精品解析：江苏省南通市市区2024-2025学年高二上学期11月期中考试化学试题

2024-2025(上)高二年级期中调研测试 化学 注意事项： 考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求 1.本试卷共8页。满分为100分，考试时间为75分钟。考试结束后，请将答题卡交回。 2.答题前，请务必将自己的姓名、学校、考试号等用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在答题卡上规定的位置。 3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符。 4.作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。作答非选择题，必须用0.5亳米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效。 5.如需作图，必须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗。 可能用到的相对原子质量：H1 B11 N14 O16 Na23 S32 K39 I127 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. 化学与生产、生活息息相关。下列说法中不正确的是 A. 用太阳能光解水制H2能减少碳排放 B. 研发新能源汽车能降低汽油柴油消耗 C. 将钢铁闸门与电源正极相连能防止钢铁腐蚀 D. 开发废电池综合利用技术能防止重金属污染 【答案】C 【解析】 【详解】A．光解水生成氢气和氧气，不排放含碳元素的物质，则用太阳能光解水制H2可减少碳排放，故A正确； B．研发新能源汽车，可替代燃油车的使用，从而降低燃油消耗，减少环境污染，故B正确； C．钢铁闸门应与电源负极相连通过还原反应得到保护，属于外加电流保护法，电解池的阳极发生失电子的氧化反应，若将钢铁闸门与电源正极相连，则会加速腐蚀，故C错误； D．废电池中铅、镉、汞等重金属对土壤和水源的污染非常严重，所以应积极开发废电池的综合利用技术，减少土壤和水源的污染，故D正确； 答案选C。 2. 工业合成尿素的反应原理为CO2+2NH3CO(NH2)2+H2O。下列说法正确的是 A. CO2为极性分子 B. NH3的电子式为 C. CO(NH2)2中N元素的化合价为+3价 D. H2O的空间结构为V形 【答案】D 【解析】 【详解】A．二氧化碳的结构式O=C=O，为直线形分子，正负电荷中心重合，是非极性分子，故A错误； B．NH3分子中N、H原子间共用1对电子对，N原子最外层电子数为8，其电子式为，故B错误； C．CO(NH2)2中C元素化合价+4价，O元素化合价-2价，氢元素化合价+1价，N元素的化合价为-3价；故C错误； D．H2O中O的价层电子对数=2+=4，O原子采用sp3杂化，存在两对孤电子对，H2O的空间结构为V形，故D正确； 答案选D。 3. 金云母的化学式为KMg3AlSi3O10Fx(OH)(2-x)。下列说法正确的是 A. 非金属性：O<Si B. 电离能：I1(Mg)<I1(Al) C. 半径：r(Mg2+)<r(F-) D. 碱性：KOH<Mg(OH)2 【答案】C 【解析】 【详解】A．O原子半径小，得到电子能力强，非金属性：O＞Si，故A错误； B．Mg为第ⅡA族元素，价电子为全满结构，较稳定，电离能：I1(Mg)＞I1(Al)，故B错误； C．Mg2+和F-的电子层结构相同，核电荷数越大，半径越小，则半径：r(Mg2+)＜r(F-)，故C正确； D．金属性K＞Mg，碱性：KOH＞Mg(OH)2，故D错误； 答案选C。 4. 用下列实验装置完成对应的实验，不能达到实验目的的是 A. 用装置甲在铁表面镀铜 B. 用装置乙定量测定H2O2分解速率 C. 用装置丙检验该条件下铁发生了吸氧腐蚀 D. 用装置丁判断Na和水反应是吸热反应还是放热反应 【答案】B 【解析】 【详解】A．在铁表面镀铜，Cu与电源正极相连作阳极，电解质溶液含铜离子，Fe电极上铜离子得到电子生成Cu，故A正确； B．生成的气体易从长颈漏斗逸出，应改为分液漏斗，图中装置不能测定反应速率，故B错误； C．氯化钠溶液为中性，Fe发生吸氧腐蚀，红墨水沿导管上升可证明发生吸氧腐蚀，故C正确； D．Na和水反应放热，锥形瓶内空气受热膨胀，U形管中红墨水左低右高可证明反应放热，故D正确； 答案选B。 阅读下列材料，完成有关问题： O、S的单质及其化合物应用广泛。O2、Na2O2、H2O2是常用的氧化剂，C2H2的燃烧热为1299.6kJ·mol-1，氢氧燃料电池是最早实用化的燃料电池。O3可用于废水处理，pH约为8时，O3可将废水中的CN-氧化为N2。斜方硫、单斜硫是常见的两种单质。SO2是一种重要的工业原料，可通过煅烧黄铁矿(主要成分：FeS2)制取。SO2在V2O5催化作用下与O2反应生成SO3.CaO可用于烟气(含N2、O2、CO2、SO2等)脱硫。 5. 下列说法正确的是 A. 斜方硫、单斜硫互为同位素 B. CaO、Na2O2中阴、阳离子个数之比均为1：1 C. FeS2晶胞中与每个距离最近且相等的Fe2+数目为8 D. H2O2分解生成H2O时，氧原子的杂化轨道类型不变 6. 下列化学反应表示正确的是 A. CaO吸收SO2：CaO+SO2=CaSO4 B. 碱性氢氧燃料电池正极反应式：O2+4e-+2H2O=4OH- C. 乙炔的燃烧：C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(g) △H=-1299.6kJ·mol-1 D. O3处理含CN-的碱性废水：5O3+2H++2CN-=5O2+N2+2CO2+H2O 7. 下列关于反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H<0的说法正确的是 A. V2O5不改变该反应的焓变 B. 反应达到平衡状态时，2v逆(SO3)=v正(O2) C. 升高温度时，平衡逆向移动，v正减小，v逆增大 D. 反应物所含化学键的键能总和大于生成物所含化学键的键能总和 【答案】5. D 6. B 7. A 【解析】 【5题详解】 A．斜方硫、单斜硫都是硫元素的不同的单质，互为同素异形体，A项错误; B．CaO中阴、阳离子个数之比为1:1，Na2O2中阴、阳离子个数之比均为1:2，B项错误; C．由图可知，FeS2晶胞中以顶点的为研究对象，距离最近且相等的Fe2+位于上下、前后、左右，其数目为6，C项错误； D．H2O2分解生成H2O时，氧原子的杂化轨道类型不变，还是sp3杂化，D项正确; 答案选D。 【6题详解】 A．CaO吸收SO2生成亚硫酸钙，化学方程式为CaO+SO2=CaSO3，A项错误； B．碱性氢氧燃料电池正极反应式为：O2+4e-+2H2O=4OH-，B项正确； C．乙炔的燃烧热生成液态水，化学方程式为：C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)△H=-1299.6kJ/mol，C项错误； D．O3处理含CN-的碱性废水：5O3+H2O+2CN-=N2+5O2+2，D项错误； 答案选B。 【7题详解】 A．V2O5是反应的催化剂，不改变反应的焓变，A项正确； B．反应达到平衡状态时，v逆(SO3)=2v正(O2)，B项错误； C．升高温度时，平衡逆向移动，v正增大，v逆增大，C错误； D．放热反应中，反应物所含化学键的键能总和小于生成物所含化学键的键能总和，D项错误； 答案选A。 8. 某温度下，在密闭容器中充入一定量的，发生下列反应：，，测得各气体浓度与反应时间的关系如图所示。下列反应进程示意图符合题意的是 A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【分析】由图可知，反应初期随着时间的推移X的浓度逐渐减小、Y和Z的浓度逐渐增大，后来随着时间的推移X和Y的浓度逐渐减小、Z的浓度继续逐渐增大，说明X(g)Y(g)的反应速率大于Y(g)Z(g)的反应速率，则反应X(g)Y(g)的活化能小于反应Y(g)Z(g)的活化能。 【详解】A．X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的∆H都小于0，而图像显示Y的能量高于X，即图像显示X(g)Y(g)为吸热反应，A项不符合题意； B．图像显示X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的∆H都小于0，且X(g)Y(g)的活化能小于Y(g)Z(g)的活化能，B项符合题意； C．图像显示X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的∆H都小于0，但图像上X(g)Y(g)的活化能大于Y(g)Z(g)的活化能，C项不符合题意； D．图像显示X(g)Y(g)和Y(g)Z(g)的∆H都大于0，且X(g)Y(g)的活化能大于Y(g)Z(g)的活化能，D项不符合题意； 选B。 9. 相同温度下，向2L密闭容器中分别通入不同物质的量的NOCl(g)，发生反应：2NOCl(g)⇌ 2NO(g)+Cl2(g)，NOCl(g)起始物质的量与平衡转化率的关系如下表。下列说法正确的是 组别 n起始(NOCl)/mol NOCl平衡转化率/% I 2 α Ⅱ m 50 Ⅲ n 40 A. m：n=16：45 B. 若m<2，则α>50 C. 组别I反应进行到2min时，测得NOCl的物质的量为1.8mol，2min内用Cl2表示的平均反应速率v(Cl2)=0.05mol/(L·min) D. 组别Ⅱ反应达平衡后，再通入0.5mmolNOCl和0.5mmolNO，平衡向正反应方向移动 【答案】A 【解析】 【详解】A．组别Ⅱ中NOCl的变化量为m×50%=0.5m，列三段式如下： 组别Ⅲ中NOCl的变化量为n×40%=0.4n，列三段式如下： 则K==0.125m，K==，温度相同，化学平衡常数相同，0.125m=，则m：n=16：45，故A正确； B．增大反应物的量，相当于增大压强，平衡逆向移动，若m＜2，则a＜50，故B错误； C．组别Ⅰ反应进行到2min时，测得NOCl的物质的量为1.8mol，NOCl的变化量为0.2mol，Cl2的变化量为0.1mol，v(Cl2)===0.025mol•L-1•min-1，故C错误； D．组别Ⅱ反应达平衡后，再通入0.5mmol NOCl和0.5mmol NO，此时Q==0.125m=K，平衡不移动，故D错误； 答案选A。 10. 一种采用电解和催化相结合的循环方式实现高效制H2和O2的装置如图所示。下列说法正确的是 A. 加入Y的目的是补充H2O B. 电极a连接电源正极 C. 电极b表面发生的电极反应式为Br--6e-+3O2-= D. 催化阶段Z与Br-的物质的量之比为2：3 【答案】A 【解析】 【分析】由图可知，b极溴元素化合价升高，失电子，故b极为阳极，电极反应式为Br--6e-+3H2O=+6H+，故Y为水，a极为阴极，电极反应式为2H++2e-=H2↑，故X为氢气，循环阶段被还原为Br-，同时生成氧气，Z为氧气，据此作答。 【详解】A．由分析可知，Y为水，目的是补充H2O，故A正确； B．a极为阴极，连接电源的负极，故B错误； C．由分析可知，b极为阳极，电极反应式为Br--6e-+3H2O=+6H+，故C错误； D．催化阶段溴元素由+5价降低为-1价，生成1mol溴离子转移6mol电子，氧元素由-2价升高为0价，生成1mol氧气转移4mol电子，由电子守恒可知生成氧气与Br-的物质的量之比为6：4=3：2，故D错误； 答案选A。 11. 某容器中只发生反应：aX(g)+bY(g)⇌cZ(g)。由下列图像得出的结论不正确的是 A. 相同温度下，分别向体积不等的A、B两个恒容密闭容器中均通入1molX和1molY，tmin后X的转化率如图甲所示。若B中反应达到平衡状态，则A中一定达到平衡状态 B. 恒容密闭容器中通入一定量的X和Y，反应相同时间，X的转化率随温度变化如图乙所示。则该反应的△H<0 C. 其他条件相同，改变起始时X的物质的量，平衡时Z的体积分数变化如图丙所示。则平衡时Y的转化率：C<A<B D. 其他条件相同，反应速率与压强的关系如图丁所示。则a+b<c 【答案】C 【解析】 【详解】A．A容器体积小，压强大，反应速率比B快，B点达到平衡状态，故A一定达到平衡状态，A正确； B．恒容密闭容器中通入一定量的X和Y，反应相同时间，X的转化率随温度变化如图乙所示，X转化率最高点，即达到平衡，平衡后，温度升高平衡向吸热方向移动，X转化率降低，则该反应的△H<0，B正确； C．X的物质的量越多，则Y的转化率越高，平衡时Y的转化率： A<B<C，C错误； D．压强增大平衡向气体体积减小的方向移动，平衡向逆向进行，则a+b<c，D正确； 故选C。 12. 下列实验操作和现象得出的结论不正确的是 选项 实验操作和现象 实验结论 A 取5mL0.1mol/LKI溶液和1mL0.1mol/LFeCl3溶液充分反应后，再加2mLCCl4振荡、静置后，取上层清液滴加少量KSCN溶液，溶液显红色 Fe3+与I-发生的反应为可逆反应 B 以Zn、Fe为电极，以酸化的3%NaCl溶液作电解质溶液，连接成原电池装置。过一段时间，从Fe电极区域取少量溶液于试管中，再向试管中滴入2滴K3[Fe(CN)6]溶液，未出现蓝色沉淀 Fe未被腐蚀 C 已知2NO2⇌N2O4，将盛有NO2和N2O4混合气体的烧瓶浸入冰水中，气体颜色变浅 正反应活化能小于逆反应活化能 D 已知⇌I2+I-，向盛有KI3溶液的试管中加入适量CCl4，振荡、静置后CCl4层显紫色 KI3在CCl4中的溶解度比在水中的大 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．反应的离子方程式为2Fe3++2I-=2Fe2++I2，可知铁离子和碘离子如果恰好完全反应的话，其物质的量之比为1∶1，由于实际给出的物质的量是碘离子过量，加入2mLCCl4 ，振荡萃取碘，使反应充分进行，静置后取上层清液滴加少量KSCN溶液，溶液变为红色，说明存在Fe3+，则该反应存在一定限度，A不合题意； B．该原电池装置中，Fe作正极被保护，从Fe电极区域取少量溶液于试管中，再向试管中滴入2滴K3[Fe(CN)6]溶液，没有特征蓝色沉淀生成，说明Fe未被腐蚀，B不合题意； C．存在2NO2⇌N2O4的平衡，将盛有NO2和N2O4混合气体的烧瓶浸入冰水中，气体颜色变浅，说明正反应是放热反应，则正反应活化能小于逆反应活化能，C不合题意； D．碘在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度，且四氯化碳和水不互溶，和碘不反应，所以四氯化碳能萃取碘，碘在四氯化碳中呈紫红色，向盛有KI3溶液的试管中加入适量的CCl4，振荡静置后CCl4层显紫红色，说明I2被四氯化碳萃取，D符合题意； 故选D。 13. 研究CaO对C-H2O体系制H2的影响，涉及主要反应如下： 反应I：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H1>0 反应II：CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H2<0 反应II：CaO(s)+CO2(g)=CaCO3(s) △H3<0 一定压强下，C-H2O-CaO体系达平衡后，如图示温度范围内C(s)已完全反应，CaCO3(s)在T1温度时完全分解。气相中CO、CO2和H2物质的量分数随温度的变化关系如图所示。下列说法正确的是 A. b线对应的物种为CO2 B. 温度高于T1时，c线对应物种的物质的量分数逐渐升高 C. 温度为T0时，向平衡体系中通入少量CO2，重新达平衡后c(CO2)将增大。 D. 温度为T0时，平衡体系中气体总物质的量为4.0mol，则CaCO3(s)的物质的量为0.5mol 【答案】D 【解析】 【分析】图示温度范围内C(s)已完全反应，则反应Ⅰ已经进行完全，反应Ⅱ和Ⅲ均为放热反应，从开始到T1，温度不断升高，反应Ⅱ和Ⅲ逆向移动，依据反应Ⅱ，H2量减小，摩尔分数减小，CO量升高，摩尔分数，且二者摩尔分数变化斜率相同，所以a曲线代表H2的摩尔分数的变化，b曲线代表CO的摩尔分数随温度的变化，开始到T1，CO2的摩尔分数升高，说明在这段温度范围内，反应Ⅲ占主导，当温度高于T1，CaCO3(s)已完全分解，CO2摩尔分数减小，只发生反应Ⅱ，则c曲线代表CO2的摩尔分数随温度的变化； 【详解】A．根据分析，b线对应的物种为CO，A错误； B．温度高于T1时，CaCO3(s)已完全分解，c线对应物种的物质的量分数逐渐减小，B错误； C．温度为T0时，反应Ⅲ的K= c(CO2)，温度不变，K不变，故向平衡体系中通入少量CO2，重新达平衡后c(CO2)将不变，C错误； D．设起始状态1molC(s)，xmolH2O(g)，反应Ⅰ进行完全，列三段式：，，，则有， ，，解得，，，则n（总）= ，，则n(CaCO3)= ，D正确； 故选D。 二、非选择题：共4题，共61分。 14. 氢能是清洁能源，硼氢化钠(NaBH4)是一种对环境友好的固体储氢材料。 （1）制硼氢化钠。将Na2B4O7、SiO2及金属Na按一定比例混合后，通入H2加热到360～370°C只生成NaBH4和Na2SiO3。 ①该反应的化学方程式为_______。 ②测定硼氢化钠样品的纯度。准确称取干燥硼氢化钠样品1.200g，用NaOH溶液溶解后配制成100.0mL溶液。量取10.00mL溶液放入锥形瓶中，加入25.00mL0.2000mol/LKIO3溶液，充分反应后再加入适量KI，用足量稀硫酸酸化后，加入0.5000mol/LNa2S2O3标准液，恰好完全反应时消耗该标准液12.00mL。则样品中NaBH4质量分数为_______(写出计算过程)。 已知：3NaBH4+4KIO3=3NaBO2+4KI+6H2O KIO3+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2O I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6 （2）制氢。NaBH4与水反应能获取氢气，该反应机理如图所示。 ①NaBH4与水反应的离子方程式为_____。该反应在任意温度下均能自发进行的原因是______。 ②若用D2O代替H2O，则反应后生成氢气的化学式为_______。 （3）硼氢化钠再生。制氢生成的另一产物在水中的溶解度较小，常温时易以NaBO2形式结晶析出，NaBO2可再生为NaBH4。已知： 反应I：NaBO2(s)+4H2(g)=NaBH4(s)+2H2O(1) △G1=+320kJ/mol 反应Ⅱ：H2(g)+O2(g)=H2O(1) △G2=-240kJ/mol 反应Ⅲ：Mg(S)+O2(g)=MgO(s) △G3=-570kJ/mol △G的值只取决于反应体系的始态和终态。以反应物不超过三种物质、产物不超过两种物质、氢原子利用率为100%为条件，写出一个表示NaBO2(s)再生为NaBH4(s)的方程式，并注明物质状态和△G：_______。 【答案】（1） ①. 16Na+Na2B4O7+7SiO2+8H24NaBH4+7Na2SiO3 ②. 95.00% （2） ①. +4H2O=[B(OH)4]-+4H2↑ ②. △H<0，△S>0 ③. H2、D2、HD （3）NaBO2(s)+2H2(g)+2Mg(s)=NaBH4(s)+2MgO(s) △G=-340kJ/mol或NaBO2(S)+2H2O(1)+4Mg(s)=NaBH4(s)+4MgO(s) △G=-1000kJ/mol 【解析】 【小问1详解】 ①制取NaBH4，根据题干信息可知，反应物为Na2B4O7、SiO2、金属Na和H2，产物为NaBH4和Na2SiO3，结合电子守恒、质量守恒配平该反应的化学方程式为：16Na+Na2B4O7+7SiO2+8H24NaBH4+7Na2SiO3； ②涉及反应为3NaBH4+4KIO3=3NaBO2+4KI+6H2O、KIO3+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2O、I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6，可得关系式为，由题中数据可知，则与KI反应的，可知样品中，则样品中NaBH4质量分数； 【小问2详解】 ①NaBH4与水反应生成Na[B(OH)4]和氢气，据此写出反应的离子方程式为：+4H2O=[B(OH)4]-+4H2↑； 反应自发进行的判断依据，该反应在任意温度下均能自发进行的原因是△H<0，△S>0； ②在图示的反应机理中，生成氢气的H元素是由H2O和两种粒子提供，若用D2O代替H2O，生成的氢气中会有H2、D2、HD三种分子； 【小问3详解】 反应I：NaBO2(s)+4H2(g)=NaBH4(s)+2H2O(1)△G1=+320kJ/mol，反应Ⅱ：H2(g)+O2(g)=H2O(1)△G2=-240kJ/mol，反应Ⅲ：Mg(S)+O2(g)=MgO(s)△G3=-570kJ/mol，根据盖斯定律计算反应I-反应Ⅱ×2+反应Ⅲ×2得到以反应物不超过三种物质、产物不超过两种物质、氢原子利用率为100%为条件，表示NaBO2(s)再生为NaBH4(s)的方程式为：NaBO2(s)+2H2(g)+2Mg(s)=NaBH4(s)+2MgO(s) ，根据盖斯定律计算反应I-反应Ⅱ×4+反应Ⅲ×4得到以反应物不超过三种物质、产物不超过两种物质、氢原子利用率为100%为条件，表示NaBO2(s)再生为NaBH4(s)的方程式为：NaBO2(S)+2H2O(1)+4Mg(s)=NaBH4(s)+4MgO(s) 。 15. 工业上利用氰化法从含金矿石(成分为Au、Ag、Fe2O3和其他不溶性杂质)中提取金和银。 已知：Au++2CN-⇌ [Au(CN)2]- K=1.0×1038 Zn+2Au+⇌Zn2++2Au K=1.0×1082.7 Zn2++4CN-⇌ [Zn(CN)4]2- K=1.0×1016.7 （1）浸银。将矿石粉碎研磨，用硝酸浸取、过滤得到“浸银”滤液与“浸银”滤渣。 ①“浸银”时Fe2O3溶于硝酸生成Fe3+，基态Fe3+的核外电子排布式为_______。 ②N2H4·H2O还原“浸银”滤液可得到粗银。制备N2H4·H2O时应将NaClO和NaOH混合液缓慢滴入尿素溶液中，不能改变滴加顺序的原因是_______。 （2）浸金。用KCN、KOH混合溶液和O2浸取“浸银”滤渣，过滤得到“浸金”滤液。 ①单质Au转化为[Au(CN)2]-的离子方程式为_______。 ②浸取时，加料完成后，控制适宜温度和通气速率，并以一定速率搅拌，提高金元素浸取率的方法还有_______。 （3）置换。向“浸金”滤液中加Zn置换出Au，发生的反应为Zn+2[Au(CN)2]- ⇌ [Zn(CN)4]2-+2Au。 ①该反应的化学平衡常数K=_______。 ②置换过程中需向“浸金”滤液中添加少量可溶性铅盐，除了使锌粉松散有利于置换外，可能的原因还有_______。 （4）净化。废水中含CN-会污染环境，可通过化学方法转化为无毒废水净化排放。 ①电解法。在直流电场作用下，CN-先被氧化成CNO-，CNO-再进一步被氧化成和N2，CNO-被氧化的电极反应式为_______。 ②氧化法。H2O2在Cu2+的催化作用下可氧化去除废水中的CN-，氧化时加入的H2O2需稍过量的原因是_______。 【答案】（1） ①. 1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5 ②. 过量的NaClO会氧化N2H4·H2O （2） ①. 8CN-+4Au+O2+2H2O=4[Au(CN)2]-+4OH- ②. 延长浸取时间 （3） ①. 1.0×1023.4 ②. 锌置换出铅，锌、铅、滤液构成原电池，加快了反应速率 （4） ①. 2CNO-+8OH--6e-=2+N2↑+4H2O ②. 充分氧化CN-；部分H2O2在Cu2+的催化作用下分解而损耗 【解析】 【小问1详解】 ①铁是第26号元素，核外电子排布式：1s22s22p63s23p63d64s2，基态Fe3+的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5； ②将NaClO滴入尿素溶液，过量的NaClO会氧化N2H4·H2O； 【小问2详解】 ①单质Au与CN-、O2、H2O反应生成[Au(CN)2]- 的离子方程式为8CN-+4Au+O2+2H2O=4[Au(CN)2]-+4OH-； ②浸取时，加料完成后，控制适宜温度和通气速率，并以一定速率搅拌，提高金元素浸取率的方法还有延长浸取时间等； 【小问3详解】 ①已知①Au++2CN-⇌ [Au(CN)2]- K1=1.0×1038；②Zn+2Au+⇌Zn2++2Au K2=1.0×1082.7；③Zn2++4CN-⇌ [Zn(CN)4]2- K3=1.0×1016.7；目标反应=②-①×2+③，得Zn+2[Au(CN)2]- ⇌ [Zn(CN)4]2-+2Au，K=1.0×1023.4； ②锌比较活动，锌置换出铅，锌、铅、滤液构成原电池，加快了反应速率； 【小问4详解】 ①因为CNO-形式存在，故溶液不可能为酸性，CNO-中N为-3价，C为+4价，CNO-被氧化，化合价升高，转化为N2，每生成一个N2转移了6个电子， 电极反应式为：2CNO-+8OH--6e-=2+N2↑+4H2O； ②加入的H2O2需稍过量的原因是充分氧化CN-；部分H2O2易分解，在Cu2+的催化作用下分解而损耗； 16. 酸性废水中的砷或铬是引起水体污染的元素，可用沉淀法、还原法等除去。 （1）FeS可将酸性废水中的H3AsO3(弱酸)转化为As2S3沉淀除去。已知：As2S3(s)+3S2-(aq) ⇌2(aq) ①该沉砷过程的离子方程式为_______。 ②沉砷过程中不用Na2S代替FeS的原因是_______。 （2）Na2S2O3去除酸性废水中H3AsO3的反应机理如图所示。 ①步骤III中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______。 ②整个反应过程中几乎监测不到H2S，请从化学反应速率角度解释原因：_______。 （3）Cr(VI)有高毒性，在水溶液中存在+H2O⇌2+2H+。钡盐可将酸性废水中的Cr(Ⅵ)转化为BaCrO4沉淀除去。其他条件相同，使用BaCO3的沉铬率要高于BaCl2的原因是_______。 （4）NaHSO3可将酸性废水中的Cr(VI)还原为毒性较低的Cr2(SO4)3. ①不同初始pH的酸性废水中残留Cr(VI)与反应时间的变化关系如图所示。实际反应中，控制废水pH为2.5的原因是_______。 ②Cr(Ⅲ)的物质的量分数随溶液pH的分布如图所示。请补充完整由Cr2(SO4)3溶液制得Cr(OH)3的实验方案：取分离、提纯后的Cr2(SO4)3溶液，_______，低温烘干，得到较纯Cr(OH)3晶体。(实验中须使用的试剂：蒸馏水、2.0mol/LNaOH溶液、1.0mol/LBaCl2溶液) 【答案】（1） ①. 3FeS+2H3AsO3+6H+=As2S3+3Fe2++6H2O ②. 加入Na2S会使溶液中c(S2-)增大，促进As2S3(s)+3S2-(aq)⇌ 2(aq)正向进行，不利于沉砷 （2） ①. 1：1 ②. 消耗H2S的速率大于或等于生成H2S的速率 （3）BaCO3与H+反应，使c(H+)减小，促进+H2O⇌2+2H+正向进行，有利于生成BaCrO4沉淀 （4） ①. pH>2.5，Cr(Ⅵ)的去除速率慢：pH<2.5，c(H+)增大，易转化为SO2气体逸出 ②. 边搅拌边加入2.0mol/LNaOH溶液，调节溶液的pH在6~12范围内，静置，过滤，用蒸馏水洗涤沉淀，直至向最后一次洗涤滤液中滴加1.0mol/LBaCl2溶液不再出现浑浊 【解析】 【小问1详解】 ①FeS可将酸性废水中的H3AsO3(弱酸)转化为As2S3沉淀除去，发生反应生成As2S3，反应的离子方程式为：3FeS+2H3AsO3+6H+=As2S3+3Fe2++6H2O； ②沉砷过程中不用Na2S代替FeS的原因是：加入 Na2S 会使溶液中c(S2-)增大，促进As2S3(s)+3S2-(aq)⇌ 2(aq)正向进行，不利于沉砷； 【小问2详解】 ①步骤III反应中H2S2分解得到S8和H2S，方程式为：8H2S2=S8+8H2S，S元素化合价由-1价上升到0价，又由-1价下降到-2价，H2S2既是氧化剂也是还原剂，氧化剂与还原剂的物质的量比为1∶1； ②整个反应过程中几乎监测不到H2S，原因是：消耗 H2S 的速率大于或等于生成 H2S 的速率； 【小问3详解】 Cr(Ⅵ)有高毒性，在水溶液中存在Cr2O+H2O⇌2CrO+2H+，钡盐可将酸性废水中的Cr(Ⅵ)转化为BaCrO4沉淀除去，其他条件相同，使用BaCO3的沉铬率要高于BaCl2的原因是：BaCO3 与 H+ 反应，使 c(H+)减小，促进 +H2O⇌2+2H+正向进行，有利于生成 BaCrO4 沉淀； 【小问4详解】 ①由图像可知，实际反应中，控制废水pH为2.5的原因是：pH＞2.5，Cr(Ⅵ(的去除速率慢；pH＜2.5，c(H+)增大，易转化为 SO2 气体逸出； ②由Cr2(SO4)3溶液制得Cr(OH)3的实验方案为：取分离、提纯后的Cr2(SO4)3溶液，边搅拌边加入 2.0mol•L-1NaOH 溶液，调节溶液的pH在6～12 范围内，静置，过滤，用蒸馏水洗涤沉淀，直至向最后一次洗涤滤液中滴加 1.0mol•L-1BaCl2 溶液不再出现浑浊，低温烘干，得到较纯Cr(OH)3晶体。 17. 研究CO2制CH4、HCOOH等资源具有重要意义。 （1）CO2加氢制CH4过程中的主要反应如下： 反应I：CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) △H1＜0 反应Ⅱ：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H2＞0 ①一定条件下，向恒定密闭容器中通入1molCO2和4molH2。反应达到平衡时，容器中CO2为0.2mol，H2为1.4mol。此时CH4的选择性(CH4的选择性=×100%)为_______。 ②在恒容密闭容器中，1.01×105Pa、n起始(CO2):n起始(H2)=1:4时，CO2平衡转化率随温度的变化如图所示。600℃后CO2平衡转化率随温度升高而增大的主要原因是_______。 （2）采用电解法将CO2转化为HCOO-的工作原理如图所示。 ①阳极表面发生的电极反应式为_______。 ②若有1molH+通过质子交换膜，则两极产生的HCOOH和HCOO-的物质的量之和为_______mol。 （3）CO2催化加氢制HCOOH的反应机理如图I所示。已知三个基元反应的活化能EⅡ＜EⅠ＜EⅢ(不考虑催化剂活性降低或完全失去)。如图Ⅱ所示，在密闭装置中充分搅拌催化剂M的DMSO(有机溶剂)溶液，CO2和H2在溶液中反应制备HCOOH。保持压强不变，设CO2+H2⇌HCOOH的反应速率为v。 ①催化剂M足量，温度升高v减小的可能原因是_______。 ②实验测得某温度和压强下，v随催化剂M浓度c的变化如图所示。v随c的增大先增大后几乎不变，先增大的原因是_______。 【答案】（1） ①. 75% ②. 反应I中△H1＜0，反应Ⅱ中△H2＞0，升高温度，反应I的平衡逆向移动，CO2平衡转化率减小，反应Ⅱ的平衡正向移动，CO2平衡转化率增大。600℃后，反应Ⅱ中CO2平衡转化率增大的幅度大于反应I中CO2平衡转化率减小的幅度 （2） ①. CH3OH+H2O-4e-=HCOOH+4H+ ②. 0.75 （3） ①. CO2、H2在溶液中的浓度减小，浓度减小对v的影响大于温度升高对v的影响 ②. M是反应I的反应物，M浓度增大会加快反应I的速率，使Q浓度增大。Q浓度增大会加快反应Ⅱ的速率，使L浓度增大。L浓度增大使反应Ⅲ的速率增大，反应Ⅲ的速率决定总反应速率，故总反应速率v增大 【解析】 【小问1详解】 反应I：CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) △H1＜0 反应Ⅱ：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H2＞0 ①一定条件下，向恒容密闭容器中通入1molCO2和4molH2。反应达到平衡时，容器中CO2为0.2mol，H2为1.4mol。设反应I中参加反应CO2的物质的量为x，则反应Ⅱ中参加反应CO2的物质的量为1mol-0.2mol-x=0.8mol-x，反应I中参加反应H2的物质的量为4x，则反应Ⅱ中参加反应H2的物质的量为0.8mol-x，由此可得出4x+0.8mol-x=4mol-1.4mol，解得x=0.6mol。此时CH4的选择性为=75%。 ②600℃后CO2平衡转化率随温度升高而增大，则表明温度对反应Ⅱ的影响程度大于温度对反应I的影响程度，主要原因是：反应I中△H1＜0，反应Ⅱ中△H2＞0，升高温度，反应I的平衡逆向移动，CO2平衡转化率减小，反应Ⅱ的平衡正向移动，CO2平衡转化率增大。600℃后，反应Ⅱ中CO2平衡转化率增大的幅度大于反应I中CO2平衡转化率减小的幅度。 【小问2详解】 在左侧电极区，CO2转化为HCOO-，C元素的化合价由+4价降低到+2价，C元素价态降低，CO2得电子发生还原反应，则左侧惰性电极为阴极，右侧惰性电极为阳极。 ①在阳极表面，CH3OH失电子产物与电解质反应生成HCOOH等，C元素的化合价由-2价升高到+2价，则1molCH3OH失去4mole-，生成4molH+和1molHCOOH，同时消耗H2O，依据得失电子守恒、电荷守恒和质量守恒，可得出发生反应的电极反应式为CH3OH+H2O-4e-=HCOOH+4H+。 ②在阴极，发生的电极反应为2CO2+2e-+H2O=HCOO-+，若有1molH+通过质子交换膜，依据阳极电极反应式，可得出电路中通过电子的物质的量为1mol，生成HCOOH的物质的量为0.25mol，阴极生成HCOO-的物质的量为0.5mol，则两极产生的HCOOH和HCOO-的物质的量之和为0.25mol+0.5mol=0.75mol。 【小问3详解】 ①催化剂M足量，温度升高，一方面气体的溶解度降低，混合气在溶液中的浓度减小，反应速率减慢，另一方面，温度升高反应速率加快。v减小，表明浓度减小对反应速率的影响是主要的，所以可能原因是：CO2、H2在溶液中的浓度减小，浓度减小对v的影响大于温度升高对v的影响。 ②实验测得某温度和压强下，v随催化剂M浓度c的增大而增大，则表明决速步骤反应Ⅲ的速率增大，原因是：M是反应I的反应物，M浓度增大会加快反应I的速率，使Q浓度增大。Q浓度增大会加快反应Ⅱ的速率，使L浓度增大。L浓度增大使反应Ⅲ的速率增大，反应Ⅲ的速率决定总反应速率，故总反应速率v增大。 【点睛】当催化剂浓度增大到一定程度后，反应物分子与催化剂的接触机会达到饱和，反应速率几乎不再变化。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025(上)高二年级期中调研测试 化学 注意事项： 考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求 1.本试卷共8页。满分为100分，考试时间为75分钟。考试结束后，请将答题卡交回。 2.答题前，请务必将自己的姓名、学校、考试号等用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在答题卡上规定的位置。 3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符。 4.作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。作答非选择题，必须用0.5亳米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效。 5.如需作图，必须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗。 可能用到的相对原子质量：H1 B11 N14 O16 Na23 S32 K39 I127 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. 化学与生产、生活息息相关。下列说法中不正确的是 A. 用太阳能光解水制H2能减少碳排放 B. 研发新能源汽车能降低汽油柴油消耗 C. 将钢铁闸门与电源正极相连能防止钢铁腐蚀 D. 开发废电池综合利用技术能防止重金属污染 2. 工业合成尿素的反应原理为CO2+2NH3CO(NH2)2+H2O。下列说法正确的是 A. CO2为极性分子 B. NH3的电子式为 C. CO(NH2)2中N元素的化合价为+3价 D. H2O的空间结构为V形 3. 金云母的化学式为KMg3AlSi3O10Fx(OH)(2-x)。下列说法正确的是 A. 非金属性：O<Si B. 电离能：I1(Mg)<I1(Al) C. 半径：r(Mg2+)<r(F-) D. 碱性：KOH<Mg(OH)2 4. 用下列实验装置完成对应的实验，不能达到实验目的的是 A. 用装置甲在铁表面镀铜 B. 用装置乙定量测定H2O2分解速率 C. 用装置丙检验该条件下铁发生了吸氧腐蚀 D. 用装置丁判断Na和水反应是吸热反应还是放热反应 阅读下列材料，完成有关问题： O、S的单质及其化合物应用广泛。O2、Na2O2、H2O2是常用的氧化剂，C2H2的燃烧热为1299.6kJ·mol-1，氢氧燃料电池是最早实用化的燃料电池。O3可用于废水处理，pH约为8时，O3可将废水中的CN-氧化为N2。斜方硫、单斜硫是常见的两种单质。SO2是一种重要的工业原料，可通过煅烧黄铁矿(主要成分：FeS2)制取。SO2在V2O5催化作用下与O2反应生成SO3.CaO可用于烟气(含N2、O2、CO2、SO2等)脱硫。 5. 下列说法正确的是 A. 斜方硫、单斜硫互为同位素 B. CaO、Na2O2中阴、阳离子个数之比均为1：1 C. FeS2晶胞中与每个距离最近且相等的Fe2+数目为8 D. H2O2分解生成H2O时，氧原子的杂化轨道类型不变 6. 下列化学反应表示正确的是 A. CaO吸收SO2：CaO+SO2=CaSO4 B. 碱性氢氧燃料电池正极反应式：O2+4e-+2H2O=4OH- C. 乙炔的燃烧：C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(g) △H=-1299.6kJ·mol-1 D. O3处理含CN-的碱性废水：5O3+2H++2CN-=5O2+N2+2CO2+H2O 7. 下列关于反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H<0的说法正确的是 A. V2O5不改变该反应的焓变 B. 反应达到平衡状态时，2v逆(SO3)=v正(O2) C. 升高温度时，平衡逆向移动，v正减小，v逆增大 D. 反应物所含化学键的键能总和大于生成物所含化学键的键能总和 8. 某温度下，在密闭容器中充入一定量的，发生下列反应：，，测得各气体浓度与反应时间的关系如图所示。下列反应进程示意图符合题意的是 A. B. C. D. 9. 相同温度下，向2L密闭容器中分别通入不同物质的量的NOCl(g)，发生反应：2NOCl(g)⇌ 2NO(g)+Cl2(g)，NOCl(g)起始物质的量与平衡转化率的关系如下表。下列说法正确的是 组别 n起始(NOCl)/mol NOCl平衡转化率/% I 2 α Ⅱ m 50 Ⅲ n 40 A. m：n=16：45 B. 若m<2，则α>50 C. 组别I反应进行到2min时，测得NOCl的物质的量为1.8mol，2min内用Cl2表示的平均反应速率v(Cl2)=0.05mol/(L·min) D. 组别Ⅱ反应达平衡后，再通入0.5mmolNOCl和0.5mmolNO，平衡向正反应方向移动 10. 一种采用电解和催化相结合的循环方式实现高效制H2和O2的装置如图所示。下列说法正确的是 A. 加入Y的目的是补充H2O B. 电极a连接电源正极 C. 电极b表面发生的电极反应式为Br--6e-+3O2-= D. 催化阶段Z与Br-的物质的量之比为2：3 11. 某容器中只发生反应：aX(g)+bY(g)⇌cZ(g)。由下列图像得出的结论不正确的是 A. 相同温度下，分别向体积不等的A、B两个恒容密闭容器中均通入1molX和1molY，tmin后X的转化率如图甲所示。若B中反应达到平衡状态，则A中一定达到平衡状态 B. 恒容密闭容器中通入一定量的X和Y，反应相同时间，X的转化率随温度变化如图乙所示。则该反应的△H<0 C. 其他条件相同，改变起始时X的物质的量，平衡时Z的体积分数变化如图丙所示。则平衡时Y的转化率：C<A<B D. 其他条件相同，反应速率与压强的关系如图丁所示。则a+b<c 12. 下列实验操作和现象得出的结论不正确的是 选项 实验操作和现象 实验结论 A 取5mL0.1mol/LKI溶液和1mL0.1mol/LFeCl3溶液充分反应后，再加2mLCCl4振荡、静置后，取上层清液滴加少量KSCN溶液，溶液显红色 Fe3+与I-发生的反应为可逆反应 B 以Zn、Fe为电极，以酸化的3%NaCl溶液作电解质溶液，连接成原电池装置。过一段时间，从Fe电极区域取少量溶液于试管中，再向试管中滴入2滴K3[Fe(CN)6]溶液，未出现蓝色沉淀 Fe未被腐蚀 C 已知2NO2⇌N2O4，将盛有NO2和N2O4混合气体的烧瓶浸入冰水中，气体颜色变浅 正反应活化能小于逆反应活化能 D 已知⇌I2+I-，向盛有KI3溶液的试管中加入适量CCl4，振荡、静置后CCl4层显紫色 KI3在CCl4中的溶解度比在水中的大 A. A B. B C. C D. D 13. 研究CaO对C-H2O体系制H2的影响，涉及主要反应如下： 反应I：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H1>0 反应II：CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H2<0 反应II：CaO(s)+CO2(g)=CaCO3(s) △H3<0 一定压强下，C-H2O-CaO体系达平衡后，如图示温度范围内C(s)已完全反应，CaCO3(s)在T1温度时完全分解。气相中CO、CO2和H2物质的量分数随温度的变化关系如图所示。下列说法正确的是 A. b线对应的物种为CO2 B. 温度高于T1时，c线对应物种的物质的量分数逐渐升高 C. 温度为T0时，向平衡体系中通入少量CO2，重新达平衡后c(CO2)将增大。 D. 温度为T0时，平衡体系中气体总物质的量为4.0mol，则CaCO3(s)的物质的量为0.5mol 二、非选择题：共4题，共61分。 14. 氢能是清洁能源，硼氢化钠(NaBH4)是一种对环境友好的固体储氢材料。 （1）制硼氢化钠。将Na2B4O7、SiO2及金属Na按一定比例混合后，通入H2加热到360～370°C只生成NaBH4和Na2SiO3。 ①该反应的化学方程式为_______。 ②测定硼氢化钠样品的纯度。准确称取干燥硼氢化钠样品1.200g，用NaOH溶液溶解后配制成100.0mL溶液。量取10.00mL溶液放入锥形瓶中，加入25.00mL0.2000mol/LKIO3溶液，充分反应后再加入适量KI，用足量稀硫酸酸化后，加入0.5000mol/LNa2S2O3标准液，恰好完全反应时消耗该标准液12.00mL。则样品中NaBH4质量分数为_______(写出计算过程)。 已知：3NaBH4+4KIO3=3NaBO2+4KI+6H2O KIO3+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2O I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6 （2）制氢。NaBH4与水反应能获取氢气，该反应机理如图所示。 ①NaBH4与水反应的离子方程式为_____。该反应在任意温度下均能自发进行的原因是______。 ②若用D2O代替H2O，则反应后生成氢气的化学式为_______。 （3）硼氢化钠再生。制氢生成的另一产物在水中的溶解度较小，常温时易以NaBO2形式结晶析出，NaBO2可再生为NaBH4。已知： 反应I：NaBO2(s)+4H2(g)=NaBH4(s)+2H2O(1) △G1=+320kJ/mol 反应Ⅱ：H2(g)+O2(g)=H2O(1) △G2=-240kJ/mol 反应Ⅲ：Mg(S)+O2(g)=MgO(s) △G3=-570kJ/mol △G的值只取决于反应体系的始态和终态。以反应物不超过三种物质、产物不超过两种物质、氢原子利用率为100%为条件，写出一个表示NaBO2(s)再生为NaBH4(s)的方程式，并注明物质状态和△G：_______。 15. 工业上利用氰化法从含金矿石(成分为Au、Ag、Fe2O3和其他不溶性杂质)中提取金和银。 已知：Au++2CN-⇌ [Au(CN)2]- K=1.0×1038 Zn+2Au+⇌Zn2++2Au K=1.0×1082.7 Zn2++4CN-⇌ [Zn(CN)4]2- K=1.0×1016.7 （1）浸银。将矿石粉碎研磨，用硝酸浸取、过滤得到“浸银”滤液与“浸银”滤渣。 ①“浸银”时Fe2O3溶于硝酸生成Fe3+，基态Fe3+的核外电子排布式为_______。 ②N2H4·H2O还原“浸银”滤液可得到粗银。制备N2H4·H2O时应将NaClO和NaOH混合液缓慢滴入尿素溶液中，不能改变滴加顺序的原因是_______。 （2）浸金。用KCN、KOH混合溶液和O2浸取“浸银”滤渣，过滤得到“浸金”滤液。 ①单质Au转化为[Au(CN)2]-的离子方程式为_______。 ②浸取时，加料完成后，控制适宜温度和通气速率，并以一定速率搅拌，提高金元素浸取率的方法还有_______。 （3）置换。向“浸金”滤液中加Zn置换出Au，发生的反应为Zn+2[Au(CN)2]- ⇌ [Zn(CN)4]2-+2Au。 ①该反应的化学平衡常数K=_______。 ②置换过程中需向“浸金”滤液中添加少量可溶性铅盐，除了使锌粉松散有利于置换外，可能的原因还有_______。 （4）净化。废水中含CN-会污染环境，可通过化学方法转化为无毒废水净化排放。 ①电解法。在直流电场作用下，CN-先被氧化成CNO-，CNO-再进一步被氧化成和N2，CNO-被氧化的电极反应式为_______。 ②氧化法。H2O2在Cu2+的催化作用下可氧化去除废水中的CN-，氧化时加入的H2O2需稍过量的原因是_______。 16. 酸性废水中的砷或铬是引起水体污染的元素，可用沉淀法、还原法等除去。 （1）FeS可将酸性废水中的H3AsO3(弱酸)转化为As2S3沉淀除去。已知：As2S3(s)+3S2-(aq) ⇌2(aq) ①该沉砷过程的离子方程式为_______。 ②沉砷过程中不用Na2S代替FeS的原因是_______。 （2）Na2S2O3去除酸性废水中H3AsO3的反应机理如图所示。 ①步骤III中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______。 ②整个反应过程中几乎监测不到H2S，请从化学反应速率角度解释原因：_______。 （3）Cr(VI)有高毒性，在水溶液中存在+H2O⇌2+2H+。钡盐可将酸性废水中的Cr(Ⅵ)转化为BaCrO4沉淀除去。其他条件相同，使用BaCO3的沉铬率要高于BaCl2的原因是_______。 （4）NaHSO3可将酸性废水中的Cr(VI)还原为毒性较低的Cr2(SO4)3. ①不同初始pH的酸性废水中残留Cr(VI)与反应时间的变化关系如图所示。实际反应中，控制废水pH为2.5的原因是_______。 ②Cr(Ⅲ)的物质的量分数随溶液pH的分布如图所示。请补充完整由Cr2(SO4)3溶液制得Cr(OH)3的实验方案：取分离、提纯后的Cr2(SO4)3溶液，_______，低温烘干，得到较纯Cr(OH)3晶体。(实验中须使用的试剂：蒸馏水、2.0mol/LNaOH溶液、1.0mol/LBaCl2溶液) 17. 研究CO2制CH4、HCOOH等资源具有重要意义。 （1）CO2加氢制CH4过程中的主要反应如下： 反应I：CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) △H1＜0 反应Ⅱ：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H2＞0 ①一定条件下，向恒定密闭容器中通入1molCO2和4molH2。反应达到平衡时，容器中CO2为0.2mol，H2为1.4mol。此时CH4的选择性(CH4的选择性=×100%)为_______。 ②在恒容密闭容器中，1.01×105Pa、n起始(CO2):n起始(H2)=1:4时，CO2平衡转化率随温度的变化如图所示。600℃后CO2平衡转化率随温度升高而增大的主要原因是_______。 （2）采用电解法将CO2转化为HCOO-的工作原理如图所示。 ①阳极表面发生的电极反应式为_______。 ②若有1molH+通过质子交换膜，则两极产生的HCOOH和HCOO-的物质的量之和为_______mol。 （3）CO2催化加氢制HCOOH的反应机理如图I所示。已知三个基元反应的活化能EⅡ＜EⅠ＜EⅢ(不考虑催化剂活性降低或完全失去)。如图Ⅱ所示，在密闭装置中充分搅拌催化剂M的DMSO(有机溶剂)溶液，CO2和H2在溶液中反应制备HCOOH。保持压强不变，设CO2+H2⇌HCOOH的反应速率为v。 ①催化剂M足量，温度升高v减小的可能原因是_______。 ②实验测得某温度和压强下，v随催化剂M浓度c的变化如图所示。v随c的增大先增大后几乎不变，先增大的原因是_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $