀混合的样品(含x克物质F，y克杂质，杂质既不溶解也不发生任何反应)，某化学实验小组对样品组成进行探究，往烧杯内加入一定量的水，下面是精确测量得到的物质F溶解度表与实验记录表(水的蒸发忽略不计)，根据下表则下列说法正确的是 项目/温度t 溶解度 23.3 29.251 31.343 33.70 46.604 烧杯剩余固体质量 61.464 46.5865 41.3565 35.464 5.20 A. 化学是一门严谨的学科，由于时物质F是否完全溶解未知，不能严谨地求出x、y具体数值，应再进行的合理实验，若测得m仍为，才能严谨地求出x、y具体数值 B. 若物质F是，另取克同种样品与足量稀盐酸反应，生成气体质量约为 C. 若用至少含杂质的同种样品另实验，其余操作不变，则时物质F已完全溶解 D. 观察上表，可得出物质F在水中的溶解度s随温度t的升高而增大，即s与t近似看成一次函数 【答案】D 【解析】 【详解】A．即，物质F在15℃溶解度23.3g/100mL，溶解度33.7 g/100mL ，增加了10.4g，在100mL水中增加了10.4g，烧杯固体减少值是61.464-35.464=26g，假设水的体积为x，得，x=250mL，从到溶解度增大12.904g，故250mL的水可以溶解，可是表格中溶解35.464g-5.2g=30.264g＜32.26g，故5.2g是杂质，溶解度23.3 g/100mL，则250ml水最多溶解物质，所以物质F质量为58.25g+61.464g-5.2g=114.514g，故A错误； B．由A可知，克同种样品与足量稀盐酸反应，质量114.514g，又可知，二氧化碳的质量，故B错误； C．若含杂质，则物质F质量，水杯中加水250ml，的溶解度46.604g，则250g最多溶解，做同种样品另实验，其余操作不变，则t＜324.15K 时，116.51＜116.72，物质F未完全溶解，故C错误； D．一次函数即纵坐标随横坐标增大或减小，观察上表，可得出物质F在水中的溶解度s随温度t的升高而增大，可以近似看成一次函数，故D正确； 答案选D。 20. T℃，反应，在密闭容器中达到平衡时的体积为100mL。已知密度：CaO(s)：、：。下列有关说法正确的是 A. 恒温、恒容，体系中再加入56g，平衡不移动 B. 恒温、恒压，体系中再加入100g，平衡不移动 C. 恒温，压缩容器体积，平衡后，反应速率加快 D. 恒温、恒压，体系中通入一定量，平衡正向移动，建立新的平衡状态 【答案】B 【解析】 【详解】A．恒温、恒容，体系中再加入56g CaO(s)，气体的体积减小，压强增大，平衡逆向移动，A错误； B．100g CaCO3(s)的体积约为34mL，恒温、恒压，总体积增大，二氧化碳浓度不变，平衡不移动，B正确； C．恒温，压缩容器体积，容器内压强增大，平衡逆向移动，由于温度不变，平衡常数不变，则新的平衡和旧的平衡中，c(CO2)相同，则反应速率也相同，C错误； D．恒温、恒压，体系中通入一定量N2，相当于减小压强，平衡将正向移动，直至碳酸钙反应完全，D错误； 故选B。 二、填空题 21. 为了合理利用化学能，确保安全生产，化工设计需要充分考虑化学反应的反应热，并采取相应措施。化学反应的反应热通常用实验进行测定，也可进行理论推算。 （1）今有如下两个热化学方程式：则a_____b（填“＞”“ =”“＜”） H2(g)+O2(g)=H2O(g)　ΔH1=a kJ·mol-1 H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH2=b kJ·mol-1 （2）由气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量叫键能。从化学键的角度分析，化学反应的过程就是反应物的化学键的破坏和生成物的化学键的形成过程。在化学反应过程中，拆开化学键需要消耗能量，形成化学键又会释放能量。 化学键 H－H N－H N≡N 键能/kJ·mol-1 436 391 945 已知反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) △H=a kJ·mol－1。试根据表中所列键能数据估算a 的值：_______________。 （3）依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的反应热进行推算。 已知：C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1＝－393.5 kJ·mol-1 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H2＝－5716 kJ·mol-1 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) △H3＝-2599 kJ·mol－1 根据盖斯定律，计算298 K时由C(s)和H2(g)生成1 mol C2H2(g)反应的反应热 △H=______________________。 【答案】（1）＞ （2）-93 （3）+226.7 kJ·mol-1 【解析】 【小问1详解】 对于等质量的不同状态的同一物质，其所含有的能量：气态＞液态＞固态，气态水转化为液体水要放出热量，H2(g)+O2(g)=H2O(g)　ΔH1=a kJ·mol-1 H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH2=b kJ·mol-1，由于放热反应反应热为负值，反应放出热量越多，则反应热就越小，所以ΔH1＞ΔH2，故反应热a、b大小关系为：a＞b； 【小问2详解】 由于反应热等于反应物的总键能-生成物的总键能，所以N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) △H=945 kJ•mol-1+436 kJ•mol-1×3-391 kJ•mol-1×6=-93 kJ•mol-1=a kJ•mol-1，整理可得a=-93； 【小问3详解】 已知：①C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1= -393.5 kJ•mol-1，②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H2= -571.6 kJ•mol-1，③2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) △H3= -2599kJ•mol-1，根据盖斯定律，将热化学方程式[①×4+②-③] ×，整理可得反应的热化学方程式为：2C(s)+ H2(g)=C2H2(g)△H=+226.7 kJ•mol-1。 三、解答题 22. 煤燃烧产生的粉煤灰（主要含有SiO2、Fe2O3、Al2O3等）是火电厂产生的废渣，若不加处理会污染环境。为综合利用，研究人员对其进行如下处理： （1）滤渣主要成分是________________；滤液①中的阳离子为_____________________。 （2）滤液①中还加入还原剂原因是________________；若加入的还原剂为铁粉，反应的离子方程式为_____________________________________。 （3）加入氨水是为了调节pH使铝离子沉淀，其离子方程式为_________________；反应终点的pH对铝和铁分离效果的影响如右图。根据实验结果，为达到好的分离效果，反应过程中控制pH的范围是__________，选择该范围的理由是_________。 （4）NH4HSO4和H2SO4按物质的量比1:1混合溶于水配制成浸取液，220℃时可将高铝粉煤灰中Al2O3转化为硫酸铝铵[NH4Al(SO4) 2]，然后分离、煅烧获得纯Al2O3。 查阅资料知硫酸铝铵：①溶解度：0℃时，S＝5.2g；100℃时，S＝421.9g 。②280℃时分解。 ①依据资料可知，将硫酸铝铵与其他溶质分离的方法是_____________。 ②煅烧NH4Al(SO4) 2时发生4NH4Al（SO4）22Al2O3+5SO3↑+3SO2↑+2NH3↑+N2↑+5H2O↑，得到混合气体（NH3、N2、SO2、SO3、H2O ）。若16mol混合气体按如下装置被完全吸收制得浸取液。则右下图中，试剂X是___________（填化学式）；试剂Y是_________（填名称），其中溶质的物质的量为_____________。 【答案】 ①. SiO2 ②. Fe3+、Al3+、H+ ③. 使Fe3+还原成Fe2+，以便于调节pH时只有Al(OH)3沉淀分离出来 ④. 2Fe3++Fe=3Fe2+，Fe+2H+=Fe2++H2↑ ⑤. 3NH3·H2O＋Al3+=Al(OH)3↓＋3NH4+ ⑥. 略小于5 ⑦. 在该范围内铝元素沉淀率较高，而铁元素的沉淀率较低 ⑧. 冷却结晶 ⑨. O2（O3或H2O2等也合理） ⑩. 氨水 ⑪. 2mol 【解析】 【详解】试题分析：由题意知，粉煤灰与硫酸反应后，二氧化硅不溶，过滤除去二氧化硅，滤液中含有Fe3+和Al3+等，加入还原剂肯定是把还原Fe3+为Fe2+，以防后面沉淀Al3+时一起沉淀。 （1）煤燃烧产生的粉煤灰（主要含有SiO2、Fe2O3、Al2O3等）中不溶于硫酸的是SiO2，所以滤渣主要成分是SiO2；为了提高浸取速率和浸取率，硫酸适当过量，所以滤液①中的阳离子为Fe3+、Al3+、H+。 （2）滤液①中还加入还原剂原因是使Fe3+还原成Fe2+，以便于调节pH时只有Al(OH)3沉淀分离出来；若加入的还原剂为铁粉，铁可以与Fe3+、H+反应，反应的离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+、Fe+2H+=Fe2++H2↑。 （3）加入氨水是为了调节pH使铝离子沉淀，其离子方程式为3NH3·H2O＋Al3+=Al(OH)3↓＋3NH4+；由图中信息可知，pH在4.6左右时，铝离子沉淀率较高而亚铁离子的沉淀率很低，所以为达到好的分离效果，反应过程中控制pH的范围是略小于5（或4.6左右），选择该范围的理由是在该范围内铝元素沉淀率较高，而铁元素的沉淀率较低。 （4）①依据资料可知，硫酸铝铵的溶解度随温度升高增大了很多，故将硫酸铝铵与其他溶质分离的方法是冷却结晶。 ②煅烧NH4Al(SO4) 2时发生4NH4Al（SO4）22Al2O3+5SO3↑+3SO2↑+2NH3↑+N2↑+5H2O↑，生成的混合气体被完全吸收制得NH4HSO4和H2SO4按物质的量比1：1组成的浸取液，则试剂X为可以把二氧化硫氧化的O2（O3或H2O2等也合理）等氧化剂、试剂Y为氨水。由上述反应方程式可知，16mol混合气体含2mol氨气、5mol SO3和3mol SO2，混合气体经氨水吸收并氧化后，得到了 NH4HSO4和H2SO4按物质的量比1：1组成的浸取液，由S原子守恒可以判断该浸取液中NH4HSO4和H2SO4的物质的量都是4mol，由于上述混合气体中已有2mol氨气被吸收，根据N原子守恒可知试剂Y为含2mol溶质的氨水。 点睛：本题难度很大。由于流程中没有除去杂质元素铁的操作，故可判断加入还原剂一定是把+3价铁还原为+2价，然后在沉淀铝的时候通过控制pH达到实验目的。图象中虽然没有标出两条曲线所代表的沉淀率是哪种元素的，但是依据题意，可以通过控制pH达到实验目的，则可判断在pH较低时沉淀率较高的是铝，否则就无法分离了。 23. 已知汽车尾气排放时容易发生以下反应： Ⅰ．N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH1=+180.0kJ/mol Ⅱ．2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH2 请回答下列问题： (1)若CO的燃烧热(ΔH3)为-283.5kJ/mol，则反应Ⅱ的ΔH2=_______kJ/mol。 (2)若在恒容密闭容器中，充入2mol CO(g)和1mol NO(g)，发生反应Ⅱ，下列选项中不能说明该反应已达到平衡状态的是_______(填标号)。 A. CO和NO的物质的量之比不变 B.混合气体的密度保持不变 C.混合气体的压强保持不变 D.v正(N2)=2v逆(CO) (3)CO和NO2也可发生类似于反应Ⅱ的变化，热化学方程式为2NO2(g)+4CO(g)N2(g)+4CO2(g) ΔH4<0。一定温度下，向2L恒容密闭容器中充入4.0mol NO2和4.0mol CO，测得相关数据如下表： 0min 5min 10min 15min 20min c(NO2)/mol·L-1 2.0 1.7 1.56 1.5 1.5 c(N2)/mol·L-1 0 0.15 0.22 0.25 0.25 ①0~5min内，v正(CO2)=_______mol·L-1·min-1；该温度下反应的化学平衡常数K=_______(保留两位有效数字)L/mol。 ②其他条件不变，升高温度，NO2的平衡转化率_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。 ③20min时，保持其他条件不变，再向容器中通入0.4mol CO、0.7mol N2和0. 4mol CO2，此时v正_______(填“”、“”或“”) v逆。 【答案】 ①. -747 ②. BD ③. 0.12 ④. 0.11 ⑤. 减小 ⑥. < 【解析】 【分析】(1)写出CO燃烧的热化学方程式，根据题给热化学方程式，结合盖斯定律进行分析计算； (2)该反应为气体总量减小放热反应，根据“变量不变”进行分析； (3)根据v正(CO2)= 进行计算；根据三段式，计算出各物质的平衡浓度，然后带入K= 进行计算；根据Qc与K的关系判断反应进行的方向。 【详解】(1)①N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH1=+180.0kJ/mol；②2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH2；若CO的燃烧热(ΔH3)为-283.5kJ/mol，反应的热化学方程式为：③2CO(g)+ O2(g)= 2CO2(g) ΔH3=-567.0kJ/mol；根据盖斯定律可知：③-①可以得到：②2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH2=ΔH3-ΔH1=-567.0kJ/mol-180.0kJ/mol=-747kJ/mol；则反应Ⅱ的ΔH2=-747kJ/mol； (2)若在恒容密闭容器中，充入2mol CO(g)和1mol NO(g)，发生反应2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)， A．该反应中，CO和NO按照1:1进行反应，而CO和NO是按照2:1进行投料的，所以当CO和NO的物质的量之比不变时，反应达到平衡状态，故A不选； B．容器的体积不变，混合气体的总质量不变，因此混合气体的密度始终保持不变，不能判断反应是否达到平衡状态，故B可选； C．该反应为气体总量发生变化的反应，其它条件不变是，压强与气体的物质的量成正比，因此混合气体的压强保持不变时，反应达到了平衡状态，故C不选； D．当速率满足2v正(N2)=v逆(CO)关系时，反应达到平衡状态；当出现v正(N2)=2v逆(CO)关系时，正逆反应速率不相等，反应未达到平衡状态，故D可选； 故选BD； (3)热化学方程式为2NO2(g)+4CO(g)N2(g)+4CO2(g) ΔH4<0； ①0~5min内，生成氮气的浓度为0.15mol/L，则生成二氧化碳气体的浓度为0.6 mol/L，v正(CO2)= =0.12mol·L-1·min-1；从图表数据可知，反应进行到15min时，达到平衡状态，所以反应得到平衡后各物质的浓度分别为：c(NO2)= 1.5mol·L-1，c(CO)=2-0.5×2=1mol·L-1，c(N2)= 0.25mol·L-1，c(CO2)=1mol·L-1，该温度下反应的化学平衡常数K===0.11； ②该反应为放热反应，升高温度，平衡逆移，NO2的平衡转化率减小； ③平衡时，n(NO2)= 3mol，n(CO)=2mol，n(N2)= 0.5mol，n(CO2)=2mol，20min时，保持其他条件不变，再向容器中通入0.4mol CO、0.7mol N2和0. 4mol CO2，则容器内气体的量：n(NO2)= 3mol，n(CO)=2.4mol，n(N2)= 1.2mol，n(CO2)=2.4mol，在2L的容器中，各物质的浓度分别为：c(NO2)= 1.5 mol·L-1，c(CO)=1.2 mol·L-1，c(N2)=0.6 mol·L-1，c(CO2)=1.2mol·L-1；根据Qc=，带入数值可得Qc=0.27>K=0.11，反应向左进行，此时v正v逆。 24. 某小组利用弱酸H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液(H2SO4酸化)反应来探究“外界条件对化学反应速率的影响”。该小组欲通过测定单位时间内生成CO2的体积来判断反应的快慢。设计实验方案如表： 编号 H2C2O4溶液 酸性KMnO4溶液 温度℃ 浓度/mol•L-1 体积/mL 浓度/mol•L-1 体积/mL ① 0.10 20 0.10 30 25 ② 0.20 20 0.10 30 25 ③ 0.20 20 0.10 30 50 （1）已知反应后H2C2O4转化为CO2逸出，MnO转化为Mn2+，写出该反应的离子方程式_____；每消耗1molH2C2O4，则反应中转移____mol电子。 （2）探究浓度对化学反应速率影响的实验编号是____，实验②、③探究____对化学反应速率影响。本实验还可通过测定____来比较化学反应速率。 （3）小组同学发现反应速率总是如图，其中t1～t2时间内速率变快的主要原因可能是： a.该反应放热，使体系温度升高； b._____。 【答案】（1） ①. 5H2C2O4+2MnO+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O ②. 2mol （2） ①. ①和② ②. 温度 ③. KMnO4溶液完全褪色所需时间(或产生相同体积气体所需时间) （3）产物Mn2+(或MnSO4)具有催化作用 【解析】 【小问1详解】 根据反应后H2C2O4转化为CO2逸出，KMnO4转化为MnSO4，利用化合价升降相等写出反应的化学方程式为：，改写成离子方程式为：；H2C2O4中碳元素的化合价为+3价，变成二氧化碳后化合价总共升高了2(4−3)价，所以每消耗1molH2C2O4转移2mol电子； 【小问2详解】 探究反应物浓度对化学反应速率影响，除了浓度不同，其他条件完全相同的实验编号是①和②，实验②、③探究温度对化学反应速率影响，本实验还可通过测定KMnO4溶液完全褪色所需时间（或产生相同体积气体所需的时间）来比较化学反应速率； 【小问3详解】 开始反应物的浓度最大，随着反应的进行，反应物的浓度逐渐减少，反应速率应该变慢，但反应速率t1～t2时间内速率却变快的主要原因可能是a.该反应放热，使体系温度升高；b.产物Mn2+(或MnSO4)具有催化作用。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $