精品解析：北京市清华附中朝阳学校2024-2025学年高二上学期期中考试化学试题

2024-2025学年度第一学期期中试卷 高二化学 本试卷共9页，100分。考试时长90分钟。请将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。 可能用到的相对原子质量：N-14 O-16 第一部分 一、选择题：共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1. 自然界地表层原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后变成溶液，向地下深层渗透，遇到难溶的或，慢慢转变为铜蓝()。下列分析不正确的是 A. 的溶解度小于的溶解度 B. 原生铜的硫化物、铜蓝均具有还原性 C. 与反应的离子方程式是 D. 整个过程涉及的反应类型有氧化还原反应和复分解反应 2. 酸性锌锰干电池的构造示意图如下。关于该电池及其工作原理，下列说法正确的是 A. 石墨作电池的负极材料 B. 电池工作时，向负极方向移动 C. 发生氧化反应 D. 锌筒发生的电极反应为 3. 下列实验事实不能用平衡移动原理解释的是 A. B. C. D. 4. 工业合成： 。下列分析不正确的是 A. 使用催化剂可以提高反应物中活化分子百分数，但不能改变反应的 B. 增大合成氨的反应速率与提高平衡混合物中氨的含量所采取的措施均一致 C. 已知平衡体系中的沸点最高，则可通过液化的方法分离出，从而提高其产率 D. 断裂和的共价键所需能量小于断裂的共价键所需能量 5. 下列示意图与化学用语表述内容不相符的是(水合离子用相应离子符号表示) 电解溶液 在水中电离 A． B． 沉淀转化为沉淀 溶于水 C． D． A. A B. B C. C D. D 6. 利用如图装置将反应的化学能转化为电能，下列说法不合理的是 A. a处发生氧化反应 B. 电子从a出发经过导线流向b，再经过盐桥流向a，形成闭合回路 C. X可以是或溶液 D. b可以是石墨或铂 7. 某消毒液的主要成分为NaClO，还含有一定量的NaOH，下列用来解释事实的方程式中不合理的是（已知：饱和NaClO溶液的pH约为11） A. 该消毒液可用NaOH溶液吸收Cl2制备：Cl2 +2OH－＝Cl－+ ClO－+ H2O B. 该消毒液的pH约为12：ClO－+ H2OHClO+ OH－ C. 该消毒液与洁厕灵（主要成分为HCl）混用，产生有毒Cl2：2H＋+ Cl－+ ClO－= Cl2↑+H2O D. 该消毒液加白醋生成HClO，可增强漂白作用：CH3COOH+ ClO－= HClO+CH3COO— 8. 在T℃，气体通过铁管时，发生腐蚀反应(X)：(K=0.33)，下列分析不正确的是 A. 降低反应温度，可减缓反应X的速率 B. 在气体中加入一定量能起到防护铁管的作用 C. 反应X的可通过如下反应获得：、 D. T℃时，若气体混合物中，铁管被腐蚀 9. 常温下，氨水，醋酸，下列说法正确的是 A. 常温时，的电离平衡常数与的相等 B. 将氨水稀释10倍， C. 醋酸溶液中： D. 溶液因水解呈酸性 10. 实验测得0.5 mol·L−1CH3COONa溶液、0.5 mol·L−1 CuSO4溶液以及H2O的pH随温度变化的曲线如图所示。下列说法正确的是 A. 随温度升高，纯水中c(H+)>c(OH−) B. 随温度升高，CH3COONa溶液的c(OH−)减小 C. 随温度升高，CuSO4溶液的pH变化是Kw改变与水解平衡移动共同作用的结果 D. 随温度升高，CH3COONa溶液和CuSO4溶液的pH均降低，是因为CH3COO−、Cu2+水解平衡移动方向不同 11. 一定温度下，在2个容积均为的恒容密闭容器中，加入一定量的反应物，发生反应： ，相关数据见下表。 容器编号 温度/℃ 起始物质的量/ 平衡物质的量/ Ⅰ 0.2 0.2 0.1 Ⅱ 0.2 0.2 0.12 下列说法不正确的是 A. ，达到平衡所需要的时间：Ⅱ>Ⅰ B. Ⅰ中反应达到平衡时，的转化率为 C. Ⅱ中反应达到平衡，的平均反应速率： D. 对于Ⅰ，平衡后向容器中再充入和，平衡正向移动 12. 电池使用过程中会产生，对电池的性能和安全性带来影响。可用与进行反应测定含量，由产物中的比例可推算。已知：①；② 。下列说法不正确的是 A. 、的化学性质基本相同 B. 与反应的方程式是 C. 比例小说明比例大 D. 80℃下的大于25℃下的 13. 空气中含量的测定方法如下。 ①将气样通入适量酸化的溶液中，使完全被氧化成，加水稀释至。 ②取该溶液，加入标准溶液(过量)，充分反应后，用标准溶液滴定剩余的，终点时消耗。 下列说法错误的是 A. 滴定时标准溶液应装在酸式滴定管中 B. 滴定过程中涉及以下反应：； C. 气样中的含量为 D. 若标准溶液部分变质，会使含量测定结果偏低 14. 丙烷经催化脱氢可制丙烯:C3H8C3H6+H2。600℃，将一定浓度的 CO2与固定浓度的C3H8通过含催化剂的恒容反应器，经相同时间，流出的 C3H6、CO和H2浓度随初始 CO2浓度的变化关系如图。 已知： ①C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) △H=-2220kJ/mol ②C3H6(g)+9/2O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l) △H=-2058kJ/mol ③H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H=-286kJ/mol 下列说法不正确的是 A. C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g) △H=+124kJ/mol B. c(H2)和c(C3H6)变化差异的原因：CO2+H2CO+H2O C. 其他条件不变，投料比c(C3H8)/c(CO2)越大，C3H8转化率越大 D. 若体系只有C3H6、CO、H2和H2O生成，则初始物质浓度c0与流出物质浓度c之间一定存在：3c0(C3H8)+c0(CO2)=c(CO)+c(CO2)+3c(C3H8)+3c(C3H6) 第二部分 二、非选择题：共5题，共58分。 15. 是地球大气层中含量最高的气体，是非常有价值的资源。 （1）在通常条件下非常稳定，原因是其键能_______(填“大”或“小”)。 （2）将游离氮转化为化合态的氮，目前最成功的方法是哈伯法：，该反应的化学平衡常数表达式是_______。 （3）2017年，我国某课题组在该领域有新的突破：提出并论证了通过常温常压下可充电电池固氮的可能性。，电池固氮时工作原理如图。 ①固氮时，Li做_______极。 ②该电池不能以水溶液作为电解质溶液，用化学方程式说明理由：_______。 ③固氮时，碳电极上发生的电极反应式是_______。 （4）检测固氮效果。研究者在不同的放电状态下，将正极浸入无色的试剂(的水溶液)中，检验水解产生的，反应及测试结果如下所示。ⅰ：。ⅱ：。 放电时间/h 6 12 18 现象：_______。 测试结果表明，随着放电时间的增加，固氮量也依次增加。将上述现象补充完整______。 （5）测试电池的可逆性。实验证实电池具有良好的可逆性，可充电。简要叙述测试实验思路，预期实验现象：_______。 16. 盐酸、醋酸、碳酸钠和碳酸氢钠都是生活中常用的物质。某小组进行了以下实验。 （1）对比盐酸和醋酸与的反应。常温下，用溶液分别滴定的盐酸和醋酸，滴定过程中溶液的变化曲线如图所示。 ①表示滴定盐酸的曲线是_______(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。 ②滴定过程中，边滴边摇动锥形瓶，眼睛应观察_______(选填“a”、“b”)。 a．滴定管内液面的变化 b．锥形瓶内溶液颜色的变化 ③a点溶液中，离子浓度由大到小的顺序为_______。 ④时，_______(填“>”或“=”)。 （2）向相同体积、相同浓度的和溶液中分别滴加的盐酸，溶液变化如下。 ①图_______(填“甲”或“乙”)是的滴定曲线。 ②发生反应的离子方程式为_______。 ③下列说法正确的是_______(填序号)。 a．溶液、溶液含有的微粒种类相同 b．图甲中A、B、C均满足： c．图甲中水的电离程度： d．图乙中点和点溶液中均满足： （3）向的和溶液中分别滴加少量溶液，均产生白色沉淀，后者有气体产生。 资料：ⅰ．的溶液中，，。 ⅱ．25℃时，，。 ①写出、反应的离子方程式_______。 ②通过计算说明与反应产生的沉淀为而不是：_______。 17. 和是两种造成温室效应的主要气体，高温下可发生干重整反应进行综合利用，反应过程的能量变化如图所示。 （1）干重整主反应的热化学方程式为_______(用、、表示反应热，其中、、均大于0)，反应速率由反应_______决定(填“ⅰ”或“ⅱ”)。 （2）反应器中还同时存在副反应： 。 ①如图表示投料比为1：1.3时，不同温度下的反应结果，下列说法中正确的是_______。(填字母) A．加压有利于增大和反应的速率但不利于提高二者的平衡转化率 B．550~600℃，升温更有利于主反应，主反应先达到平衡 C．始终低于1.0，与副反应有关 ②体系中会发生积炭反应 ，为研究其热效应，还需要利用反应_______的。 ③添加一定量的载氧剂可与反应避免积炭反应发生，增大的值，推测可能发生的反应并用化学反应方程式表示_______。 （3）文献中指出和可以发生反应生成和，且反应进行程度较大，但干重整反应器中进行程度小。结合键能数据，从平衡角度阐明理由_______。 化学键 键能/ 1072 436 413 464 18. 制备锂离子电池的正极材料的前体的一种流程如下： 资料：ⅰ．磷灰石的主要成分是。 ⅱ．可溶于水，微溶于水。 ⅲ．。 （1）制备 ①用溶液、溶液分步浸取磷灰石生成、和，主要反应是和_______。 ②增大酸浸反应速率的措施有_______(只写1条)。 ③其他条件不变时，若仅用溶液酸浸，浸取的速率低于用、分步浸取法，原因是_______。 （2）制备。将、、混合并调节溶液的制备。 ①酸性条件下，生成的离子方程式是_______。 ②含磷各微粒的物质的量分数与的关系如下图。 时，溶液中的，则_______。再加入晶体、溶液可生成沉淀。 ③的纯度及颗粒大小会影响其性能，沉淀速率过快容易团聚。 ⅰ．研究表明，沉淀时可加入含的溶液，的作用是_______。 ⅱ．其他条件不变时，工业上选择而不是更高的制备，可能的原因是_______、_______(答出2点)。 19. 某小组探究卤素参与的氧化还原反应，从电极反应角度分析物质氧化性和还原性的变化规律。已知：。 （1）浓盐酸与MnO2混合加热生成氯气。氯气不再逸出时，固液混合物A中仍存在盐酸和MnO2。 ①反应的离子方程式是_______。 ②电极反应式： i.还原反应：MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O ii.氧化反应：_______。 ③根据电极反应式，分析A中仍存在盐酸和MnO2的原因。 i.随c(H+)降低或c(Mn2+)浓度升高，MnO2氧化性减弱。 ii.随c(Cl-)降低，_______。 ④补充实验证实了③中的分析。 实验操作 试剂 产物 I 较浓H2SO4 有氯气 II a 有氯气 III a+b 无氯气 a是_______，b是_______。 （2）利用c(H+)浓度对MnO2氧化性的影响，探究卤素离子的还原性。相同浓度的KCl、KBr和KI溶液，能与MnO2反应所需的最低c(H+)由大到小的顺序是_______，从原子结构角度说明理由______________。 （3）根据(1)中结论推测：酸性条件下，加入某种化合物可以提高溴的氧化性，将Mn2+氧化为MnO2。经实验证实了推测，该化合物是_______。 （4）Ag分别与1mol·L-1的盐酸、氢溴酸和氢碘酸混合，Ag只与氢碘酸发生置换反应，试解释原因：_______。 （5）总结：物质氧化性和还原性变化的一般规律是_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年度第一学期期中试卷 高二化学 本试卷共9页，100分。考试时长90分钟。请将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。 可能用到的相对原子质量：N-14 O-16 第一部分 一、选择题：共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1. 自然界地表层原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后变成溶液，向地下深层渗透，遇到难溶的或，慢慢转变为铜蓝()。下列分析不正确的是 A. 的溶解度小于的溶解度 B. 原生铜的硫化物、铜蓝均具有还原性 C. 与反应的离子方程式是 D. 整个过程涉及的反应类型有氧化还原反应和复分解反应 【答案】C 【解析】 【详解】A．难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化是溶解度大的物质向溶解度小的物质转化，PbS能转化为CuS，所以CuS的溶解度小于PbS的溶解度，故A正确； B．原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后变成CuSO4溶液，硫元素化合价升高作还原剂具有还原性；铜蓝中硫元素化合价为最低价-2价，所以能失电子具有还原性，B正确； C．ZnS难溶离子方程式中不拆，反应应为：Cu2＋＋ZnS=Zn2＋＋CuS，C错误； D．原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后变成CuSO4溶液,所以存在氧化还原反应，CuSO4与ZnS反应生成硫化铜和硫酸锌是复分解反应，D正确； 故选C。 2. 酸性锌锰干电池的构造示意图如下。关于该电池及其工作原理，下列说法正确的是 A. 石墨作电池的负极材料 B. 电池工作时，向负极方向移动 C. 发生氧化反应 D. 锌筒发生的电极反应为 【答案】D 【解析】 【详解】A．酸性锌锰干电池，锌筒为负极，石墨电极为正极，故A错误； B．原电池工作时，阳离子向正极(石墨电极)方向移动，故B错误； C．发生得电子的还原反应，故C错误； D．锌筒为负极，负极发生失电子的氧化反应，故D正确； 故选D。 3. 下列实验事实不能用平衡移动原理解释的是 A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A.NO2球中存在2NO2N2O4，△H<0，正反应放热，NO2球放入冷水，颜色变浅，NO2球放入热水中，颜色变深，可以用平衡移动原理解释，A不合题意； B.水的电离是微弱的电离，存在电离平衡，同时电离是吸热过程，温度升高向电离方向移动，水的离子积增大，可以用平衡移动原理解释，B不合题意； C.加二氧化锰可以加快过氧化氢的分解，但催化剂不能使平衡发生移动，不能用平衡移动原理解释，C符合题意； D.氨水中存在电离平衡NH3·H2ONH4++OH-，随着氨水浓度降低，氨水的离程度减小，OH-浓度降低，可以用平衡移动原理解释，D不合题意； 答案选C。 4. 工业合成： 。下列分析不正确的是 A. 使用催化剂可以提高反应物中活化分子百分数，但不能改变反应的 B. 增大合成氨的反应速率与提高平衡混合物中氨的含量所采取的措施均一致 C. 已知平衡体系中的沸点最高，则可通过液化的方法分离出，从而提高其产率 D. 断裂和的共价键所需能量小于断裂的共价键所需能量 【答案】B 【解析】 【详解】A．使用催化剂可以降低反应的活化能，提高反应物中活化分子百分数，但不能改变反应的，A正确； B．升高温度，反应速率加快，但合成氨反应正向为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，氨的含量减小，B错误； C．平衡体系中的沸点最高，则可通过液化的方法分离出，促使平衡正向移动，从而提高其产率，C正确； D．反应正向为放热反应，故反应物的总键能小于生成物的总键能，断裂和的共价键所需能量小于断裂的共价键所需能量，D正确； 故选B。 5. 下列示意图与化学用语表述内容不相符的是(水合离子用相应离子符号表示) 电解溶液 在水中电离 A． B． 沉淀转化为沉淀 溶于水 C． D． A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．电解CuCl2溶液生成铜和氯气，电解方程式为，A错误； B．CH3COOH为弱电解质，在溶液中部分电离，电离方程式为，B正确； C．根据试剂用量可知过量，生成沉淀后继续滴加可实现沉淀转化，离子方程式为，C正确； D．NaCl为强电解质，在溶液中完全电离，电离方程式为，D正确； 故选A。 6. 利用如图装置将反应的化学能转化为电能，下列说法不合理的是 A. a处发生氧化反应 B. 电子从a出发经过导线流向b，再经过盐桥流向a，形成闭合回路 C. X可以是或溶液 D. b可以是石墨或铂 【答案】B 【解析】 【分析】①G表为电流表，原电池放电时，负极失去电子，发生氧化反应，正极得到电子，发生还原反应； ②根据电池反应，负极为Cu，负极液体可以用铜离子溶液或常规盐溶液； ③根据电池反应，正极电解质需要放置三价铁溶液，确保电子流通；正极得电子，需能导电的电极，且此电极不可以直接和三价铁反应。 【详解】A．根据装置图，a为负极，负极失去电子，发生氧化反应，A项正确； B．根据分析，电子从负极a出发经过导线流向正极b，但是电子不能经过电解质溶液，因此不能经过盐桥流向a，B项错误； C．a为负极，Cu失去电子生成铜离子，因此负极液体可以选择用铜离子溶液或常规盐溶液，C项正确； D．b极是正极，得到电子，需能导电的电极，且此电极不可以直接和三价铁反应，因此可以是石墨或铂，D项正确； 答案选B。 7. 某消毒液的主要成分为NaClO，还含有一定量的NaOH，下列用来解释事实的方程式中不合理的是（已知：饱和NaClO溶液的pH约为11） A. 该消毒液可用NaOH溶液吸收Cl2制备：Cl2 +2OH－＝Cl－+ ClO－+ H2O B. 该消毒液的pH约为12：ClO－+ H2OHClO+ OH－ C. 该消毒液与洁厕灵（主要成分为HCl）混用，产生有毒Cl2：2H＋+ Cl－+ ClO－= Cl2↑+H2O D. 该消毒液加白醋生成HClO，可增强漂白作用：CH3COOH+ ClO－= HClO+CH3COO— 【答案】B 【解析】 【详解】A、用Cl2和NaOH溶液反应制取漂白液，故A正确； B、根据提干信息知：饱和NaClO溶液的pH约为11，而该溶液pH=12＞11，故主要是因为该消毒液中含有一定量的NaOH，故B不合理； C、根据HCl和HClO中Cl的化合价分析，该氧化还原方程式的书写正确，故C正确； D、根据漂白粉起漂白作用的原理，应用的是较强酸制取较弱酸，故D正确。 答案选B。 8. 在T℃，气体通过铁管时，发生腐蚀反应(X)：(K=0.33)，下列分析不正确的是 A. 降低反应温度，可减缓反应X的速率 B. 在气体中加入一定量能起到防护铁管的作用 C. 反应X的可通过如下反应获得：、 D. T℃时，若气体混合物中，铁管被腐蚀 【答案】D 【解析】 【详解】A．降低反应温度，活化分子百分数减小，可减缓反应X的速率，故A正确； B．在气体中加入一定量，氢气浓度增大，可以抑制平衡正向移动，能起到防护铁管的作用，故B正确； C．①、②，根据盖斯定律①-②得，故C正确； D． T℃时，若气体混合物中，则Q=，反应逆向移动，铁管不易腐蚀，故D错误； 故选D。 9. 常温下，氨水，醋酸，下列说法正确的是 A. 常温时，的电离平衡常数与的相等 B. 将氨水稀释10倍， C. 醋酸溶液中： D. 溶液因水解呈酸性 【答案】A 【解析】 【详解】A．常温下，pH=3的醋酸溶液中c（H＋）=10-3 mol·L－1，电离平衡常数，pH=11的氨水中的c（OH－）=10-14/10-11mol·L－1=10-3 mol·L－1，电离平衡常数，因此常温时的电离平衡常数与的相等，A正确； B ．是弱碱，稀释后电离程度增大，，B错误； C ．醋酸溶液中，浓度最大，会电离生成与，同时水也会电离生成与，因此，C错误； D．由于两种物质电离常数相等，故相同温度下水解常数也相同，溶液为中性，D错误； 答案选A。 10. 实验测得0.5 mol·L−1CH3COONa溶液、0.5 mol·L−1 CuSO4溶液以及H2O的pH随温度变化的曲线如图所示。下列说法正确的是 A. 随温度升高，纯水中c(H+)>c(OH−) B. 随温度升高，CH3COONa溶液的c(OH−)减小 C. 随温度升高，CuSO4溶液的pH变化是Kw改变与水解平衡移动共同作用的结果 D. 随温度升高，CH3COONa溶液和CuSO4溶液的pH均降低，是因为CH3COO−、Cu2+水解平衡移动方向不同 【答案】C 【解析】 【分析】水的电离为吸热过程，升高温度，促进水的电离；盐类水解为吸热过程，升高温度促进盐类水解，据此解题； 【详解】A.水的电离为吸热过程，升高温度，平衡向着电离方向移动，水中c(H+).c(OH-)=Kw增大，故pH减小，但c(H+)=c(OH-)，故A不符合题意； B.水的电离为吸热过程，升高温度，促进水的电离，所以c(OH-)增大，醋酸根水解为吸热过程，CH3COOH-+H2O CH3COOH+OH-,升高温度促进盐类水解，所以c(OH-)增大，故B不符合题意； C.升高温度，促进水的电离，故c(H+)增大；升高温度，促进铜离子水解Cu2++2H2OCu(OH)2 +2H+，故c(H+)增大，两者共同作用使pH发生变化，故C符合题意； D.盐类水解为吸热过程，升高温度促进盐类水解，故D不符合题意； 综上所述，本题应选C。 【点睛】本题考查弱电解质在水中的电离平衡，明确化学平衡常数只是温度的函数，温度对水的电离和盐类水解平衡的影响是解题的关键，盐类水解是高频考点，也是高考的重点和难点，本题难度不大，是基础题。 11. 一定温度下，在2个容积均为的恒容密闭容器中，加入一定量的反应物，发生反应： ，相关数据见下表。 容器编号 温度/℃ 起始物质的量/ 平衡物质的量/ Ⅰ 0.2 0.2 0.1 Ⅱ 0.2 0.2 0.12 下列说法不正确的是 A. ，达到平衡所需要的时间：Ⅱ>Ⅰ B. Ⅰ中反应达到平衡时，的转化率为 C. Ⅱ中反应达到平衡，的平均反应速率： D. 对于Ⅰ，平衡后向容器中再充入和，平衡正向移动 【答案】D 【解析】 【详解】A．从平衡时二氧化碳的物质的量可知Ⅱ在Ⅰ的基础上向右移动了，由于反应正向放热，因此T1>T2，温度越高反应速率越快，则达到平衡所需要的时间：Ⅱ>I，A正确； B．根据表格中的数据可知二氧化碳平衡浓度为0.1mol/L，因为CO与CO2化学计量数之比为1：1，所以CO反应了0.1mol/L，则CO的转化率为50%，B正确； C．Ⅱ中反应达到平衡，CO2的平衡浓度为0.12mol/L，的平均反应速率，因为CO与CO2化学计量数之比为1：1，所以，C正确； D．根据I的反应列三段式有：，则平衡常数，平衡后向容器中再充入和后CO和CO2的浓度均变为0.3mol/L，浓度商为，平衡不移动，D错误; 故选D。 12. 电池使用过程中会产生，对电池的性能和安全性带来影响。可用与进行反应测定含量，由产物中的比例可推算。已知：①；② 。下列说法不正确的是 A. 、的化学性质基本相同 B. 与反应的方程式是 C. 比例小说明比例大 D. 80℃下的大于25℃下的 【答案】C 【解析】 【详解】A．H与D互为同位素、具有相同的核外电子排布，则H2O、D2O的化学性质基本相同，A正确； B．类似于钠和水的反应，Li与D2O反应生成LiOD与D2，化学方程式是2Li+2D2O=2LiOD+D2↑，B正确； C．D2由Li与D2O反应生成、HD通过反应LiH+D2O=LiOD+HD，则n(D2)/n(HD)比例小说明n(Li)/n(LiH)比例小，C错误； D．升温，2LiH⇌2Li+H2 △H>0则平衡右移，Li增多LiH减少，则结合选项C可知：80℃下的n(D2)/n(HD)大于25℃下的n(D2)/n(HD)，D正确； 故选C。 13. 空气中含量的测定方法如下。 ①将气样通入适量酸化的溶液中，使完全被氧化成，加水稀释至。 ②取该溶液，加入标准溶液(过量)，充分反应后，用标准溶液滴定剩余的，终点时消耗。 下列说法错误的是 A. 滴定时标准溶液应装在酸式滴定管中 B. 滴定过程中涉及以下反应：； C. 气样中的含量为 D. 若标准溶液部分变质，会使含量测定结果偏低 【答案】D 【解析】 【分析】该实验原理为：利用将完全被氧化成，然后加入过量FeSO4溶液，被还原为NO气体，再利用标准溶液滴定剩余的Fe2+，从而计算出样品中NO2含量。 【详解】A．具有强氧化性，能腐蚀橡胶，因此标准液装在酸式滴定管中，故A项正确； B．酸性条件下，与Fe2+反应生成NO、Fe3+，N元素化合价由+5降低至+2，Fe元素化合价 +2升高至+3，根据守恒可得反应离子方程式为，标准溶液滴定剩余的Fe2+过程中Fe元素化合价由+2升高至+3，Cr元素化合价由+6降低至+3，根据守恒关系可得反应离子方程式为，故B项正确； C．根据反应离子方程式可建立关系式：，因此过量的Fe2+为，则与反应的Fe2+为，所以为，根据N元素守恒，与NO2的物质的量相等，滴定所用溶液为20.00mL，因此气样中NO2为，质量为，VL=10-3V m3，因此气体中NO2含量为，故C项正确； D．若标准溶液部分变质，一定是部分Fe被空气中的氧气氧化，计算时仍然认为这部分被氧化的Fe是被硝酸根离子氧化的，所以测定结果偏高，故D项错误； 综上所述，错误的是D项。 14. 丙烷经催化脱氢可制丙烯:C3H8C3H6+H2。600℃，将一定浓度的 CO2与固定浓度的C3H8通过含催化剂的恒容反应器，经相同时间，流出的 C3H6、CO和H2浓度随初始 CO2浓度的变化关系如图。 已知： ①C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) △H=-2220kJ/mol ②C3H6(g)+9/2O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l) △H=-2058kJ/mol ③H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H=-286kJ/mol 下列说法不正确的是 A. C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g) △H=+124kJ/mol B. c(H2)和c(C3H6)变化差异的原因：CO2+H2CO+H2O C. 其他条件不变，投料比c(C3H8)/c(CO2)越大，C3H8转化率越大 D. 若体系只有C3H6、CO、H2和H2O生成，则初始物质浓度c0与流出物质浓度c之间一定存在：3c0(C3H8)+c0(CO2)=c(CO)+c(CO2)+3c(C3H8)+3c(C3H6) 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．根据盖斯定律结合题干信息①C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) △H=-2220kJ/mol②C3H6(g)+9/2O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l) △H=-2058kJ/mol ③H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H=-286kJ/mol 可知，可由①-②-③得到目标反应C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)，该反应的△H==+124kJ/mol，A正确； B．仅按C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)可知C3H6、H2的浓度随CO2浓度变化趋势应该是一致的，但是氢气的变化不明显，反而是CO与C3H6的变化趋势是一致的，因此可以推断高温下能够发生反应CO2+H2CO+H2O，从而导致C3H6、H2的浓度随CO2浓度变化趋势出现这样的差异，B正确； C．投料比增大，相当于增大C3H8浓度，浓度增大，转化率减小， C错误； D．根据质量守恒定律，抓住碳原子守恒即可得出，如果生成物只有C3H6、CO、H2O、H2，那么入口各气体的浓度c0和出口各气体的浓度符合3c0(C3H8)+c0(CO2)=3c(C3H6)+c(CO)+3c(C3H8)+c(CO2)，D正确； 答案为：C。 第二部分 二、非选择题：共5题，共58分。 15. 是地球大气层中含量最高的气体，是非常有价值的资源。 （1）在通常条件下非常稳定，原因是其键能_______(填“大”或“小”)。 （2）将游离氮转化为化合态的氮，目前最成功的方法是哈伯法：，该反应的化学平衡常数表达式是_______。 （3）2017年，我国某课题组在该领域有新的突破：提出并论证了通过常温常压下可充电电池固氮的可能性。，电池固氮时工作原理如图。 ①固氮时，Li做_______极。 ②该电池不能以水溶液作为电解质溶液，用化学方程式说明理由：_______。 ③固氮时，碳电极上发生的电极反应式是_______。 （4）检测固氮效果。研究者在不同的放电状态下，将正极浸入无色的试剂(的水溶液)中，检验水解产生的，反应及测试结果如下所示。ⅰ：。ⅱ：。 放电时间/h 6 12 18 现象：_______。 测试结果表明，随着放电时间的增加，固氮量也依次增加。将上述现象补充完整______。 （5）测试电池的可逆性。实验证实电池具有良好的可逆性，可充电。简要叙述测试实验思路，预期实验现象：_______。 【答案】（1）大 （2） （3） ①. 负 ②. ③. 6Li+ + N2 + 6e- = 2Li3N （4）有黄色沉淀生成，且黄色沉淀逐渐增多 （5）若电池具有良好的可逆性，则随着充电时间的增加，会不断有消耗，将不同充电时间的阳极浸入无色的试剂(的水溶液)中，会看到黄色沉淀依次减少 【解析】 【分析】（3）Li→Li3N，锂元素化合价升高，失电子，发生氧化反应，Li电极是负极，生成的锂离子移向正极；碳电极是正极，氮气在正极参与反应，得电子，发生还原反应，据此回答问题。 【小问1详解】 氮分子内存在氮氮三键，氮氮三键的键能大，所以N2分子通常条件下非常稳定。 【小问2详解】 的化学平衡常数表达式是。 【小问3详解】 ①根据分析，固氮时，Li做负极。 ②Li单质会与水反应，因此该电池不能以水溶液作为电解质溶液，化学方程式表示为 。 ③根据分子，碳电极是正极，氮气在正极参与反应，得电子，发生还原反应，电极反应式为6Li+ + N2 + 6e- = 2Li3N。 【小问4详解】 随着放电时间的增加，固氮量也依次增加，水解产生的也逐渐增多，因此实验现象为有黄色沉淀生成，且黄色沉淀逐渐增多。 【小问5详解】 若电池具有良好的可逆性，则随着充电时间的增加，会不断有消耗，将不同充电时间的阳极浸入无色的试剂(的水溶液)中，会看到黄色沉淀依次减少。 16. 盐酸、醋酸、碳酸钠和碳酸氢钠都是生活中常用的物质。某小组进行了以下实验。 （1）对比盐酸和醋酸与的反应。常温下，用溶液分别滴定的盐酸和醋酸，滴定过程中溶液的变化曲线如图所示。 ①表示滴定盐酸的曲线是_______(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。 ②滴定过程中，边滴边摇动锥形瓶，眼睛应观察_______(选填“a”、“b”)。 a．滴定管内液面的变化 b．锥形瓶内溶液颜色的变化 ③a点溶液中，离子浓度由大到小的顺序为_______。 ④时，_______(填“>”或“=”)。 （2）向相同体积、相同浓度的和溶液中分别滴加的盐酸，溶液变化如下。 ①图_______(填“甲”或“乙”)是的滴定曲线。 ②发生反应的离子方程式为_______。 ③下列说法正确的是_______(填序号)。 a．溶液、溶液含有的微粒种类相同 b．图甲中A、B、C均满足： c．图甲中水的电离程度： d．图乙中点和点溶液中均满足： （3）向的和溶液中分别滴加少量溶液，均产生白色沉淀，后者有气体产生。 资料：ⅰ．的溶液中，，。 ⅱ．25℃时，，。 ①写出、反应的离子方程式_______。 ②通过计算说明与反应产生的沉淀为而不是：_______。 【答案】（1） ①. Ⅱ ②. b ③. ④. ＞ （2） ①. 乙 ②. H++= ③. ac （3） ①. 2+Fe2+=FeCO3↓+CO2↑+H2O ②. 1mol⋅L−1 NaHCO3溶液中：生成FeCO3沉淀所需c1(Fe2+)===3.210-9mol⋅L−1；生成Fe(OH)2沉淀所需c2(Fe2+)===1.2510-5mol⋅L−1；c1(Fe2+)c2(Fe2+) 【解析】 【小问1详解】 ①盐酸是强电解质，0.1000mol/L的溶液中氢离子的浓度也是0.1000mol/L，pH=1，所以曲线Ⅱ表示盐酸的滴定曲线； ②滴定过程中，边滴边摇动锥形瓶，眼睛应观察锥形瓶内溶液颜色的变化，故选b； ③a点是溶液中存在等物质的量和点，根据图中信息，此时溶液pH＜7溶液呈酸性，所以，根据溶液呈电中性：，可得，又因为醋酸是弱电解质，微弱电离，有，所以，溶液中离子的浓度顺序为：； ④时，发生完全中和反应，恰好生成醋酸钠和氯化钠，醋酸根离子水解，氯离子不水解，所以＞。 【小问2详解】 ①H2CO3的电离平衡常数Ka1＞Ka2，故相同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液，前者的pH更高，即图乙是Na2CO3的滴定曲线； ②HCl和Na2CO3的反应分为两步：HCl+Na2CO3=NaCl+NaHCO3，NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O，则A′-B′发生反应的离子方程式为H++=； ③a．Na2CO3和NaHCO3溶液中所含微粒均有Na+、H+、、、OH-、H2CO3和H2O，a正确； b．图甲是NaHCO3的滴定曲线，B点表示NaHCO3和HCl恰好完全反应，此时溶液中已不含、、H2CO3，则仅A点满足c(Na+)+c(H+)=2c()+c()+c(OH-)，b错误； c．图甲中，A点的溶质是NaHCO3，的水解能促进水的电离；B点溶质是NaCl，对水的电离无影响；C点的溶质是NaCl和HCl，H+能抑制水的电离；故水的电离程度：A＞B＞C，c正确； d．图乙中点的溶质是NaHCO3，由图甲可知NaHCO3溶液呈碱性，故水解大于电离，溶液中，点表示NaHCO3和HCl恰好完全反应，此时溶质为NaCl，溶液中已不含、H2CO3，d错误； 故选ac。 【小问3详解】 ①向NaHCO3溶液中滴加少量FeCl2溶液，产生白色FeCO3沉淀，还生成气体，该气体为CO2，该反应的离子方程式为2+Fe2+=FeCO3↓+CO2↑+H2O； ②1mol⋅L−1 NaHCO3溶液中：生成FeCO3沉淀所需c1(Fe2+)===3.210-9mol⋅L−1；生成Fe(OH)2沉淀所需c2(Fe2+)===1.2510-5mol⋅L−1；c1(Fe2+)c2(Fe2+)，故NaHCO3与FeCl2反应产生的沉淀为FeCO3而不是Fe(OH)2。 17. 和是两种造成温室效应的主要气体，高温下可发生干重整反应进行综合利用，反应过程的能量变化如图所示。 （1）干重整主反应的热化学方程式为_______(用、、表示反应热，其中、、均大于0)，反应速率由反应_______决定(填“ⅰ”或“ⅱ”)。 （2）反应器中还同时存在副反应： 。 ①如图表示投料比为1：1.3时，不同温度下的反应结果，下列说法中正确的是_______。(填字母) A．加压有利于增大和反应的速率但不利于提高二者的平衡转化率 B．550~600℃，升温更有利于主反应，主反应先达到平衡 C．始终低于1.0，与副反应有关 ②体系中会发生积炭反应 ，为研究其热效应，还需要利用反应_______的。 ③添加一定量的载氧剂可与反应避免积炭反应发生，增大的值，推测可能发生的反应并用化学反应方程式表示_______。 （3）文献中指出和可以发生反应生成和，且反应进行程度较大，但干重整反应器中进行程度小。结合键能数据，从平衡角度阐明理由_______。 化学键 键能/ 1072 436 413 464 【答案】（1） ①. H=+(E1—E2+ E3)kJ/mol ②. ⅰ （2） ①. AC ②. 或 ③. （3）反应的反应热H=[(1072+436×3)kJ/mol—(413×4+464×2)kJ/mol]=—200 kJ/mol，高温下可发生干重整反应，即升高温度，平衡向逆反应方向移动，所以在干重整反应器中反应程度小 【解析】 【小问1详解】 干重整反应干重整反应为反应物总能量小于生成物总能量的吸热反应，反应的焓变△H=+(E1—E2+ E3)kJ/mol，则反应的热化学方程式为△H=+(E1—E2+E3)kJ/mol；反应的活化能越大，反应速率越慢，化学反应的反应速率取决于慢反应，由图可知，反应ⅰ的活化能大于反应ⅱ，所以反应的反应速率取决于反应ⅰ，故答案为：△H=+(E1—E2+E3)kJ/mol；ⅰ。 【小问2详解】 ①A．主反应为气体体积增大的反应，副反应为气体体积不变的反应，增大压强，主反应和副反应的反应速率均增大，但主反应向逆反应的方向移动，副反应平衡不移动，甲烷和二氧化碳的转化率减小，所以加压有利于增大甲烷和二氧化碳甲烷和二氧化碳反应的速率但不利于提高二者的平衡转化率，故A正确； B．由图可知，550∼600℃间，升高温度，甲烷的转化率增大幅度大于二氧化碳转化率增大幅度，说明升温更有利于主反应，由于主反应和副反应同时发生，副反应的发生会破坏主反应的平衡，所以主反应和副反应同时达到平衡，故B错误； C．由方程式可知，主反应生成一氧化碳和氢气的物质的量比为1：1，由图可知，反应中一氧化碳和氢气的物质的量比始终小于1：1，说明副反应消耗氢气生成一氧化碳导致物质的量比小于1：1，故C正确； 故选AC； ②将主反应、副反应和积炭反应依次编号为①②③，由盖斯定律可知，反应①-③可得反应，反应①-②-③可得反应，所以为研究积炭反应的热效应，还需要利用反应或的焓变，故答案为：或； ③添加一定量的载氧剂氧化亚铁，可避免积炭反应发生，增大的值说明氧化亚铁与甲烷共热反应生成铁、氢气和一氧化碳，反应的化学方程式为，故答案为：。 【小问3详解】 由题意可知，一氧化碳与氢气反应生成甲烷和水蒸气的方程式为，由反应热与反应物的键能之和与生成物键能之和的差值相等可知， 反应的反应热△H=[(1072+436×3)kJ/mol—(413×4+464×2)kJ/mol]=—200 kJ/mol，该反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，所以在干重整反应器中反应程度小，故答案为：反应的反应热△H=[(1072+436×3)kJ/mol—(413×4+464×2)kJ/mol]=—200 kJ/mol，高温下可发生干重整反应，即升高温度，平衡向逆反应方向移动，所以在干重整反应器中反应程度小。 18. 制备锂离子电池的正极材料的前体的一种流程如下： 资料：ⅰ．磷灰石的主要成分是。 ⅱ．可溶于水，微溶于水。 ⅲ．。 （1）制备 ①用溶液、溶液分步浸取磷灰石生成、和，主要反应是和_______。 ②增大酸浸反应速率的措施有_______(只写1条)。 ③其他条件不变时，若仅用溶液酸浸，浸取的速率低于用、分步浸取法，原因是_______。 （2）制备。将、、混合并调节溶液的制备。 ①酸性条件下，生成的离子方程式是_______。 ②含磷各微粒的物质的量分数与的关系如下图。 时，溶液中的，则_______。再加入晶体、溶液可生成沉淀。 ③的纯度及颗粒大小会影响其性能，沉淀速率过快容易团聚。 ⅰ．研究表明，沉淀时可加入含的溶液，的作用是_______。 ⅱ．其他条件不变时，工业上选择而不是更高的制备，可能的原因是_______、_______(答出2点)。 【答案】（1） ①. ②. 加热、将矿石粉碎、搅拌、适当提高酸的浓度等 ③. 仅用硫酸溶液浸取，硫酸溶液与磷灰石反应生成的二水硫酸钙沉淀附着在磷灰石表面，减少了磷灰石与硫酸溶液的接触面积，降低浸取的速率 （2） ①. ②. ③. 发生反应，使铁离子浓度降低，减小磷酸铁的沉淀速率，避免团聚；随着铁离子被沉淀，上述平衡逆向移动，生成的铁离子继续被沉淀 ④. pH更高时，产品中可能混有氢氧化铁杂质 ⑤. pH更高时，磷酸根离子大，可能沉淀速率过快导致团聚 【解析】 【分析】由题给流程可知，磷灰石用磷酸溶液和硫酸溶液分步浸取、过滤制得粗磷酸，粗磷酸经纯化得到磷酸，向磷酸中加入硫酸亚铁溶液和过氧化氢溶液并调节溶液pH，充分反应、过滤得到磷酸铁。 【小问1详解】 ①由题意可知，硫酸溶液浸取时发生的反应为磷酸浸取磷灰石得到的磷酸二氢钙与硫酸溶液反应生成二水硫酸钙沉淀和磷酸，反应的化学方程式为； ②加热、将矿石粉碎、搅拌、适当提高酸的浓度等措施能增大酸浸的反应速率； ③其他条件不变时，若仅用硫酸溶液浸取，硫酸溶液与磷灰石反应生成的二水硫酸钙沉淀附着在磷灰石表面，减少了磷灰石与硫酸溶液的接触面积，降低浸取的速率； 【小问2详解】 ①过氧化氢具有氧化性，能将亚铁离子氧化为铁离子，然后生成磷酸铁；结合题意，制备磷酸铁发生的反应为酸性条件下，磷酸溶液与硫酸亚铁、过氧化氢溶液反应生成磷酸铁沉淀、硫酸和水，反应的化学方程式为； ②由图可知，当溶液中磷酸一氢根离子浓度和磷酸根离子浓度相等时，溶液pH为12.3，则磷酸的三级电离常数，所以溶液pH为1时，磷酸根离子的浓度为； ③ⅰ．由题给信息可知，制备磷酸铁沉淀时加入含离子的溶液，离子能与溶液中的铁离子反应：，溶液中铁离子浓度减小，生成磷酸铁沉淀的反应速率减小，可有效防止团聚的发生，当溶液中铁离子转化为磷酸铁沉淀时，铁离子浓度减小，平衡向逆反应方向移动，生成的铁离子能继续与磷酸根离子反应生成磷酸铁沉淀，故答案为：发生反应，使铁离子浓度降低，减小磷酸铁的沉淀速率，避免团聚；随着铁离子被沉淀，上述平衡逆向移动，生成的铁离子继续被沉淀； ⅱ．其他条件不变，制备磷酸铁沉淀时若pH大于2，铁离子水解程度增大会转化为氢氧化铁沉淀导致产品不纯，同时溶液中磷酸根离子浓度会增大，可能会因沉淀速率过快而导致团聚，所以工业上选择pH=2而不是更高的pH制备磷酸铁，故答案为：pH更高时，产品中可能混有氢氧化铁杂质；pH更高时，磷酸根离子大，可能沉淀速率过快导致团聚等。 19. 某小组探究卤素参与的氧化还原反应，从电极反应角度分析物质氧化性和还原性的变化规律。已知：。 （1）浓盐酸与MnO2混合加热生成氯气。氯气不再逸出时，固液混合物A中仍存在盐酸和MnO2。 ①反应的离子方程式是_______。 ②电极反应式： i.还原反应：MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O ii.氧化反应：_______。 ③根据电极反应式，分析A中仍存在盐酸和MnO2的原因。 i.随c(H+)降低或c(Mn2+)浓度升高，MnO2氧化性减弱。 ii.随c(Cl-)降低，_______。 ④补充实验证实了③中的分析。 实验操作 试剂 产物 I 较浓H2SO4 有氯气 II a 有氯气 III a+b 无氯气 a是_______，b是_______。 （2）利用c(H+)浓度对MnO2氧化性的影响，探究卤素离子的还原性。相同浓度的KCl、KBr和KI溶液，能与MnO2反应所需的最低c(H+)由大到小的顺序是_______，从原子结构角度说明理由______________。 （3）根据(1)中结论推测：酸性条件下，加入某种化合物可以提高溴的氧化性，将Mn2+氧化为MnO2。经实验证实了推测，该化合物是_______。 （4）Ag分别与1mol·L-1的盐酸、氢溴酸和氢碘酸混合，Ag只与氢碘酸发生置换反应，试解释原因：_______。 （5）总结：物质氧化性和还原性变化的一般规律是_______。 【答案】（1） ①. MnO2+4H+ +2Cl- Mn2++Cl2↑ + 2H2O ②. 2Cl--2e- =Cl2↑ ③. Cl-还原性减弱或Cl2 的氧化性增强 ④. KCl固体(或浓/饱和溶液) ⑤. MnSO4固体(或浓/饱和溶液) （2） ①. KCl>KBr>KI ②. Cl、Br、I位于第VIIA族，从上到下电子层数逐渐增加，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱，阴离子的还原性逐渐增强 （3）AgNO3 或Ag2SO4 （4）比较AgX的溶解度，AgI 溶解度最小，Ag++I-= AgI↓使得Ag还原性增强的最多，使得2Ag+2H+=2Ag++ H2↑反应得以发生 （5）氧化剂(还原剂)的浓度越大，其氧化性(还原性)越强，还原产物(氧化产物)的浓度越大，氧化剂(还原剂)的氧化性(还原性)越小；还原反应中，反应物浓度越大或生成物浓度越小，氧化剂氧化性越强 【解析】 【小问1详解】 ①二氧化锰和浓盐酸制氯气的离子方程式为：MnO2+4H+ +2Cl- Mn2++Cl2↑ + 2H2O；②氧化反应是元素化合价升高，故氧化反应为：2Cl--2e- =Cl2↑③反应不能发生也可能是还原剂还原性减弱，或者产生了氧化性更强的氧化剂，故答案为：Cl-还原性减弱或Cl2 的氧化性增强④可以从增大氯离子浓度的角度再结合实验II的现象分析，试剂a可以是KCl固体(或浓/饱和溶液)；结合实验III的显现是没有氯气，且实验III也加入了试剂a，那一定是试剂b影响了实验III的现象，再结合原因i可知试剂b是MnSO4固体(或浓/饱和溶液)； 【小问2详解】 非金属性越弱其阴离子的还原性越强，反应时所需的氢离子浓度越小，故顺序是KCl>KBr>KI；其原因是Cl、Br、I位于第VIIA族，从上到下电子层数逐渐增加，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱，阴离子的还原性逐渐增强； 【小问3详解】 根据(1)中的结论推测随Cl-浓度降低导致二氧化锰的氧化性减弱，那么如果进一步降低Cl-浓度降低则可以导致可以提高溴的氧化性，将Mn2+氧化为MnO2，故答案为：AgNO3 或Ag2SO4； 【小问4详解】 若要使反应2Ag+2H+=2Ag++ H2↑发生，根据本题的提示可以降低Ag+浓度，对比AgX的溶解度，AgI 溶解度最小，故Ag只与氢碘酸发生置换反应的原因是：比较AgX的溶解度，AgI 溶解度最小，Ag++I-= AgI↓使得Ag还原性增强的最多，使得2Ag+2H+=2Ag++ H2↑反应得以发生； 【小问5详解】 通过本题可以发现，物质氧化性和还原性还与物质的浓度有关，浓度越大氧化性或者还原性越强，故答案为：氧化剂(还原剂)的浓度越大，其氧化性(还原性)越强，还原产物(氧化产物)的浓度越大，氧化剂(还原剂)的氧化性(还原性)越小；还原反应中，反应物浓度越大或生成物浓度越小，氧化剂氧化性越强。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $