精品解析：福建省三明地区部分高中校协作2023-2024学年高二上学期期中联考化学试题

三明地区部分高中校协作 2023～2024学年第一学期期中联考 高二化学试卷 (考试时间：90分钟 总分：100分) 试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 Na 23 Mg 24 Al 27 第Ⅰ卷（选择题，共48分） 一、选择题（本大题共16小题，每小题3分，共48分。每小题只有一个选项是符合题意的。） 1. 下列说法正确的是 A. 电解MgCl2饱和溶液，可制得金属镁 B. 升高温度，一般可使活化分子的百分数增大，因而反应速率增大 C. 用广泛pH试纸测得某溶液的pH为2.3 D. H+(aq)＋OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1，可知:含1mol CH3COOH的溶液与含1mol NaOH的溶液混合，放出热量等于57.3kJ 2. 已建立平衡的某可逆反应，当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时，下列有关叙述正确的是（ ） ①生成物的体积分数一定增大②生成物的产量一定增加③反应物的转化率一定增大④反应物浓度一定降低⑤逆反应速率一定降低⑥使用合适的催化剂 A. ② B. ①②③ C. ②③④ D. ④ 3. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 25℃时，1L pH=13的Ba(OH)2溶液中含有的OH-数目为0.1NA B. 100mL 2.0mol·L-1的盐酸与醋酸溶液中氢离子数均为0.2NA C. 密闭容器中，2mol SO2和1mol O2催化反应后分子总数为2NA D. 2.3g Na与O2完全反应，反应中转移的电子数介于0.1NA和0.2NA之间 4. 常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 A. 无色透明的溶液中：Fe3+、Ba2+、NO、Cl- B. c(Fe3+)＝0.1mol·L-1的溶液中：K+、Na+、SO、CO C. c(H+)=10-14mol·L-1溶液中：Na+、[Al(OH)4]-、S2-、SO D. 水电离出的c水(H+)与c水(OH-)乘积为10-28的溶液中：K+、Na+、HCO、Ca2+ 5. 下列关于可逆反应A(？)+2B(s)⇌C(g) ΔH<0，叙述正确的是 A. 当反应达到平衡之后，气体摩尔质量不变，则反应达到平衡状态 B. 平衡后，恒温下扩大容器体积，再次平衡后气体密度一定减小 C. 平衡后，恒容下降低温度，再次平衡后气体中C的体积分数可能减小 D. 平衡后，恒温恒容下，通入气体C，气体C的浓度可能不变 6. 一定温度下，向10mL0.40mol·L-1H2O2溶液中加入适量FeCl3溶液，不同时刻测得生成O2的体积（已折算为标准状况）如表所示。资料显示，反应分两步进行：①2Fe3++ H2O2=2Fe2++ O2↑+2H+，②H2O2+2Fe2++2H+=2H2O+2Fe3+，反应过程中能量变化如图所示。下列说法不正确的是 t/min 0 2 4 6 V(O2)/mL 0 9.9 17.2 22.4 A. 0~6min的平均反应速率v(H2O2)=3.33×10-2mol∙L-1∙min-1 B. Fe3+作用是增大过氧化氢的分解速率 C. 反应①是吸热反应，反应②是放热反应 D. 反应2H2O2(aq)=2H2O(l)+O2(g)∆H=E1-E2＜0 7. 某多孔材料孔径大小和形状恰好将“固定”，能高选择性吸附。废气中的被吸附后，经处理能全部转化为。原理示意图如下。 已知： 下列说法不正确的是 A. 温度升高时不利于吸附 B. 多孔材料“固定”，促进平衡正向移动 C. 转化为的反应是 D. 每获得时，转移电子的数目为 8. 下列离子方程式书写正确的是 A. 向硫酸铝溶液中滴入少量氨水：Al3++3OH-=Al(OH)3↓ B. 向FeI2溶液中通入过量Cl2：Cl2+2I-=2Cl-+I2 C. 用FeS除去废水中的Cu2+：Cu2+(aq)+FeS(s)=CuS(s)+Fe2+(aq) D. 向NH4HSO4溶液中加入少量Ba(OH)2溶液：Ba2++NH+OH-+SO=BaSO4↓+NH3·H2O 9. 常温，下列实验操作及现象与推论不相符的是 选项 操作及现象 推论 A 用pH试纸测得0.1mol/L CH3COOH溶液pH约为3 CH3COOH是弱电解质 B 向某无色溶液中加入足量稀盐酸，产生无色无味气体；再将该气体通入澄清石灰水，产生白色浑浊 溶液中可能含有CO或HCO C 用pH计测定相同浓度的CH3COONa溶液和NaClO溶液的pH，前者的pH小于后者的 HClO的酸性弱于CH3COOH D 向2mL1mol/LNaOH溶液中加入1mL0.1mol/LMgCl2溶液，产生白色沉淀；再加入1mL0.1mol/LFeCl3溶液，产生红褐色沉淀 Mg(OH)2沉淀转化为Fe(OH)3沉淀 A. A B. B C. C D. D 10. 下列说法正确是 A. 常温时，某物质的溶液中由水电离出的，若a>7时，则该溶液的pH一定为14-a B. 某温度时水的离子积常数，若将此温度下pH=11的NaOH溶液aL与pH=1的稀硫酸bL混合，若所得混合液pH=2，则a：b=9：2 C. 常温下，同pH的盐酸、硫酸、醋酸溶液导电性关系：盐酸=硫酸<醋酸 D. 常温下，同pH的硫酸和醋酸溶液中和同浓度同体积的氢氧化钠溶液，消耗酸的体积：硫酸<醋酸 11. 电离常数是研究电解质在水溶液中的行为的重要工具。现有HX、H2Y和H2Z三种酸，各酸及其盐之间不发生氧化还原反应，它们的电离常数如下表所示。 酸 电离常数（25℃） HX Ka=10-9.2 H2Y Ka1=10-6.4 Ka2=10-10.3 H2Z Ka1=10-1.9 Ka2=10-7.2 下列说法正确的是 A. 三种酸的强弱关系：H2Z < H2Y < HX B. 在水溶液中结合H+的能力：Y2﹣<Z2﹣ C. Na2Y溶液与过量HX反应的离子方程式：HX+Y2﹣=HY﹣+X﹣ D. 25℃时，浓度均为0.1mol∙L﹣1的H2Y和H2Z溶液的pH：H2Y<H2Z 12. 根据下列图示所得推论正确的是 A. 甲是新制氯水光照过程中氯离子浓度的变化曲线，推断次氯酸分解生成了HCl和O2 B. 乙是C4H10(g)C4H8(g)+H2(g)的平衡转化率与温度和压强的关系曲线，推断该反应的∆H＞0、x＞0.1 C. 丙是0.5mol/L CH3COONa溶液及水的pH随温度的变化曲线，说明随温度升高，CH3COONa溶液中c(OH-)减小 D. 丁是0.03g镁条分别与2mL 2mol/L盐酸和醋酸反应过程中密闭容器内气体压强随时间的变化曲线，推断①代表盐酸与镁条的反应 13. 室温下，下列溶液中粒子浓度关系正确的是 A. Na2S溶液：c(Na+)>c(HS-)>c(OH-)>c(H2S) B. CH3COONa 和CaCl2混合溶液：c(Na+)+2c(Ca2+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)+c(Cl-) C. pH=5的NaHSO3溶液：c(Na+)>c(H2SO3)>c(SO)>c(H+)>c(OH-) D. Na2C2O4溶液：c(OH-)=c(H+)+c(HC2O)+c(H2C2O4) 14. 如图是利用一种微生物将废水中的有机物(如淀粉)和废气NO的化学能直接转化为电能，下列说法中一定正确的是 A. 质子透过阳离子交换膜由右向左移动 B. 电子流动方向为N→Y→X→M C. M电极反应式：(C6H10O5)n＋7nH2O－24ne-=6nCO2↑＋24nH+ D. 当M电极微生物将废水中16.2 g淀粉转化掉时，N电极产生134.4 L N2(标况下) 15. 叠氮酸(HN3)是一种弱酸。常温下，向20 mL 0.1 mol·L-1的HN3溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1NaOH溶液。测得滴定过程中溶液的pH随V(NaOH)变化如图所示，下列说法正确的是 A. 点①溶液中：c(HN3)+c(H+)>c()+c(OH-) B. 点②溶液中：c(Na+)=c(N)+c(HN3) C. 常温下，Ka(HN3)的数量级为10-4 D. 点③溶液中：c(OH-)=c(H+)+c(HN3) 16. 某100mL无色溶液可能含有Na+、NH、Mg2+、Al3+、Fe3+、CO、Cl-中的若干种，取该溶液进行连续实验，实验过程如图：(所加试剂均过量，气体全部逸出) 下列说法错误的是 A. 原溶液一定存在Na+、NH、Mg2+、Al3+和Cl-，一定不存在Fe3+、CO B. 原溶液中c(NH)=1mol·L-1 C. 沉淀2的成分为Mg(OH)2 D. 原溶液中c(Cl-)≥6mol·L-1 第II卷（非选择题） 二、非选择题（包括4小题，共52分） 17. 某市对大气进行监测，发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5(直径小于等于2.5 um的悬浮颗粒物)其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此，对PM2.5、SO2、CO、NOx等进行研究具有重要意义。请回答下列问题： （1）关于PM2.5研究： 常温下用蒸馏水处理PM2.5样本制成待测试样。若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表： 离子 K+ Na+ NH SO NO Cl— 浓度(mol·L-1) 4×10-6 6×10-6 2×10-5 4×10-5 3×10-5 2×10-5 根据表中数据判断PM2.5试样显_______(填“酸性”、“碱性”或“中性”)，其pH=___________。 （2）关于SO2的研究： ①为减少SO2的排放，常采取的措施之一是将煤转化为清洁气体燃料。 已知：C(s)+O2(g)=CO2(g)；ΔH1=-437.3kJ·mol-1 H2(g)+O2(g)=H2O(g)；ΔH2=-2858kJ·mol-1 CO(g)+O2(g)=CO2(g)；ΔH3=-283.0kJ·mol-1 则写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式________。 ②SO2是工业制硫酸的重要中间产物。通过下列反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH=-198 kJ·mol-1(催化剂在400～500℃时效果最好)。结合信息与下表数据，根据化学理论与生产实际综合分析，为了使二氧化硫尽可能转化为三氧化硫，应选择的生产条件是___________（含压强、温度、催化剂等）。在生产中，还可以通入过量空气，其目的是___________。 某温度下不同压强下SO2的转化率(%)： 1×105Pa 1×106Pa 5×106Pa 1×107Pa 转化率 97.5% 99.2% 99.6% 99.7% ③某人设想以如下图所示装置用电化学原理将二氧化硫转化为硫酸，写出通入SO2的电极的电极反应式_____________。 （3）关于NOx和CO的研究：已知气缸中生成NO的反应为：N2(g)+O2(g)2NO(g)，若1 mol空气含有0.8 mol N2和0.2 mol O2，1300 ℃时在密闭容器内反应达到平衡。测得NO为8×10 - 4 mol。计算该温度下的平衡常数K= ____________(计算过程中可进行合理近似处理)，汽车启动后，气缸温度越高，单位时间内NO排放量越大，原因是_____________。 18. 某研究小组探究饮用水中铁锰的来源和去除原理。 I.铁锰来源 某地区地下水铁锰含量和国家标准对比 某些地区地下水常见微粒含量(mg/L) 国家饮用水标准(mg/L) Fe2+ Mn2+ HCO CO2 Fe2+ Mn2+ pH 4～20 0.4～3 1～1.5 30～70 0.3 0.1 6.5～8.5 （1）利用FeCO3溶解度计算溶出的Fe2+为1.1mg/L，依据上表数据，结合平衡移动原理，解释地下水中Fe2+含量远大于1.1mg/L的原因_____。 II.去除原理 （2）自然氧化法： ①曝气池中使水呈“沸腾”状的作用_____。 ②补全曝气池中氧化Fe2+时发生反应的离子方程式： ________Fe2++________O2+________H2O=________Fe(OH)3+_____________。 此方法铁去除时间长，锰去除率低。 （3）药剂氧化法：工业上可以采用强氧化剂(ClO2、液氯、双氧水等)，直接氧化Fe2+、Mn2+生成Fe(OH)3和MnO2除去。某实验中pH=6.5时，Fe2+、Mn2+浓度随ClO2投加量的变化曲线如图： ①ClO2投加量小于1.2mg/L时，可以得出Fe2+、Mn2+性质差异的结论是______。 ②分析图中数据ClO2氧化Mn2+是可逆反应。写出反应的离子方程式______。 ③写出两种提高锰去除率的方法______。 19. 合成气在煤化工和天然气化工中有着十分重要的地位，由合成气可合成多种有机基础原料和产品。 （1）煤化工中生产合成气的反应为： ①该反应的平衡常数表达式为_______，该反应在_______(填高温或低温)自发进行。 ②在恒温恒容下，同时放入四种物质，下列事实能够说明反应已达到平衡的是_______。 A.反应体系中，混合气体的密度不再改变 B.反应体系中，和的体积分数相等 C.反应体系中，当有键断裂的同时有键形成 D.混合气体的平均相对分子质量保持不变 （2）天然气化工中生产合成气的主要反应为：,在恒容容器中按物质的量之比加入一定量的和，在压强为、不同温度下测得的平衡转化率如下图所示： ①请在图中画出压强为时的平衡转化率随温度的变化曲线______。 ②现有实验测得反应：在下，以不同碳氧比投料时反应，达平衡后的转化率及的选择性，所测数据如表所示。(已知：选择性=) 碳氧比 转化率 0.40 0.88 0.98 0.99 选择性 0.98 0.93 0.67 0.40 选择性 0.99 0.94 0.65 0.32 最佳碳氧比为_______。假设按碳氧比=1∶1投料，反应容器的体积为，通入和各，请列式表示平衡时容器内的浓度______ (用a、V的代数式表示) （3）煤化工可以制取甲醇，甲醇-空气燃料电池，以溶液为电解质溶液，(电极材料为惰性电极)，当全部转化为，停止放电，写出负极的电极反应式_______ 20. 乙酸、碳酸、次氯酸、草酸在生产、生活及医药方面有广泛用途。 回答下列问题： I．已知25℃时，H2SO3、H2CO3、HClO和CH3COOH的电离平衡常数如下： 化学式 H2SO3 H2CO3 HClO CH3COOH 电离平衡常数() Ka1=1.4×10-2 Ka2=6.0×10-8 Ka1=4.5×10-7 Ka2=4.7×10-11 4.0×10-8 1.8×10-5 （1）0.1 mol·L的下列四种溶液，pH由小到大的顺序是________(填标号)。 A. Na2CO3 B. CH3COONa C. NaClO D. NaHSO3 （2）0.1 mol·L NaHCO3的溶液中c(OH-)>c(H+)，结合数据用化学用语解释原因：________。 （3）向NaClO溶液中通入少量CO2，反应的离子方程式为_____________。 （4）向NaClO溶液中分别加入下列物质，能增大c(HClO)的是_______(填标号)。 A. CH3COOH B. SO2 C. NaHCO3 D. NaOH Ⅱ．乙二酸(H2C2O4)俗称草酸，在实验研究和化学工业中应用广泛。 （5）室温下，测得0.1 mol·L-1 H2C2O4溶液的pH =1.3，写出草酸的电离方程式__________。 （6）草酸溶液中各粒子的物质的量分数随溶液pH变化关系如图所示： ①向草酸溶液中滴加KOH溶液至pH=2.5时发生的主要反应的离子方程式是__________。 ②0.1 mol·L-1 KHC2O4溶液中，下列粒子浓度关系正确的是_______(填序号)。 a．c(K+)+c(H+)=c(HC2O)+c(C2O)+c(OH-) b．c(K+)>c(HC2O) > c(C2O) > c(H2C2O4) c．c(K+)=c(HC2O) + c(C2O)+c(H2C2O4) 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 三明地区部分高中校协作 2023～2024学年第一学期期中联考 高二化学试卷 (考试时间：90分钟 总分：100分) 试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 Na 23 Mg 24 Al 27 第Ⅰ卷（选择题，共48分） 一、选择题（本大题共16小题，每小题3分，共48分。每小题只有一个选项是符合题意的。） 1. 下列说法正确的是 A. 电解MgCl2饱和溶液，可制得金属镁 B. 升高温度，一般可使活化分子的百分数增大，因而反应速率增大 C. 用广泛pH试纸测得某溶液的pH为2.3 D. H+(aq)＋OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1，可知:含1mol CH3COOH的溶液与含1mol NaOH的溶液混合，放出热量等于57.3kJ 【答案】B 【解析】 【详解】A．利用电解熔融的氯化镁来冶炼金属Mg，而电解MgCl2饱和溶液生成氢氧化镁沉淀、氢气、氯气，A错误； B．升高温度，可使分子的能量增大，单位体积内的活化分子数目增多，活化分子的百分数增大，单位体积内的有效碰撞次数增多，反应速率加快，B正确； C．广泛pH试纸读数为整数，pH应为2，C错误； D．CH3COOH为弱酸，与NaOH发生反应的过程中，会因CH3COOH的电离而吸热，使得测得的中和热的数值偏低，放出的热量小于57.3kJ，D错误； 故选B。 2. 已建立平衡的某可逆反应，当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时，下列有关叙述正确的是（ ） ①生成物的体积分数一定增大②生成物的产量一定增加③反应物的转化率一定增大④反应物浓度一定降低⑤逆反应速率一定降低⑥使用合适的催化剂 A. ② B. ①②③ C. ②③④ D. ④ 【答案】A 【解析】 【详解】①平衡向正反应方向移动，生成物的物质的量增大，但质量分数不一定增大，如二氧化硫和氧气的反应，增大氧气的量很多时，生成三氧化硫质量分数可能减小，①错误； ②平衡向正反应移动，生成物的产量一定增加，②正确； ③增大某一反应的浓度，平衡向正反应移动，其它反应物的转化率增大，自身转化率降低，③错误； ④增大某一反应的浓度，平衡向正反应移动，其它反应物的转化率增大，浓度降低，自身增大，④错误； ⑤平衡向正反应移动，正反应速率一定大于逆反应速率，但逆反应速率不一定降低，也可能是正反应速率增大，或者同时增大，⑤错误； ⑥加入催化剂，正逆反应速率同等程度增大，平衡不移动，⑥错误。 综上所述②正确，故答案为：A。 3. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 25℃时，1L pH=13的Ba(OH)2溶液中含有的OH-数目为0.1NA B. 100mL 2.0mol·L-1的盐酸与醋酸溶液中氢离子数均为0.2NA C. 密闭容器中，2mol SO2和1mol O2催化反应后分子总数为2NA D. 2.3g Na与O2完全反应，反应中转移的电子数介于0.1NA和0.2NA之间 【答案】A 【解析】 【详解】A．pH=13，则c(OH-)=0.1mol/L，n(OH-)=c(OH-)×V=0.1mol/L×1L=0.1mol，即0.1NA，A正确； B．盐酸和醋酸的物质的量均为0.2mol，但醋酸为弱酸，在溶液中部分电离，所以醋酸溶液中H+数目小于0.2NA，B错误； C．SO2和O2反应为可逆反应，达到平衡时分子总数目大于2NA，C错误； D．2.3g Na物质的量为0.1mol，与O2完全反应，化合价升高1价，转移电子数为0.1NA，故D错误； 故选A。 4. 常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 A. 无色透明的溶液中：Fe3+、Ba2+、NO、Cl- B. c(Fe3+)＝0.1mol·L-1的溶液中：K+、Na+、SO、CO C. c(H+)=10-14mol·L-1溶液中：Na+、[Al(OH)4]-、S2-、SO D. 水电离出的c水(H+)与c水(OH-)乘积为10-28的溶液中：K+、Na+、HCO、Ca2+ 【答案】C 【解析】 【详解】A．Fe3+为黄色，故A不符合题意； B．c(Fe3+)＝0.1mol·L-1的溶液中，Fe3+与CO发生双水解生成二氧化碳气体和氢氧化铁沉淀，故B不符合题意； C．c(H+)=10-14mol·L-1的溶液中，pH=14，溶液呈碱性，各离子不反应，可以大量共存，故C符合题意； D．水电离出的c水(H+)与c水(OH-)乘积为10-28，水的电离被抑制，可能是酸，也可能是碱溶液，HCO在酸性或碱性环境中都不能大量共存，故D不符合题意； 故选C。 5. 下列关于可逆反应A(？)+2B(s)⇌C(g) ΔH<0，叙述正确的是 A. 当反应达到平衡之后，气体摩尔质量不变，则反应达到平衡状态 B. 平衡后，恒温下扩大容器体积，再次平衡后气体密度一定减小 C. 平衡后，恒容下降低温度，再次平衡后气体中C的体积分数可能减小 D. 平衡后，恒温恒容下，通入气体C，气体C的浓度可能不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．若A不是气体，气体摩尔质量一直不变，不能判断是否是平衡状态，若A是气体，可以判断，故A错误； B．若A不是气体，温度不变，平衡常数不变，气体C的浓度不变，密度也不变，若A是气体，气体化学计量数相等，平衡不移动，密度减小，故B错误； C．若A不是气体，C的体积分数可能一直是100%，若A是气体，降低温度，平衡正向移动C的体积分数增加，故C错误； D．若A不是气体，恒温恒容下，平衡常数不变，气体C的浓度不变，故D正确。 故选择D。 6. 一定温度下，向10mL0.40mol·L-1H2O2溶液中加入适量FeCl3溶液，不同时刻测得生成O2的体积（已折算为标准状况）如表所示。资料显示，反应分两步进行：①2Fe3++ H2O2=2Fe2++ O2↑+2H+，②H2O2+2Fe2++2H+=2H2O+2Fe3+，反应过程中能量变化如图所示。下列说法不正确的是 t/min 0 2 4 6 V(O2)/mL 0 9.9 17.2 22.4 A. 0~6min的平均反应速率v(H2O2)=3.33×10-2mol∙L-1∙min-1 B. Fe3+的作用是增大过氧化氢的分解速率 C. 反应①是吸热反应，反应②是放热反应 D. 反应2H2O2(aq)=2H2O(l)+O2(g)的∆H=E1-E2＜0 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据表中数据，0~6min生成22.4mL的氧气，即1×10-3mol，需要过氧化氢2×10-3mol，反应过氧化氢的浓度为0.2mol/L，则平均反应速率v(H2O2)= =3.33×10-2mol∙L-1∙min-1，A正确； B．根据反应①、②，Fe3+作催化剂，作用是增大过氧化氢分解速率，B正确； C．由图象可知，反应①中反应物的能量小于生成物的能量，是吸热反应，反应②中反应物的能量大于生成物的能量，是放热反应，C正确； D．E1为反应①的正反应活化能，E2为反应②逆反应的活化能，与该反应的焓变无关，反应2H2O2(aq)=2H2O(l)+O2(g)的∆H≠E1-E2，D错误； 故选D。 7. 某多孔材料孔径大小和形状恰好将“固定”，能高选择性吸附。废气中的被吸附后，经处理能全部转化为。原理示意图如下。 已知： 下列说法不正确的是 A. 温度升高时不利于吸附 B. 多孔材料“固定”，促进平衡正向移动 C. 转化为的反应是 D. 每获得时，转移电子的数目为 【答案】D 【解析】 【分析】废气经过MOFs材料之后，NO2转化成N2O4被吸附，进而与氧气和水反应生成硝酸，从该过程中我们知道，NO2转化为N2O4的程度，决定了整个废气处理的效率。 【详解】A．从可以看出，这个是一个放热反应，升高温度之后，平衡逆向移动，导致生成的N2O4减少，不利于NO2的吸附，A正确； B．多孔材料“固定”，从而促进平衡正向移动，B正确； C．N2O4和氧气、水反应生成硝酸，其方程式为，C正确； D．在方程式中，转移的电子数为4e-，则每获得，转移的电子数为0.4mol，即个数为，D错误； 故选D。 8. 下列离子方程式书写正确的是 A. 向硫酸铝溶液中滴入少量氨水：Al3++3OH-=Al(OH)3↓ B. 向FeI2溶液中通入过量Cl2：Cl2+2I-=2Cl-+I2 C. 用FeS除去废水中的Cu2+：Cu2+(aq)+FeS(s)=CuS(s)+Fe2+(aq) D. 向NH4HSO4溶液中加入少量Ba(OH)2溶液：Ba2++NH+OH-+SO=BaSO4↓+NH3·H2O 【答案】C 【解析】 【详解】A．NH3·H2O为弱碱不能拆，硫酸铝与氨水反应的离子方程式为Al3++3NH3∙H2O=Al(OH)3↓+3，A错误； B．通入过量Cl2，Fe2+和I-都被完全氧化，过量Cl2与FeI2溶液反应的离子方程式为3Cl2+2Fe2++4I-=6Cl-+2Fe3++2I2，B错误； C．FeS作沉淀剂除去废水中Cu2+，使FeS转化为CuS，Cu2+(aq)+FeS(s)=CuS(s)+Fe2+(aq)，C正确； D．Ba(OH)2少量时OH-先与NH4HSO4溶液中的H+反应，不反应，NH4HSO4溶液与少量Ba(OH)2溶液反应的离子方程式为Ba2++2OH-+2H++=BaSO4↓+2H2O，D错误； 故选C。 9. 常温，下列实验操作及现象与推论不相符的是 选项 操作及现象 推论 A 用pH试纸测得0.1mol/L CH3COOH溶液pH约为3 CH3COOH是弱电解质 B 向某无色溶液中加入足量稀盐酸，产生无色无味气体；再将该气体通入澄清石灰水，产生白色浑浊 溶液中可能含有CO或HCO C 用pH计测定相同浓度的CH3COONa溶液和NaClO溶液的pH，前者的pH小于后者的 HClO的酸性弱于CH3COOH D 向2mL1mol/LNaOH溶液中加入1mL0.1mol/LMgCl2溶液，产生白色沉淀；再加入1mL0.1mol/LFeCl3溶液，产生红褐色沉淀 Mg(OH)2沉淀转化为Fe(OH)3沉淀 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．CH3COOH为弱酸，电离不完全，则pH试纸测得0.1 mol/LCH3COOH溶液pH约为3，故A正确； B．无色无味气体为二氧化碳，则溶液中可能含有CO或HCO，故B正确； C．测定盐溶液的pH可判断水解程度，前者的pH小于后者的，可知HClO的酸性弱于CH3COOH，故C正确； D．NaOH过量，均为沉淀生成，不发生沉淀的转化，故D错误； 故选：D。 10. 下列说法正确的是 A. 常温时，某物质的溶液中由水电离出的，若a>7时，则该溶液的pH一定为14-a B. 某温度时水的离子积常数，若将此温度下pH=11的NaOH溶液aL与pH=1的稀硫酸bL混合，若所得混合液pH=2，则a：b=9：2 C. 常温下，同pH的盐酸、硫酸、醋酸溶液导电性关系：盐酸=硫酸<醋酸 D. 常温下，同pH的硫酸和醋酸溶液中和同浓度同体积的氢氧化钠溶液，消耗酸的体积：硫酸<醋酸 【答案】B 【解析】 【详解】A．某物质的溶液中由水电离出的c(H＋)＝1×10−amol•L−1，若a＞7时，则该溶液的pH可能为(14−a)，也可能是a，故A错误； B．此温度下pH＝11的NaOH溶液中c(NaOH)＝c(OH−)＝0.01mol/L，pH＝1的稀硫酸中c(H＋)＝0.1mol/L，若所得混合液pH＝2，则混合溶液中c(H＋)＝0.01mol/L═，a：b＝9：2，故B正确； C．溶液导电性与溶液中离子浓度和离子所带电荷有关，盐酸、硫酸、醋酸溶液的pH相同，溶液中离子的电荷浓度相等，同pH的盐酸、硫酸、醋酸溶液的导电性几乎相等，故C错误； D．醋酸为弱酸，不完全电离，同pH的硫酸和醋酸溶液中，溶液醋酸还隐藏大量醋酸分子，所以中和同浓度同体积的氢氧化钠溶液，消耗酸的体积：硫酸＞醋酸，故D错误； 故答案选B。 11. 电离常数是研究电解质在水溶液中的行为的重要工具。现有HX、H2Y和H2Z三种酸，各酸及其盐之间不发生氧化还原反应，它们的电离常数如下表所示。 酸 电离常数（25℃） HX Ka=10-9.2 H2Y Ka1=10-6.4 Ka2=10-10.3 H2Z Ka1=10-1.9 Ka2=10-7.2 下列说法正确的是 A. 三种酸的强弱关系：H2Z < H2Y < HX B. 在水溶液中结合H+的能力：Y2﹣<Z2﹣ C. Na2Y溶液与过量HX反应的离子方程式：HX+Y2﹣=HY﹣+X﹣ D. 25℃时，浓度均为0.1mol∙L﹣1的H2Y和H2Z溶液的pH：H2Y<H2Z 【答案】C 【解析】 【详解】A．多元弱酸在溶液中分步电离，以一级电离为主，弱酸的电离常数越大，在溶液中的电离程度越大，酸性越强，由表格数据可知，电离常数的大小顺序为HX < H2Y <H2Z ，则三种酸的强弱关系为HX < H2Y <H2Z ，故A错误； B．弱酸的电离常数越大，在溶液中的电离程度越大，酸性越强，由表格数据可知，H2Z H2Z的二级电离常数大于H2Y，则HZ﹣在溶液中的电离程度大于HY﹣，由盐类水解规律可知，Y2﹣在水溶液中结合氢离子的能力大于Z2﹣，故B错误； C．弱酸的电离常数越大，在溶液中的电离程度越大，酸性越强，由表格数据可知，HX的电离常数小于H2Y的一级电离常数，大于H2Y的二级电离常数，则酸性强弱顺序为HY﹣<HX < H2Y，由强酸制弱酸的原理可知，Na2Y溶液与过量HX反应的离子方程式为HX+Y2﹣=HY﹣+X﹣，故C正确； D．多元弱酸在溶液中分步电离，以一级电离为主，弱酸的电离常数越大，在溶液中的电离程度越大，酸性越强，由表格数据可知，H2Y的一级电离常数小于H2Z，则等浓度的H2Y溶液中氢离子浓度小于H2Z，溶液的pH大于H2Z，故D错误； 故选C。 12. 根据下列图示所得推论正确的是 A. 甲是新制氯水光照过程中氯离子浓度的变化曲线，推断次氯酸分解生成了HCl和O2 B. 乙是C4H10(g)C4H8(g)+H2(g)的平衡转化率与温度和压强的关系曲线，推断该反应的∆H＞0、x＞0.1 C. 丙是0.5mol/L CH3COONa溶液及水的pH随温度的变化曲线，说明随温度升高，CH3COONa溶液中c(OH-)减小 D. 丁是0.03g镁条分别与2mL 2mol/L盐酸和醋酸反应过程中密闭容器内气体压强随时间的变化曲线，推断①代表盐酸与镁条的反应 【答案】D 【解析】 【详解】A、在氯水中，存在反应：Cl2+H2OH++Cl-+HClO，Cl-浓度的升高说明平衡正向移动，是因为HClO不稳定分解，但是并不能推断出HClO分解产生了O2，A错误； B、同一压强下，温度升高，平衡转化率升高，则平衡正向移动，∆H＞0；同一温度下，压强增大，平衡逆向移动，平衡转化率降低，则x＜0.1；B错误； C、盐类的水解和弱电解质的电离都是吸热反应，温度升高，水的离子积增大，水中的c(H+)增大，pH降低；温度升高，CH3COONa的水解平衡正向移动，c(OH-)增大，由于c(H+)=，Kw增大的更多一些，使得c(H+)也增大一些[c(H+)没有c(OH-)增大得多]，溶液pH呈小幅度的减小，C错误； D、盐酸和醋酸的体积、浓度均相同，则HCl和醋酸的物质的量也相同，故这两个容器中产生的H2的量相同，最终容器内的压强也相同；HCl是强电解质，醋酸是弱电解质，则醋酸溶液的H+的浓度较低，其反应速率也较低，故①代表盐酸与镁条的反应，②代表醋酸与镁条的反应，D正确； 故选D。 【点睛】本题的A选项是易混项，需要注意的是HClO的分解方式不仅仅有，也有，题中虽然有光照这个条件，但并未验证有O2生成，故无法说明HClO的分解方式。 13. 室温下，下列溶液中粒子浓度关系正确的是 A. Na2S溶液：c(Na+)>c(HS-)>c(OH-)>c(H2S) B. CH3COONa 和CaCl2混合溶液：c(Na+)+2c(Ca2+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)+c(Cl-) C. pH=5的NaHSO3溶液：c(Na+)>c(H2SO3)>c(SO)>c(H+)>c(OH-) D. Na2C2O4溶液：c(OH-)=c(H+)+c(HC2O)+c(H2C2O4) 【答案】B 【解析】 【详解】A．Na2S溶液中的一级水解程度大于二级水解程度，则c(Na＋)>c(OH－)>c(HS－)>c(H2S)，故A错误； B．CH3COONa和CaCl2混合溶液存在的物料守恒式为c(Na＋)=c(CH3COO－)+c(CH3COOH)、2c(Ca2＋)=c(Cl－)，两式相加得到c(Na+)+2c(Ca2+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)+c(Cl-)，故B正确； C．NaHSO3溶液pH=5，呈酸性，则电离程度大于水解程度，即c(SO)＞c(H2SO3)，故C错误； D．Na2C2O4溶液中存在的质子守恒式为c(OH－)=c(H＋)+c(HC2O)+2c(H2C2O4)，故D错误； 故选B。 14. 如图是利用一种微生物将废水中的有机物(如淀粉)和废气NO的化学能直接转化为电能，下列说法中一定正确的是 A. 质子透过阳离子交换膜由右向左移动 B. 电子流动方向为N→Y→X→M C. M电极反应式：(C6H10O5)n＋7nH2O－24ne-=6nCO2↑＋24nH+ D. 当M电极微生物将废水中16.2 g淀粉转化掉时，N电极产生134.4 L N2(标况下) 【答案】C 【解析】 【分析】由题给信息可知，该装置为原电池，由图可得：电解质溶液为酸性溶液，NO发生还原反应生成N2，因为原电池中，正极上得电子发生还原反应，负极上失电子发生氧化反应，则N为正极，M为负极。 【详解】A项，M为负极、N为正极，质子透过阳离子交换膜由负极区移动到正极区，即由左向右移动，故A错误； B项，电子从负极（M极）流出，经外电路到X，经Y流入正极（N极），故B错误； C项，有机物淀粉在负极（M极）失电子发生氧化反应，结合图示，电极反应式为：(C6H10O5)n+7nH2O-24ne-=6nCO2↑+24nH+，故C正确； D项，16.2g淀粉（即0.1mol C6H10O5）反应，转移2.4mol电子，因为正极（N极）反应为：2NO+4H++4e-=N2+H2O，则N电极产生0.6mol氮气，在标准状况下的体积为13.44 L，故D错误。 综上所述，符合题意的选项为C。 【点睛】本题考查电化学知识，根据题意判断属于原电池，利用图中所给信息，通过元素化合价的变化，确定得失电子（发生了还原反应还是氧化反应），从而确定正、负极，结合电解质溶液酸碱性书写电极反应式，根据电极反应式确定电解质中离子移动方向、电子转移数目、有关计算等。 15. 叠氮酸(HN3)是一种弱酸。常温下，向20 mL 0.1 mol·L-1的HN3溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1NaOH溶液。测得滴定过程中溶液的pH随V(NaOH)变化如图所示，下列说法正确的是 A. 点①溶液中：c(HN3)+c(H+)>c()+c(OH-) B. 点②溶液中：c(Na+)=c(N)+c(HN3) C. 常温下，Ka(HN3)的数量级为10-4 D. 点③溶液中：c(OH-)=c(H+)+c(HN3) 【答案】D 【解析】 【详解】A．点①溶液为HN3与NaN3等浓度的混合溶液，根据电荷守恒可得c(Na+)+c(H+)=c()+c(OH-)，溶液pH＜7，说明HN3的电离作用大于N的水解作用，所以c(HN3)＜c(Na+)，所以c(HN3)+c(H+)＜c()+c(OH-)，故A项错误； B．点②溶液中存在电荷守恒：c(Na+)+c(H+)=c()+c(OH-)，该点溶液pH=7，则c(H+)= c(OH-)，所以c(Na+)=c()，则c(Na+)＜c()+c(HN3)，故B项错误； C．在常温下，0.1 mol/L HN3的pH=2.85，则c(H+)=10-2.85mol/L，Ka(HN3)=，故Ka(HN3)的数量级为10-5，故C项错误； D．点③溶液为NaN3溶液，根据质子守恒可得：c(OH-)=c(H+)+c(HN3)，故D项正确； 故本题选D。 16. 某100mL无色溶液可能含有Na+、NH、Mg2+、Al3+、Fe3+、CO、Cl-中的若干种，取该溶液进行连续实验，实验过程如图：(所加试剂均过量，气体全部逸出) 下列说法错误的是 A. 原溶液一定存在Na+、NH、Mg2+、Al3+和Cl-，一定不存在Fe3+、CO B. 原溶液中c(NH)=1mol·L-1 C. 沉淀2的成分为Mg(OH)2 D. 原溶液中c(Cl-)≥6mol·L-1 【答案】A 【解析】 【分析】无色溶液，不可能有Fe3+，加入氨水，生成沉淀，且沉淀部分溶解于NaOH，则所得沉淀1一定是Mg(OH)2、Al(OH)3的混合物，一定存在Mg2+、Al3+，Al(OH)3是7.8g，物质的量为，沉淀2一定是Mg(OH)2，质量为5.8g，物质的量为；碳酸根和Mg2+、Al3+不共存，一定不存在，所得到的滤液中加入氢氧化钠，出现气体，为氨气，的物质的量为，开始加入适量氨水沉淀Mg2+、Al3+，加入氨水的物质的量为，则一定存在，物质的量为0.1mol；加入了NaOH再进行焰色反应，所以钠离子不能确定。 【详解】A． 根据原溶液一定存在、Mg2+、Al3+和Cl-，一定不存在Fe3+、，Na+不能判断，A项错误； B． 100mL溶液存在NH4+的物质的量为0.1mol，则c()=1mol·L-1，B项正确； C． 由分析可知沉淀2是Mg(OH)2，C项正确； D． 根据电荷守恒，氯离子的物质的量≥，则原溶液中c(Cl-)≥6mol·L-1，D项正确； 故答案选A。 第II卷（非选择题） 二、非选择题（包括4小题，共52分） 17. 某市对大气进行监测，发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5(直径小于等于2.5 um的悬浮颗粒物)其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此，对PM2.5、SO2、CO、NOx等进行研究具有重要意义。请回答下列问题： （1）关于PM2.5的研究： 常温下用蒸馏水处理PM2.5样本制成待测试样。若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表： 离子 K+ Na+ NH SO NO Cl— 浓度(mol·L-1) 4×10-6 6×10-6 2×10-5 4×10-5 3×10-5 2×10-5 根据表中数据判断PM2.5试样显_______(填“酸性”、“碱性”或“中性”)，其pH=___________。 （2）关于SO2的研究： ①为减少SO2的排放，常采取的措施之一是将煤转化为清洁气体燃料。 已知：C(s)+O2(g)=CO2(g)；ΔH1=-437.3kJ·mol-1 H2(g)+O2(g)=H2O(g)；ΔH2=-285.8kJ·mol-1 CO(g)+O2(g)=CO2(g)；ΔH3=-283.0kJ·mol-1 则写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式________。 ②SO2是工业制硫酸的重要中间产物。通过下列反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH=-198 kJ·mol-1(催化剂在400～500℃时效果最好)。结合信息与下表数据，根据化学理论与生产实际综合分析，为了使二氧化硫尽可能转化为三氧化硫，应选择的生产条件是___________（含压强、温度、催化剂等）。在生产中，还可以通入过量空气，其目的是___________。 某温度下不同压强下SO2的转化率(%)： 1×105Pa 1×106Pa 5×106Pa 1×107Pa 转化率 97.5% 99.2% 99.6% 99.7% ③某人设想以如下图所示装置用电化学原理将二氧化硫转化为硫酸，写出通入SO2的电极的电极反应式_____________。 （3）关于NOx和CO的研究：已知气缸中生成NO的反应为：N2(g)+O2(g)2NO(g)，若1 mol空气含有0.8 mol N2和0.2 mol O2，1300 ℃时在密闭容器内反应达到平衡。测得NO为8×10 - 4 mol。计算该温度下的平衡常数K= ____________(计算过程中可进行合理近似处理)，汽车启动后，气缸温度越高，单位时间内NO排放量越大，原因是_____________。 【答案】（1） ①. 酸性 ②. 4 （2） ①. C(s) + H2O(g) = H2(g)+CO(g) △H=+131.5 kJ/mol ②. 常压，400～500 ℃，使用催化剂 ③. 增大氧气浓度，提高二氧化硫转化率 ④. SO2-2e-+2H2O=4H++SO （3） ①. 4×10-6 ②. 升温，反应速率加快，而且反应正方向吸热，平衡向右移动 【解析】 【小问1详解】 由题给数据可知，PM2.5试样中阳离子电荷总数为(4×10-6+6×10-6+2×10-5)mol/L=3×10-5mol/L，阴离子电荷总数为(4×10-5×2+3×10-5+2×10-5)mol/L=13×10-5mol/L，则溶液中氢离子浓度大于氢氧根离子浓度，溶液呈酸性，由电荷守恒可知，溶液中氢离子的浓度为13×10-5mol/L-3×10-5mol/L=1×10-4mol/L，溶液pH为4； 【小问2详解】 ①将已知反应依次编号为①②，由盖斯定律可知，②—①可得反应C(s) + H2O(g) = H2(g)+CO(g)，则反应热△H=△H2-△H1=(-110.5kJ/mol)-(-241.8kJ/mol)=+131.3 kJ/mol，反应的热化学方程式为C(s) + H2O(g) = H2(g)+CO(g)  △H=+131.3 kJ/mol； ②二氧化硫的催化氧化反应是气体体积减小的放热反应，增大压强、降低反应温度，平衡都向正反应方向移动，有利于提高二氧化硫的转化率，由表格数据可知，常压1×105Pa时转化率就已经很高了，若采用高压，平衡能向正反应方向移动，但二氧化硫的转化率变化不大，与高压设备的材料费用相比，高压是得不偿失的，所以实际生产时采用常压，由催化剂在400～500℃时效果最好可知，为了使二氧化硫尽可能转化为三氧化硫，应选择的生产条件是常压，400～500 ℃，使用催化剂；在生产中，通入过量空气可以增大反应为氧气浓度，使平衡向正反应方向移动，二氧化硫转化率增大，所以在生产中，还可以通入过量空气使二氧化硫尽可能转化为三氧化硫； ③由图可知，通入二氧化硫的电极为原电池的负极，二氧化硫在水分子作用下失去电子发生氧化反应生成硫酸根离子和氢离子，电极反应式为SO2-2e-+2H2O=4H++SO； 【小问3详解】 设气缸体积为1L，由1300 ℃时在密闭容器内反应达到平衡时测得NO为8×10 - 4 mol可知，平衡时氮气、氧气和一氧化氮的浓度为(0.8-8×10 - 4)mol/L、(0.2—8×10 - 4)mol/L、8×10- 4mol/L，反应的平衡常数K=≈4×10-6；该反应为吸热反应，升高温度，反应速率增大，平衡向正反应方向移动，所以汽车启动后，气缸温度越高，单位时间内一氧化氮排放量越大。 18. 某研究小组探究饮用水中铁锰的来源和去除原理。 I.铁锰来源 某地区地下水铁锰含量和国家标准对比 某些地区地下水常见微粒含量(mg/L) 国家饮用水标准(mg/L) Fe2+ Mn2+ HCO CO2 Fe2+ Mn2+ pH 4～20 0.4～3 1～1.5 30～70 0.3 0.1 6.5～8.5 （1）利用FeCO3溶解度计算溶出的Fe2+为1.1mg/L，依据上表数据，结合平衡移动原理，解释地下水中Fe2+含量远大于1.1mg/L的原因_____。 II.去除原理 （2）自然氧化法： ①曝气池中使水呈“沸腾”状的作用_____。 ②补全曝气池中氧化Fe2+时发生反应的离子方程式： ________Fe2++________O2+________H2O=________Fe(OH)3+_____________。 此方法铁去除时间长，锰去除率低。 （3）药剂氧化法：工业上可以采用强氧化剂(ClO2、液氯、双氧水等)，直接氧化Fe2+、Mn2+生成Fe(OH)3和MnO2除去。某实验中pH=6.5时，Fe2+、Mn2+浓度随ClO2投加量的变化曲线如图： ①ClO2投加量小于1.2mg/L时，可以得出Fe2+、Mn2+性质差异的结论是______。 ②分析图中数据ClO2氧化Mn2+是可逆反应。写出反应的离子方程式______。 ③写出两种提高锰去除率的方法______。 【答案】 ①. FeCO3难溶于水，在溶液中存在沉淀溶解平衡：FeCO3(s)Fe2+(aq)+(aq)，酸雨中含有H+浓度较大，H+结合形成，使得溶液中c()浓度降低，沉淀溶解平衡正向移动，最终使地下水中Fe2+的浓度增大 ②. 加快反应速率 ③. 4 ④. 1 ⑤. 10 ⑥. 4 ⑦. 8 ⑧. H+ ⑨. Mn2+的浓度越大，ClO2投加量小于1.2mg/L时几乎没影响，Fe2+的浓度小，ClO2降解的速率更快 ⑩. 2ClO2+5Mn2++6H2O2Cl-+5MnO2+12H+ ⑪. 适当增加ClO2的投料量，升高温度 【解析】 【详解】I.(1)FeCO3难溶于水，在溶液中存在沉淀溶解平衡：FeCO3(s)Fe2+(aq)+(aq)，酸雨中含有H+浓度较大，H+结合形成，使得溶液中c()浓度降低，沉淀溶解平衡正向移动，最终使地下水中Fe2+的浓度增大；故答案为：FeCO3难溶于水，在溶液中存在沉淀溶解平衡：FeCO3(s)Fe2+(aq)+(aq)，酸雨中含有H+浓度较大，H+结合形成，使得溶液中c()浓度降低，沉淀溶解平衡正向移动，最终使地下水中Fe2+的浓度增大； II. (2) ①曝气池中使水呈“沸腾”状的作用温度越高，反应速率越快，故答案为：加快反应速率； ②根据电子守恒，电荷守恒，原子守恒，配平化学方程得：4Fe2++O2+10H2O=4 Fe(OH)3+8H+，故答案为：4；1；10；4；8；H+； (3)①ClO2投加量小于1.2mg/L时，可以得出Fe2+、Mn2+性质差异的结论是Mn2+的浓度越大，ClO2投加量小于1.2mg/L时几乎没影响，Fe2+的浓度小，ClO2降解的速率更快，故答案为：Mn2+的浓度越大，ClO2投加量小于1.2mg/L时几乎没影响，Fe2+的浓度小，ClO2降解的速率更快； ②分析图中数据ClO2氧化Mn2+是可逆反应。ClO2氧化Mn2+生成二氧化锰和氯离子，离子方程式为2ClO2+5Mn2++6H2O2Cl-+5MnO2+12 H+，故答案为：2ClO2+5Mn2++6H2O2Cl-+5MnO2+12H+； ③写出两种提高锰去除率的方法：适当增加ClO2的投料量，升高温度，适当降低pH等；故答案为：适当增加ClO2的投料量，升高温度。 19. 合成气在煤化工和天然气化工中有着十分重要的地位，由合成气可合成多种有机基础原料和产品。 （1）煤化工中生产合成气的反应为： ①该反应的平衡常数表达式为_______，该反应在_______(填高温或低温)自发进行。 ②在恒温恒容下，同时放入四种物质，下列事实能够说明反应已达到平衡的是_______。 A.反应体系中，混合气体的密度不再改变 B.反应体系中，和的体积分数相等 C.反应体系中，当有键断裂的同时有键形成 D.混合气体的平均相对分子质量保持不变 （2）天然气化工中生产合成气的主要反应为：,在恒容容器中按物质的量之比加入一定量的和，在压强为、不同温度下测得的平衡转化率如下图所示： ①请在图中画出压强为时的平衡转化率随温度的变化曲线______。 ②现有实验测得反应：在下，以不同碳氧比投料时反应，达平衡后的转化率及的选择性，所测数据如表所示。(已知：选择性=) 碳氧比 转化率 0.40 0.88 0.98 0.99 选择性 0.98 0.93 0.67 0.40 选择性 099 0.94 0.65 0.32 最佳碳氧比为_______。假设按碳氧比=1∶1投料，反应容器的体积为，通入和各，请列式表示平衡时容器内的浓度______ (用a、V的代数式表示) （3）煤化工可以制取甲醇，甲醇-空气燃料电池，以溶液为电解质溶液，(电极材料为惰性电极)，当全部转化为，停止放电，写出负极的电极反应式_______ 【答案】（1） ①. ②. 高温 ③. AD （2） ①. ②. 1∶0.5 ③. mol/L （3） 【解析】 【小问1详解】 ①反应C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g)的平衡常数表达式为K=；该反应的∆H＞0、∆S＞0，该反应在高温下∆G＜0，反应能自发进行；答案为：K=；高温。 ②A．由于C呈固态，建立平衡的过程中混合气体的质量是变量，在恒温恒容容器中，混合气体的密度是变量，则反应体系中混合气体的密度不再改变能说明反应已达到平衡，A项选； B．若开始放入的CO(g)、H2(g)的物质的量相等，建立平衡的过程中CO和H2的体积分数始终相等，则反应体系中CO和H2的体积分数相等不能说明反应达到平衡，B项不选； C．反应体系中，当有2molH—O键断裂一定有1molH—H键形成，只表示正反应方向，不能说明反应达到平衡，C项不选； D．由于C呈固态，结合方程式知，建立平衡的过程中混合气体的平均相对分子质量是变量，则混合气体的平均相对分子质量保持不变说明反应达到平衡，D项选； 答案选AD。 【小问2详解】 ①2CH4(g)+O2(g)⇌2CO(g)+4H2(g)的正反应为气体分子数增大的反应，在相同温度下，增大压强，平衡逆向移动，CH4的平衡转化率减小，故压强为5.05×105Pa时CH4的平衡转化率随温度的变化曲线在原曲线（1.01×105Pa）下，即为 ；答案为： 。 ②根据表中数据知，随着碳氧比的增大CH4的平衡转化率减小，CO和H2的选择性增大，结合选择性=可得下表： 碳氧比[n(CH4)/n(O2)] 1∶0.25 1∶05 1∶1 1∶1,25 CH4转化率 0.40 0.88 0.98 0.99 H2选择性 0.98 0.93 0.67 0.40 CO选择性 0.99 0.94 0.65 0.32 H2的产率 0.392 0.8184 0.6566 0.396 CO的产率 0.396 0.8272 0.637 0.3168 由表中数据知，最佳碳氧比为1∶0.5，CO和H2的产率最大；通入CH4和O2各amol，根据反应2CH4(g)+O2(g)⇌2CO(g)+4H2(g)，理论上生成H2物质的量为2amol，由表中数据知当碳氧比为1∶1时，CH4的平衡转化率为0.98，H2的选择性为0.67，H2的选择性=，则H2的产率为0.98×0.67，平衡时H2的物质的量为2amol×0.98×0.67，容器的体积为VL，则平衡时容器内H2的浓度为mol/L；答案为1∶0.5；mol/L， 【小问3详解】 甲醇—空气燃料电池中，通入空气的电极为正极，通入甲醇的电极为负极，碱性条件下，负极上甲醇发生失电子的氧化反应生成，负极电极反应式为CH3OH-6e-+7OH-=+5H2O；答案为：CH3OH-6e-+7OH-=+5H2O。 20. 乙酸、碳酸、次氯酸、草酸在生产、生活及医药方面有广泛用途。 回答下列问题： I．已知25℃时，H2SO3、H2CO3、HClO和CH3COOH的电离平衡常数如下： 化学式 H2SO3 H2CO3 HClO CH3COOH 电离平衡常数() Ka1=1.4×10-2 Ka2=6.0×10-8 Ka1=4.5×10-7 Ka2=4.7×10-11 4.0×10-8 1.8×10-5 （1）0.1 mol·L的下列四种溶液，pH由小到大的顺序是________(填标号)。 A. Na2CO3 B. CH3COONa C. NaClO D. NaHSO3 （2）0.1 mol·L NaHCO3的溶液中c(OH-)>c(H+)，结合数据用化学用语解释原因：________。 （3）向NaClO溶液中通入少量CO2，反应的离子方程式为_____________。 （4）向NaClO溶液中分别加入下列物质，能增大c(HClO)的是_______(填标号)。 A. CH3COOH B. SO2 C. NaHCO3 D. NaOH Ⅱ．乙二酸(H2C2O4)俗称草酸，在实验研究和化学工业中应用广泛。 （5）室温下，测得0.1 mol·L-1 H2C2O4溶液的pH =1.3，写出草酸的电离方程式__________。 （6）草酸溶液中各粒子的物质的量分数随溶液pH变化关系如图所示： ①向草酸溶液中滴加KOH溶液至pH=2.5时发生的主要反应的离子方程式是__________。 ②0.1 mol·L-1 KHC2O4溶液中，下列粒子浓度关系正确的是_______(填序号)。 a．c(K+)+c(H+)=c(HC2O)+c(C2O)+c(OH-) b．c(K+)>c(HC2O) > c(C2O) > c(H2C2O4) c．c(K+)=c(HC2O) + c(C2O)+c(H2C2O4) 【答案】（1）DBCA （2）HCO的电离常数为Ka2=4.7×10-11，HCO其水解常数：，HCO的水解程度大于其电离程度 （3）ClO−+H2O+CO2=HCO+HClO （4）A （5）H2C2O4H++HC2O、HC2OC2O+H+ （6） ①. H2C2O4+OH−=HC2O+H2O ②. bc 【解析】 【小问1详解】 图表数据分析，电离程度判断酸性：H2SO3＞CH3COOH＞H2CO3＞HClO，水解程度：Na2CO3溶液＞NaClO溶液＞CH3COONa溶液＞NaHSO3溶液，则0.1 mol·L−1的下列四种溶液，pH由小到大的顺序为：DBCA，故答案为：DBCA； 【小问2详解】 的电离常数为Ka2=4.7×10-11，其水解常数：，的水解程度大于其电离程度，因此溶液中c(OH-)>c(H+)，故答案为：的电离常数为Ka2=4.7×10-11，其水解常数：，的水解程度大于其电离程度； 【小问3详解】 向NaClO溶液中通入少量CO2，H2CO3 酸性大于HClO大于，所以反应生成次氯酸和碳酸氢钠，不能生成二氧化碳，反应的离子方程式为：，故答案为：； 【小问4详解】 A．NaClO溶液中存在水解平衡：，加入CH3COOH后，c(OH-)降低，平衡正向移动，c(HClO)增大，故A项正确； B．NaClO溶液中存在水解平衡：，加入SO2后，HClO与SO2反应，c(HClO)减小，故B项错误； C．NaClO溶液中存在水解平衡：，加入NaHCO3后，水解程度比大，抑制水解，c(HClO)减小，故C项错误； D．NaClO溶液中存在水解平衡：，加入NaOH后，c(OH-)增大，平衡逆向移动，抑制水解，c(HClO)减小，故D项错误； 故答案为：A； 【小问5详解】 室温下，测得0.1 mol·L-1 H2C2O4溶液的pH =1.3，为二元弱酸，多元弱酸分步电离，电离方程式为：、，故答案为：、； 【小问6详解】 ①由图可知，向草酸溶液中滴加KOH溶液至pH=2.5时，H2C2O4与OH-反应生成，发生主要反应的离子方程式是：，故答案为：； ②0.1mol/LKHC2O4溶液中： a．0.1mol/LKHC2O4溶液中，阳离子有：c(K+)、c(H+)，阴离子有：、 、c(OH-)，根据电荷守恒有：c(K+)+ c(H+)=c()+ 2c()+c(OH-) ，故a项错误； b．由图像可知，表示曲线达到最高点时，即刚好生成KHC2O4溶液，此时溶液显酸性，说明的电离程度大于水解程度，故有c() >c(H2C2O4)，因此溶液中c(K+) >c()>c() >c(H2C2O4)，故b项正确； c．根据物料守恒有：c(K+)=c()+ c()+ c(H2C2O4)，故c项正确； 故答案为：bc。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $