精品解析：河北省邢台市五岳联盟2023-2024学年高二上学期12月份月考化学试卷

2023-2024学年高二(上)第三次月考 化学 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 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。 4.本试卷主要考试内容：人教版选择性必修1第三章、第四章。 5.可能用到的相对原子质量：H1 C12 N14 O16 S32 K39 Fe56 Cu64 Pb207 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42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. 化学与工业生产、社会发展息息相关，下列说法正确的是 A. 在潮湿空气中，纯铁比生铁更容易生锈 B. 将滹沱河特大桥的桥墩钢铁与外接电源正极相连以减缓桥梁的腐蚀 C. 工业上电解熔融的来制备铝 D. 锌锰干电池工作时，存在化学能转化为电能和热能的过程 2. 下列事实中没有涉及化学平衡知识的是 A. 将铁制品放在干燥处保存 B. 使用含氟牙膏能预防龋齿 C. 工业上在10MPa~30MPa条件下合成氨 D. 使用热的纯碱溶液除油污 3. 某学生设计了如图所示的实验装置，实验过程中发现电流计指针发生了偏转，下列说法错误的是 A. 食醋属于弱电解质 B. 铁棒为该装置的负极 C 铜罐表面发生了还原反应 D. 电子由铁棒流出，经过导线和电流计流向铜罐 4. 25℃时，下列各组离子在指定条件下一定不能大量共存的是 A. 水电离出的的溶液中：、、、 B. 含有大量的溶液中：、、、 C. 甲基橙变红的溶液中：、、、 D. 的溶液中：、、、 5. 下列装置能实现铁棒上镀铜是 A B C D A. A B. B C. C D. D 6. 设是阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 溶液中，、、总数为 B. 的硫酸溶液中，含有的数目为 C. 与反应时，每转移电子，生成的数目为 D. 铅酸蓄电池的负极质量增加时，电路中转移的电子总数为 7. 下列装置正确且进行实验可以达到相应实验目的的是 A．制备无水 B．比较和的金属性 C．用已知浓度的溴水滴定未知浓度的溶液 D．探究浓度对化学反应速率的影响 A. A B. B C. C D. D 8. 一种锂离子电池的结构如图，该电池总反应为，下列说法正确的是 A. 隔膜阴离子交换膜 B. 放电时，往石墨层移动 C. 充电时，极与外接电源的正极相连 D. 充电时，b极质量会减少 9. 时，与中间体(*表示吸附在催化剂表面)在不同的催化剂作用下生成的历程及能量变化如图所示，下列说法错误的是 A. 途径①的决速步的能垒(活化能)大于途径②的决速步的能垒 B. 途径②的平衡常数大于途径① C. 反应过程中有极性键的断裂与形成 D. 的稳定性弱于 10. 铁碳微电解法处理中性废水的一种装置如图所示，电解过程中，生成的絮状的铁的氢氧化物可以吸附水中杂质，下列说法错误的是 A. 多孔铁电极可以增大接触面积，加快反应速率 B. 装置中会发生反应： C. 石墨电极上的电极反应式为 D. 电路中每转移电子，可生成 11. 用惰性电极电解硫酸铜溶液，一段时间后停止电解，往电解后的电解液中加入，充分反应后，电解液恢复到电解前状态，下列说法错误的是 A. 阳极产生的气体只有一种 B. 电路中共转移电子 C. 相同条件下，阴、阳两极生成的气体体积比为 D. 电解过程中，阴极析出铜的总质量为 12. 城市污水循环用作城市稳定的第二水源，对缓解城市用水危机有重要意义。高铁酸盐作为一种绿色环保水处理剂，兼具极强的氧化性和良好的絮凝效果，电解制备(紫色固体，能溶于水，微溶于浓溶液)的装置示意图如图，下列说法正确的是 A. 可以循环使用，制备过程中无须添加 B. 工作时，左室和右室溶液的均减小 C. 生成高铁酸钾，左室溶液质量会增加 D. 交换膜为阳离子交换膜，交换膜为阴离子交换膜 13. 三氯化硅()是制备硅烷，多晶硅的重要原料。向容积为的恒容密闭容器中充入，分别在温度为、条件下发生反应： ，反应体系中的物质的量分数随时间变化的关系如图所示。下列说法正确的是 A. 容器内气体的压强： B. ， C. 时，反应自开始至达到平衡的过程中， D. 时，若起始时向该容器中充入、、，反应将向逆反应方向进行 14. 常温下，向氨水中逐滴加入的溶液，溶液的导电能力和变化如图所示(忽略反应过程中溶液温度变化)，下列说法错误的是 A. B. 常温下， C. 点溶液中存在关系： D. 点溶液中存在关系： 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 某化学兴趣小组用如图装置探究反应的进行程度。 已知：①、均为石墨电极；②实验中使用的电流计有电流通过时，指针偏向正极；③空气不影响该实验。 （1）闭合开关，电流计指针偏向右边，此时电极为_______极，电极的电极反应式为_______。 （2）一段时间后，电流计指针回到原点。断开开关，取极附近溶液于试管中，加入淀粉溶液，观察到混合溶液颜色变为_______色；取极附近溶液于试管中，滴加几滴溶液，可以观察到_______。 （3）往形管右侧溶液中加入粉末，充分溶解后，重新闭合开关，观察到指针偏向左边。闭合开关后，极的电极反应式为_______；检验极附近溶液中是否含有，可以选用的试剂是_______(填化学式)溶液。 （4）结合以上实验现象可知硫酸铁溶液和碘化钾溶液反应的化学方程式为_______；实验装置盐桥中的电解质溶液不选用饱和溶液的原因可能是_______。 16. 利用电化学原理可实现能量和物质的转化。现有如图所示装置(电解质溶液均足量)，甲、丙装置中的电极均为，请按要求回答下列问题： （1）甲装置是_______(填“原电池”或“电解池”)，极的电极反应式为_______。 （2）乙是粗铜(主要成分为、、、、)电解精炼制备精铜的装置。 ①为_______(填“粗铜”或“精铜”)；电解过程中产生的阳极泥的成分为_______(填化学式)；理论上电路中转移电子时，阴极质量增加_______。 ②电解过程中，电解质溶液中的_______(填“增大”“减小”或“不变”)。 （3）现用丙装置制备氯气、氢氧化钾等，则气体为_______(写化学式)，电解过程中，区溶液的_______(填“增大”“减小”或“不变”)，丙装置总反应的化学方程式为_______。 17. 工业上用粗二氧化碲(主要成分为、、、)制备精碲的工艺如图，请回答下列问题： 已知：滤液1中的碲元素以的形式存在。 （1）“溶解”时，加快溶解速率的措施有_______(写两种)；滤渣1的成分为_______(填化学式)；将洗涤滤渣1的洗涤液合并至滤液1中的目的是_______；滤液2中的阳离子主要为_______(填离子符号)。 （2）常温下，溶液的_______(填“>”“<”或“=”)7；“洗涤”过程中能说明二氧化碲洗涤干净的操作和现象是_______。 （3）“电解”时生成精碲的电极反应式为_______；电解余液中溶质的主要成分为_______(填化学式，下同)；整个流程中除水外可循环利用的物质是_______。 18. 我国力争于2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和。研发二氧化碳的碳捕集和碳利用技术是科学研究的热点问题。实现碳达峰、碳中和目标的有效方式之一是CO2加氢生产甲醇(CH3OH)，反应体系中发生如下反应： ⅰ．CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ∆H1=-90.77kJ/mol ⅱ．CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ∆H2=+41.21kJ/mol ⅲ．CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ∆H3 （1）∆H3=___________kJ/mol；反应ⅰ、ⅱ、ⅲ在不同温度下对应平衡常数如图1所示，220℃时，反应ⅰ的平衡常数K=8.1×10-3，则220℃时，反应ⅲ的平衡常数K=___________。 （2）在催化剂作用下，往容积为2L的刚性容器中通入1molCO2(g)和3molH2(g)，发生反应ⅰ、ⅱ、ⅲ，不同温度下CO2的平衡转化率和甲醇的选择性【甲醇的选择性=】如图2所示。 ①在T℃时，若仅发生反应ⅲ，下列说法能证明反应ⅲ达到平衡状态的是___________(填标号)。 A．容器内混合气体的密度不再改变 B．容器内二氧化碳与水的物质的量之比不再改变 C．容器内总压强不再改变 D．碳原子数目不再改变 ②甲醇的选择性随温度的升高而降低的原因可能是___________；T℃下反应ⅱ的平衡常数K=___________(保留小数点后3位)。 （3）在In2O3表面可以实现CO2加氢合成甲醇：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ∆H3，反应历程如图3，下列说法正确的是___________(填标号)。 A. In2O3能提高CO2的平衡转化率 B. 反应过程中，CO2发生了还原反应 C. In2O3会使|∆H3|的数值减小 D. In2O3提高了活化分子百分数 （4）利用光电催化原理，由CO2和H2O也可制备CH3OH，装置如图4所示，不同催化剂下生成CH3OH的法拉第效率与电极电势的关系如图5所示(已知法拉第效率是指实际生成物和理论生成物的百分比)。 ①为了保证生成甲醇的法拉第效率在较高水平，最合适的电势及最佳催化剂是___________。 ②写出光电催化装置图中右侧的电极反应式：___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023-2024学年高二(上)第三次月考 化学 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 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。 4.本试卷主要考试内容：人教版选择性必修1第三章、第四章。 5.可能用到的相对原子质量：H1 C12 N14 O16 S32 K39 Fe56 Cu64 Pb207 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42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. 化学与工业生产、社会发展息息相关，下列说法正确的是 A. 在潮湿的空气中，纯铁比生铁更容易生锈 B. 将滹沱河特大桥的桥墩钢铁与外接电源正极相连以减缓桥梁的腐蚀 C. 工业上电解熔融的来制备铝 D. 锌锰干电池工作时，存在化学能转化为电能和热能的过程 【答案】D 【解析】 【详解】A．在潮湿的空气中，生铁及其中的杂质、水膜构成原电池，铁为原电池的负极，使其腐蚀的速率比纯铁更快，更容易生锈，故A错误； B．应将大桥的桥墩钢铁与外接电源负极相连以减缓桥梁的腐蚀，故B错误； C．工业上电解熔融的来制备铝，故C错误； D．锌锰干电池工作时，化学能转化为电能，但并没有完全转化为电能，其中也存在化学能转化为热能的过程，故D正确； 故答案为：D。 2. 下列事实中没有涉及化学平衡知识的是 A. 将铁制品放在干燥处保存 B. 使用含氟牙膏能预防龋齿 C. 工业上在10MPa~30MPa条件下合成氨 D. 使用热的纯碱溶液除油污 【答案】A 【解析】 【详解】A．将铁制品放在干燥处保存，是为了避免其发生金属腐蚀，金属的腐蚀与平衡移动无关，A错误； B．使用含氟牙膏能预防龋齿是因为氟离子能与羟基磷灰石反应生成氟磷灰石，氟磷灰石比羟基磷灰石更难溶，涉及沉淀转化，B正确； C．工业合成氨是体积减小的反应，通常采用压强10MPa~30MPa条件下，有利于平衡正向移动，利于合成氨，C正确； D．纯碱中碳酸根水解显碱性，油污在碱性条件下水解，加热，有利于水解平衡正向移动，因此生活中可用热的纯碱溶液除去油污，能用平衡移动原理解释，D正确； 答案选A。 3. 某学生设计了如图所示的实验装置，实验过程中发现电流计指针发生了偏转，下列说法错误的是 A. 食醋属于弱电解质 B. 铁棒为该装置的负极 C. 铜罐表面发生了还原反应 D. 电子由铁棒流出，经过导线和电流计流向铜罐 【答案】A 【解析】 【分析】电流计指针发生了偏转，说明该装置形成了原电池，自发的氧化还原反应为铁与醋酸的反应，其中铁作负极、铜作正极。 【详解】A．食醋为混合物，既不是电解质也不是非电解质，A错误； B．铁与醋酸反应时，铁元素化合价升高，铁棒发生氧化反应，则铁棒为该装置的负极，B正确； C．铜作正极，正极发生还原反应，所以铜罐表面发生了还原反应，C正确； D．铁作负极、铜作正极，电子由负极流出经过导线流入正极，所以电子由铁棒流出，经过导线和电流计流向铜罐，D正确； 故选A。 4. 25℃时，下列各组离子在指定条件下一定不能大量共存的是 A. 水电离出的的溶液中：、、、 B. 含有大量的溶液中：、、、 C. 甲基橙变红的溶液中：、、、 D. 的溶液中：、、、 【答案】C 【解析】 【详解】A．水电离出的的溶液，可能是酸溶液，也可能是碱溶液，溶液呈碱性时，不能共存，酸性条件、、可以大量共存，故A不符； B．含有大量的溶液呈酸性：、、、可以大量共存，故B不符； C．甲基橙变红的溶液中，溶液为酸溶液，含有大量氢离子，与反应生成水而不能大量共存，故C符合； D．溶液，溶液呈酸性，、、、可以在酸性条件下大量共存，故D不符； 故选C。 5. 下列装置能实现铁棒上镀铜的是 A B C D A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．为原电池，电池总反应方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+，Fe为负极，Fe-2e-=Fe2+，故A选项错误； B．为电解池，Fe为阳极，Fe-2e-=Fe2+，Cu为阴极，Cu2++2e-=Cu，电解总反应方程式为，故B选项错误； C．不发生反应，故C选项错误； D．电解池，Cu为阳极，Cu-2e-=Cu2+，Fe为阴极，Cu2++2e-=Cu，能实现铁棒上镀铜，故D选项正确； 故选择D。 6. 设是阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 溶液中，、、总数为 B. 的硫酸溶液中，含有的数目为 C. 与反应时，每转移电子，生成的数目为 D. 铅酸蓄电池的负极质量增加时，电路中转移的电子总数为 【答案】C 【解析】 【详解】A．无体积无法计算，A错误； B．的硫酸溶液中，含有的数目为，B错误； C．与反应，每转移电子，生成的数目为，C正确； D．铅蓄电池放电过程中，负极反应为，可知，故转移0.1NA个电子，D错误； 故选C。 7. 下列装置正确且进行实验可以达到相应实验目的的是 A．制备无水 B．比较和的金属性 C．用已知浓度的溴水滴定未知浓度的溶液 D．探究浓度对化学反应速率的影响 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．因Mg2+会发生水解，因此制备无水MgCl2时，需要在氯化氢气氛中加热抑制Mg2+水解，A符合题意； B．氢氧化钠溶液中，Al能与氢氧化钠溶液反应而失去电子，作负极，Mg不与氢氧化钠溶液反应，作正极，但是Mg的金属活泼性高于Al，因此不能用B装置比较Mg和Al的金属性，B不符合题意； C．溴水应装在酸式滴定管中，且锥形瓶中发生反应，生成的遇淀粉变蓝色，滴定开始至滴定终点溶液一直呈蓝色，无法判断滴定终点，则无法测定KI溶液的浓度，C不符合题意； D．探究浓度对化学反应速率的影响，要保证其他条件相同，即溶液总体积应相同，而浓度不同，但该选项中溶液总体积不同，D不符合题意； 故选A。 8. 一种锂离子电池的结构如图，该电池总反应为，下列说法正确的是 A. 隔膜为阴离子交换膜 B. 放电时，往石墨层移动 C. 充电时，极与外接电源的正极相连 D. 充电时，b极质量会减少 【答案】C 【解析】 【分析】根据总反应方程式可知，放电时Li作负极，故b极为负极，a极为正极；充电时，a与电源的正极相连，作阳极，b与电源的负极相连作阴极，据此分析回答； 【详解】A．Li+需要通过隔膜，故隔膜为阳离子交换膜，A错误； B．放电时，往正极移动，即往a电极移动，B错误； C．据分析可知，a与电源的正极相连，作阳极，C正确； D．充电时，b电极的电极反应式为，b极质量增加，D错误； 故选C。 9. 时，与中间体(*表示吸附在催化剂表面)在不同的催化剂作用下生成的历程及能量变化如图所示，下列说法错误的是 A. 途径①的决速步的能垒(活化能)大于途径②的决速步的能垒 B. 途径②的平衡常数大于途径① C. 反应过程中有极性键的断裂与形成 D. 的稳定性弱于 【答案】B 【解析】 【详解】A．决定反应速率快慢的是慢反应，活化能越大、反应速率越慢，由图可知途径①的决速步的活化能大于途径②的决速步的活化能，故A正确； B．平衡常数只与温度有关，温度相同，途径②的平衡常数等于途径①，故B错误； C．由与中间体生成的过程中有碳氧极性键的断裂和羟基中氧氢极性键的形成，故C正确； D．由反应历程-相对能量图可知，的能量高于，能量越低越稳定，所以稳定性弱于，故D正确； 故答案为：B。 10. 铁碳微电解法处理中性废水的一种装置如图所示，电解过程中，生成的絮状的铁的氢氧化物可以吸附水中杂质，下列说法错误的是 A. 多孔铁电极可以增大接触面积，加快反应速率 B. 装置中会发生反应： C. 石墨电极上的电极反应式为 D. 电路中每转移电子，可生成 【答案】D 【解析】 【分析】根据图示，多孔铁电极为阳极，发生氧化反应，生成亚铁离子，则石墨电极为阴极，发生还原反应。 【详解】A．多孔铁电极可以增大反应接触面积，加快反应速率，A正确； B．根据图示，氢氧化亚铁会被氧气氧化生成氢氧化铁，B正确； C．石墨电极上发生还原反应，电极反应式为，C正确； D．阳极发生氧化反应，生成亚铁离子，电路中每转移电子，可生成，再与氧气反应生成，D错误； 故选D。 11. 用惰性电极电解硫酸铜溶液，一段时间后停止电解，往电解后的电解液中加入，充分反应后，电解液恢复到电解前状态，下列说法错误的是 A. 阳极产生气体只有一种 B. 电路中共转移电子 C. 相同条件下，阴、阳两极生成的气体体积比为 D. 电解过程中，阴极析出铜的总质量为 【答案】B 【解析】 【分析】的物质的量为0.1mol，电解硫酸铜溶液后溶液呈酸性，向电解后的溶液中加入碱式碳酸铜能恢复原溶液，碱式碳酸铜和硫酸反应生成硫酸铜、水和二氧化碳：，0.1mol碱式碳酸铜和硫酸反应生成0.2mol硫酸铜、0.3mol水和0.1mol二氧化碳：电解硫酸铜溶液第一阶段2CuSO4+2H2O2Cu↓+O2↑+2H2SO4、第二阶段：2H2O2H2↑+O2↑。 【详解】A．根据以上分析可知，阳极产生的气体只有一种，为氧气，故A正确； B．参与2CuSO4+2H2O2Cu↓+O2↑+2H2SO4反应的硫酸铜的物质的量0.2mol，转移电子0.4mol，参与2H2O2H2↑+O2↑反应的水的物质的量为0.1mol，转移电子0.2mol，电路中共转移电子，故B错误； C．参与2CuSO4+2H2O2Cu↓+O2↑+2H2SO4反应的硫酸铜的物质的量0.2mol，生成氧气的物质的量为0.1mol，参与2H2O2H2↑+O2↑反应的水的物质的量为0.3-0.2=0.1mol，生成氢气的物质的量为0.1mol、氧气物质的量为0.05mol，相同条件下，阴、阳两极生成的气体体积比为，故C正确； D．电解过程中，参与2CuSO4+2H2O2Cu↓+O2↑+2H2SO4反应的硫酸铜的物质的量0.2mol，阴极析出铜的总质量为0.2mol×64g/mol=，故D正确； 故答案为：B。 12. 城市污水循环用作城市稳定的第二水源，对缓解城市用水危机有重要意义。高铁酸盐作为一种绿色环保水处理剂，兼具极强的氧化性和良好的絮凝效果，电解制备(紫色固体，能溶于水，微溶于浓溶液)的装置示意图如图，下列说法正确的是 A. 可以循环使用，制备过程中无须添加 B. 工作时，左室和右室溶液的均减小 C. 生成高铁酸钾，左室溶液质量会增加 D. 交换膜为阳离子交换膜，交换膜为阴离子交换膜 【答案】D 【解析】 【分析】由图可知右室铁转化为高铁酸根，铁元素化合价升高，则铁为阳极，Pt为阴极，阳极电极反应式为：，左室水得电子生成氢气，阴极电极反应式为6H2O+6e-=3H2↑+6OH-。 【详解】A．阳极电极反应式为：，阴极电极反应式为6H2O+6e-=3H2↑+6OH-，由阴、阳两极电极反应式可知，转移电子物质的量相同时，阳极消耗的氢氧根比阴极生成的氢氧根多，所以制备过程中要添加KOH，故A错误； B．阴极电极反应式为6H2O+6e-=3H2↑+6OH-，左室氢离子放电生成氢气，氢氧根浓度增大，溶液的pH增大，故B错误； C．生成高铁酸钾，转移电子物质的量为6mol，由阴极电极反应式6H2O+6e-=3H2↑+6OH-可知，为了维持左室电荷守恒，有6mol钾离子通过阳离子交换膜进入左室，溶液质量会增加6×39-6=228g，故C错误； D．阳极电极反应式为：，右室负电荷减少，则中间室中的OH-，通过阴离子交换膜进入右室，阴极电极反应式为6H2O+6e-=3H2↑+6OH-，左室负电荷增多，中间室中的K+通过阳离子交换膜进入左室，所以交换膜为阳离子交换膜，交换膜为阴离子交换膜，故D正确； 故答案为：D。 13. 三氯化硅()是制备硅烷，多晶硅的重要原料。向容积为的恒容密闭容器中充入，分别在温度为、条件下发生反应： ，反应体系中的物质的量分数随时间变化的关系如图所示。下列说法正确的是 A. 容器内气体的压强： B. ， C. 时，反应自开始至达到平衡的过程中， D. 时，若起始时向该容器中充入、、，反应将向逆反应方向进行 【答案】D 【解析】 【详解】A．的恒容密闭容器中充入，a、b两点的物质的量分数相同，该反应为气体体积不变的反应，温度不同则压强不同，容器内气体的压强：，故A错误； B．根据“先拐先平衡”，由题给图像可知：，T2时的物质的量分数更小，升温平衡正向移动，，故B错误； C．时，反应自开始至达到平衡的过程中，，故C错误； D．时三段式，平衡常数，若起始时向该容器中充入、、，则，Q＞K，反应将向逆反应方向进行，故D正确； 故答案为：D。 14. 常温下，向氨水中逐滴加入的溶液，溶液的导电能力和变化如图所示(忽略反应过程中溶液温度变化)，下列说法错误的是 A. B. 常温下， C. 点溶液中存在关系： D. 点溶液中存在关系： 【答案】C 【解析】 【分析】点溶液中溶质为等物质量浓度的氨水和醋酸铵的混合溶液，根据变化图中b点，说明醋酸铵溶液呈中性，此时溶液中离子浓度最大，导电能力最强，点溶液中溶质为醋酸和醋酸铵的混合溶液。 【详解】A． 根据变化图中b点，说明醋酸铵溶液呈中性，此时溶液中离子浓度最大，导电能力最强，N点有：=×V，，故A正确； B． 常温下，变化图中b点，说明醋酸铵溶液呈中性，氨水pH=11，，故B正确； C． 点溶液中溶质为等物质量浓度的氨水和醋酸铵的混合溶液，两者均电离出铵根离子，浓度最大，醋酸根离子水解的量少，醋酸分子浓度最小，存在关系：，故C错误； D． 点溶液中溶质为为醋酸和醋酸铵的混合溶液，根据物料守恒，存在关系：，故D正确； 故选C。 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 某化学兴趣小组用如图装置探究反应的进行程度。 已知：①、均为石墨电极；②实验中使用的电流计有电流通过时，指针偏向正极；③空气不影响该实验。 （1）闭合开关，电流计指针偏向右边，此时电极为_______极，电极的电极反应式为_______。 （2）一段时间后，电流计指针回到原点。断开开关，取极附近溶液于试管中，加入淀粉溶液，观察到混合溶液颜色变为_______色；取极附近溶液于试管中，滴加几滴溶液，可以观察到_______。 （3）往形管右侧溶液中加入粉末，充分溶解后，重新闭合开关，观察到指针偏向左边。闭合开关后，极的电极反应式为_______；检验极附近溶液中是否含有，可以选用的试剂是_______(填化学式)溶液。 （4）结合以上实验现象可知硫酸铁溶液和碘化钾溶液反应的化学方程式为_______；实验装置盐桥中的电解质溶液不选用饱和溶液的原因可能是_______。 【答案】（1） ①. 负 ②. （2） ①. 蓝 ②. 有蓝色沉淀产生 （3） ①. ②. （4） ①. ②. 硫酸铁溶液呈酸性，在酸性条件下，具有强氧化性，会干扰实验 【解析】 【分析】分析可逆反应可知，初始加入硫酸铁和碘化钾，Fe3+为氧化剂，得电子做正极，I-为还原剂，失电子做负极，达到平衡时改变条件平衡发生移动。 【小问1详解】 I-为还原剂，失电子做负极，Fe3+为氧化剂，得电子做正极，正极反应方程式为 【小问2详解】 I-为还原剂，失电子做负极，生成碘单质，遇淀粉变蓝；Fe3+为氧化剂，得电子做正极，正极反应方程式为，遇生成蓝色沉淀，； 【小问3详解】 该反应为可逆反应，加入后平衡逆向移动， 故a电极反应式为；检验三价铁离子可以加入后溶液变红或加入出现蓝色沉淀； 【小问4详解】 该反应为可逆反应，故化学方程式为；硫酸铁溶液水解呈酸性，在酸性条件下，具有强氧化性，会氧化Fe2+和I-，会干扰实验 16. 利用电化学原理可实现能量和物质的转化。现有如图所示装置(电解质溶液均足量)，甲、丙装置中的电极均为，请按要求回答下列问题： （1）甲装置是_______(填“原电池”或“电解池”)，极的电极反应式为_______。 （2）乙是粗铜(主要成分为、、、、)电解精炼制备精铜的装置。 ①为_______(填“粗铜”或“精铜”)；电解过程中产生的阳极泥的成分为_______(填化学式)；理论上电路中转移电子时，阴极质量增加_______。 ②电解过程中，电解质溶液中的_______(填“增大”“减小”或“不变”)。 （3）现用丙装置制备氯气、氢氧化钾等，则气体为_______(写化学式)，电解过程中，区溶液的_______(填“增大”“减小”或“不变”)，丙装置总反应的化学方程式为_______。 【答案】（1） ①. 原电池 ②. （2） ①. 粗铜 ②. 、 ③. 32 ④. 减小 （3） ①. ②. 增大 ③. 【解析】 【小问1详解】 甲装置是燃料电池，所以属于原电池，充入燃料一极为负极发生氧化反应，且电解质溶液为氢氧化钾，乙醇发生氧化反应得到的二氧化碳与氢氧化钾反应最终以碳酸根形式存在，所以a极电极反应式为。 【小问2详解】 乙是电解池，c与原电池正极相连，所以c极为阳极，电解精炼铜粗铜作阳极，得到的阳极泥有、，由于阴极电极反应式为，故转移1mol电子，则阴极增重的铜质量为0.5mol=32g，电解过程中，阳极、、失去电子与电解质溶液中的铜离子在阴极析出得电子数目要相等，所以溶液中铜离子浓度减小。 【小问3详解】 丙装置中M区域电极与乙装置中的阴极相连，所以M区域电极为阳极，电极反应式为，则气体B为，N区域中的电极反应式为，所以N区域pH增大，结合两个电极反应式得丙装置总的化学方程式为。 17. 工业上用粗二氧化碲(主要成分为、、、)制备精碲的工艺如图，请回答下列问题： 已知：滤液1中的碲元素以的形式存在。 （1）“溶解”时，加快溶解速率的措施有_______(写两种)；滤渣1的成分为_______(填化学式)；将洗涤滤渣1的洗涤液合并至滤液1中的目的是_______；滤液2中的阳离子主要为_______(填离子符号)。 （2）常温下，溶液的_______(填“>”“<”或“=”)7；“洗涤”过程中能说明二氧化碲洗涤干净的操作和现象是_______。 （3）“电解”时生成精碲的电极反应式为_______；电解余液中溶质的主要成分为_______(填化学式，下同)；整个流程中除水外可循环利用的物质是_______。 【答案】（1） ①. 将粗二氧化碲粉碎、搅拌，适当升温，或适当提高NaOH溶液浓度等 ②. 、 ③. 回收滤渣表面的碲元素，提高产率 ④. 、、 （2） ①. ②. 取适量最后一次洗涤液于试管中，滴加盐酸酸化溶液，若无明显现象，则说明二氧化碲已经洗涤干净 （3） ①. ②. ③. 【解析】 【分析】粗二氧化碲(主要成分为、、、)加入氢氧化钠溶液进行溶解，过滤去掉滤渣1主要成分为、，滤液1含有、偏铝酸根离子等，加入稀硫酸中和沉淀得到硫酸铝、硫酸钠等溶液，滤渣为二氧化碲，洗涤等得到精二氧化碲，用氢氧化钠溶液溶解，再电解得到精碲和电解余液； 【小问1详解】 “溶解”时，加快溶解速率的措施有将粗二氧化碲粉碎、搅拌，适当升温，或适当提高NaOH溶液浓度等； 根据分析可知，滤渣1的成分为、；将洗涤滤渣1的洗涤液合并至滤液1中的目的是回收滤渣表面的碲元素，提高产率；根据分析可知，加入硫酸中和沉淀后，滤液2中的阳离子主要为、、； 【小问2详解】 为强碱弱酸盐，常温下，溶液的>7；“洗涤”过程中能说明二氧化碲洗涤干净则不含有硫酸根离子，则操作和现象是取适量最后一次洗涤液于试管中，滴加盐酸酸化的溶液，若无明显现象，则说明二氧化碲已经洗涤干净； 【小问3详解】 “电解”时碲酸钠得电子产生碲单质，生成精碲的电极反应式为；电解时碲酸钠溶液转化生成碲、氢氧化钠溶液，故电解余液中溶质的主要成分为；整个流程中除水外，因电解余液的氢氧化钠可在两步溶解中使用，故可循环利用的物质是。 18. 我国力争于2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和。研发二氧化碳的碳捕集和碳利用技术是科学研究的热点问题。实现碳达峰、碳中和目标的有效方式之一是CO2加氢生产甲醇(CH3OH)，反应体系中发生如下反应： ⅰ．CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ∆H1=-90.77kJ/mol ⅱ．CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ∆H2=+41.21kJ/mol ⅲ．CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ∆H3 （1）∆H3=___________kJ/mol；反应ⅰ、ⅱ、ⅲ在不同温度下对应的平衡常数如图1所示，220℃时，反应ⅰ的平衡常数K=8.1×10-3，则220℃时，反应ⅲ的平衡常数K=___________。 （2）在催化剂作用下，往容积为2L的刚性容器中通入1molCO2(g)和3molH2(g)，发生反应ⅰ、ⅱ、ⅲ，不同温度下CO2的平衡转化率和甲醇的选择性【甲醇的选择性=】如图2所示。 ①在T℃时，若仅发生反应ⅲ，下列说法能证明反应ⅲ达到平衡状态的是___________(填标号)。 A．容器内混合气体的密度不再改变 B．容器内二氧化碳与水的物质的量之比不再改变 C．容器内总压强不再改变 D．碳原子数目不再改变 ②甲醇的选择性随温度的升高而降低的原因可能是___________；T℃下反应ⅱ的平衡常数K=___________(保留小数点后3位)。 （3）在In2O3表面可以实现CO2加氢合成甲醇：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ∆H3，反应历程如图3，下列说法正确的是___________(填标号)。 A. In2O3能提高CO2的平衡转化率 B. 反应过程中，CO2发生了还原反应 C. In2O3会使|∆H3|的数值减小 D. In2O3提高了活化分子百分数 （4）利用光电催化原理，由CO2和H2O也可制备CH3OH，装置如图4所示，不同催化剂下生成CH3OH的法拉第效率与电极电势的关系如图5所示(已知法拉第效率是指实际生成物和理论生成物的百分比)。 ①为了保证生成甲醇的法拉第效率在较高水平，最合适的电势及最佳催化剂是___________。 ②写出光电催化装置图中右侧的电极反应式：___________。 【答案】（1） ①. -49.56 ②. 6.561×10-5 （2） ①. BC ②. 反应ⅲ为放热反应，温度升高，不利于甲醇的生成 ③. 0.018 （3）BD （4） ①. -1.0V、Cu6(S) ②. CO2+6e-+6H+=CH3OH+H2O 【解析】 【小问1详解】 ⅰ．CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ∆H1=-90.77kJ/mol ⅱ．CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ∆H2=+41.21kJ/mol 根据盖斯定律ⅰ+ⅱ得CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ∆H3=-90.77kJ/mol+41.21kJ/mol=-49.56 kJ/mol；反应ⅰ、ⅱ、ⅲ在不同温度下对应的平衡常数如图1所示，220℃时，反应ⅰ的平衡常数K=8.1×10-3，反应ⅱ吸热，随温度升高平衡常数增大，则过a点的另一条曲线表示反应ⅱ，220℃时，反应ⅱ的平衡常数为8.1×10-3；ⅰ+ⅱ得反应ⅲ，则220℃时，反应ⅲ的平衡常数K=8.1×10-3×8.1×10-3=6.561×10-5； 【小问2详解】 ①A．气体总质量不变、容器体积不变，密度是恒量，容器内混合气体密度不再改变，反应不一定平衡，故不选A； B．反应过程中二氧化碳的物质的量减少、水的物质的量增多，容器内二氧化碳与水的物质的量之比不再改变，说明二氧化碳、水的浓度不再改变，反应一定达到平衡状态，故选B； C．反应前后气体系数和不同，压强是变量，容器内总压强不再改变，反应一定达到平衡状态，故选C； D．根据原子守恒，碳原子数目是恒量，碳原子数目不再改变，反应不一定平衡，故不选D； 选BC； ②反应ⅲ为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，不利于甲醇的生成，所以甲醇的选择性随温度的升高而降低； T℃下，二氧化碳的平衡转化率为25%，甲醇的选择性为45%，反应生成甲醇的物质的量为1mol×25%×45%=0.1125mol，反应剩余二氧化碳1mol×(1-25%)=0.75mol；反应生成CO的物质的量为1mol×25%×(1-45%)=0.1375mol；反应消耗1molCO2则生成1molH2O，反应生成H2O的物质的量为0.25mol；根据氢元素守恒，反应剩余氢气的物质的量为3mol-0.1125mol×2-0.25mol=2.525mol， T℃下反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)的平衡常数K=。 【小问3详解】 A. In2O3是催化剂，催化剂不能使平衡移动，不能提高CO2的平衡转化率，故A错误； B. 反应过程中，CO2中C元素化合价降低，发生了还原反应，故B正确； C. In2O3是催化剂，催化剂不能改变反应物、生成物的能量，所以不能使|∆H3|的数值改变，故C错误； D. In2O3是催化剂，催化剂降低反应活化能，提高活化分子百分数，故D正确； 选BD。 【小问4详解】 ①为了保证生成甲醇的法拉第效率在较高水平，根据图示，最合适的电势及最佳催化剂是-1.0V、Cu6(S)。 ②根据图示，光电催化装置图右侧，二氧化碳电子腐蚀还原反应生成甲醇，电极反应式为CO2+6e-+6H+=CH3OH+H2O。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$