精品解析：河南省驻马店高级中学2024-2025学年高三上学期12月月考 化学试题

河南省驻马店高级中学 2024-2025高三上期12月测试(一) 化学试题 一、单选题(每小题3分，14小题，共42分) 1. 化学与生产、生活密切相关。下列有关说法正确的是 A. 根据原电池原理，将反应设计为原电池，可选用导线、Fe片、石墨棒和溶液 B. 燃料电池是一种绿色环保、能量利用率达到100%的化学电源 C. 高纯硅制成的太阳能电池属于化学电源，可将太阳能转化为电能 D. 碱性锌锰干电池是一种适用于大电流和连续放电二次电池 2. 用下列实验装置进行相应实验，能达到实验目的的是 A. 用图1所示装置获取 B. 用图2所示装置吸收 C. 用图3所示装置获取少量气体 D. 用图4所示装置除去气体中的少量 3. 下列说法正确是 A. 图①装置向盛装酸溶液的烧杯中加碱溶液时要小心缓慢 B. 图②操作可排出盛有溶液滴定管尖嘴内的气泡 C. 图③中反应开始后针筒向右移动，但不能说明反应放热 D. 图④装置盐桥中阳离子向溶液中迁移 4. 某同学进行如下实验： 实验步骤 实验现象 Ⅰ 将固体加入试管中，并将湿润的pH试纸置于试管口，试管口略向下倾斜，对试管底部进行加热 试纸颜色变化：黄色→蓝色→黄色→红色；试管中部有白色固体附着 Ⅱ 将饱和溶液滴在pH试纸上 试纸颜色变化：黄色→橙黄色 下列说法不正确的是。 A. 根据Ⅰ中试纸变蓝，说明发生了分解反应 B. 根据Ⅰ中试纸颜色变化，说明氨气比氯化氢气体扩散速率快 C. Ⅰ中试纸变成红色，是由造成的 D. 该实验现象说明可以用加热的方法制备 5. 白色固体样品X，可能含有AgNO3、NH4NO3、BaCl2、KCl、Na2SO3、Na2CO3、Al2O3之中的几种或全部。在三个烧杯中各加入适量X。分别加入足量以下三种试剂并微热使之充分反应，实验记录为： 编号 试剂 反应后的不溶物 生成的气体 Ⅰ 蒸馏水 白色 无色、有刺激性气味 Ⅱ 稀盐酸 白色 无色、无味 Ⅲ NaOH溶液 无不溶物 无色、有刺激性气味 依据实验现象，下列说法正确的是 A. 可能含Al2O3 B. 含BaCl2 C. 含Na2SO3 D. 不含KCl 6. 醋酸甲酯制乙醇的反应为：。三个恒容密闭容器中分别加入醋酸甲酯和氢气，在不同温度下，反应t分钟时醋酸甲酯物质的量n如图所示。下列说法正确的是 A. 该反应的 B. 容器甲中平均反应速率 C. 容器乙中当前状态下反应速率 D. 容器丙中乙醇的体积分数为 7. 常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是 A. 氨水中： B. 稀硫酸中： C. 溶液中： D. 溶液中： 8. 氢能是一种重要的清洁能源，由HCOOH可以制得H2。在催化剂作用下，HCOOH催化释放氢的反应机理和相对能量的变化情况分别如图1和图2所示。下列叙述错误的是 A. HCOOH催化释放氢的过程中有极性键的断裂和非极性键的形成 B. HCOOD催化释放氢反应除生成CO2外，还生成HD C. 在催化剂表面解离C—H键比解离O—H键难 D. HCOOH催化释放氢的热化学方程式为：　 9. 实验室以含锌废液(主要成分为ZnSO4，还含有少量的Fe2+、Mn2+，溶液pH≈5)为原料制备ZnCO3的实验流程如图甲所示，具有强氧化性，易被还原为，的结构如图乙所示。下列说法正确的是 A. “除锰”反应的离子方程式为+Mn2++2H2O=2+MnO2↓+4H+ B. “除锰”反应中每消耗1 mol ，硫元素共得到2 mol电子 C. 试剂X可以选用Zn、ZnO等物质 D. 滤液中一定大量存在阳离子有Na+、NH和Zn2+ 10. 化合物Z是一种有机合成中的重要中间体，其部分合成路线如下： 下列说法正确的是 A. Y与Z分子均存在顺反异构体 B. 用酸性高锰酸钾溶液鉴别X和Y C. 用FeCl3溶液可以鉴别X、Y D. Y与足量H2加成后的产物中含有手性碳原子 11. 一定压强下，向密闭容器中充入和，发生反应。与的消耗速率与温度的关系如图，下列说法正确的是 A. 四点中只有点达到平衡状态 B. 正反应的活化能小于逆反应的活化能 C. D. ，反应达平衡后缩小容器体积，各物质浓度不变 12. 在三个容积均为1 L的密闭容器中，起始时H2浓度均为1.0 mol·L－1，以不同的氢碳比充入H2和CO2，一定条件下发生反应2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)，ΔH，CO2的平衡转化率与温度的关系如图所示。下列说法正确的是 A. 该反应ΔH >0 B. 在氢碳比为2.0时，Q点：v(正)< v(逆) C. 氢碳比：① < ② D. P点对应温度的平衡常数为512 (mol·L－1)－3 13. 应用电解法对煤进行脱硫处理具有脱硫效率高、经济效益好等优点。煤中含硫物质主要为 FeS2，脱硫过程的主要反应为 (未配平)，电解脱硫原理如图所示。下列说法不正确的是 A. 石墨1为阳极 B. 电解一段时间后混合液的酸性减弱 C. 通电时，混合液中H⁺向石墨2电极移动 D. 电解刚开始时，阴极的电极反应式为 14. 乙二酸(H2C2O4)俗称草酸，是一种二元弱酸，常温下，向：20mL0.100mol⋅L-1的乙二酸溶液中滴加同浓度的NaOH溶液，过程中的[X为或]、与pH的变化关系如图所示。下列说法不正确的是 A. 直线Ⅱ中的X表示 B. a点溶液中存在 C. 常温下，的 D. c点溶液中满足 二、解答题(除标注外，每空2分，共58分) 15. 醋酸亚铬[(CH3COO)2Cr•H2O]为砖红色晶体，难溶于冷水，易溶于酸，在气体分析中用作氧气吸收剂。一般制备方法是先在封闭体系中利用金属锌作还原剂，将三价铬还原为二价铬；二价铬再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬。实验装置如图所示，回答下列问题： （1）实验中所用蒸馏水均需经煮沸后迅速冷却，目的是____，仪器a的名称是____。 （2）将过量锌粒和氯化铬固体置于c中，加入少量蒸馏水，按图连接好装置，打开K1、K2，关闭K3。 ①c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色，该反应的离子方程式为____。 ②同时c中有气体产生，该气体的作用是____。 （3）打开K3，关闭K1和K2。c中亮蓝色溶液流入d，其原因是c中产生H2使压强大于大气压；d中析出砖红色沉淀，为使沉淀充分析出并分离，需采用的操作是____(冰浴)、过滤、洗涤、干燥。 （4）指出装置d可能存在的缺点____。 16. 是重要的化工原料，由软锰矿制备的一种工艺流程如图： 资料：①软锰矿的主要成分为，主要杂质有和； ②金属离子沉淀的pH： 金属离子 开始沉淀时 1.5 3.4 5.8 6.3 完全沉淀时 2.8 4.7 7.8 8.3 ③该工艺条件下，与不反应。 （1）溶出。 ①溶出前，软锰矿需研磨的目的是___________。 ②溶出后，经操作___________(填操作名称)得溶出液。 ③溶出时，Fe的氧化过程及得到的主要途径如图所示： ⅰ.步骤Ⅱ是从软锰矿中溶出的主要反应，反应的离子方程式是___________。 ii．若全部来自于反应，完全溶出所需Fe与的物质的量比值为2，而实际比值(0.9)小于2，原因是___________。 （2）纯化。 已知：的氧化性与溶液pH有关。纯化时先加入，后加入，调溶液，说明试剂加入顺序及调节pH的原因：___________。 （3）电解。 纯化液经电解得。生成的电极反应式是___________。 （4）产品纯度测定。 向ag产品中依次加入足量和足量稀硫酸，加热至充分反应，再用溶液滴定剩余至终点，消耗溶液的体积为dL(已知：及均被还原为，相对分子质量：：86.94；：134.0)。产品纯度为___________(用质量分数表示)。 17. 丙烷是一种重要的化工原料，工业上常用丙烷制备丙烯。 方法(一)热裂解法。化学反应为 在25℃、101 kPa条件下，几种物质的燃烧热如表所示： 物质 C3H8(g) C3H6(g) H2(g) 燃烧热/() -2219.9 -2049 -286 （1）___________。 （2）该反应正向自发进行的条件为___________(填“高温”“低温”或“任何温度”)。 （3）某温度下，在某刚性密闭容器中充入一定量的C3H8(g)，发生上述反应。平衡时容器中总压为a kPa，丙烷的转化率为x，则该反应的平衡常数为___________(要求带单位；用分压计算的平衡常数为，分压=总压×物质的量分数)。达到化学平衡状态后，欲同时增大化学反应速率和丙烷的平衡转化率，可采取的措施为___________(填标号)。 a．增大丙烷的浓度 b．加入高效催化剂 c．升高温度 d．及时分离出丙烯 方法(二)氧化裂解法。在固体催化剂作用下氧化丙烷生成丙烯，化学反应为 反应产物中除C3H6外，还有CH4、CO和C等，产生固体会附着在催化剂表面，降低催化剂活性。图1为温度对丙烷氧化裂解反应性能的影响，图2为投料比[]对丙烷氧化裂解反应性能的影响。 已知：C3H6的选择性；C3H6产率=C3H8转化率×C3H6选择性。 （4）图1中C3H8的转化率随着温度升高而增大的原因为___________。 （5）的值较低时，C3H6的选择性较低的原因可能是___________。 （6）研究发现，在丙烷的氧化裂解反应体系中充入一定量CO2，能更好地提高丙烷的转化率和丙烯的产率，请结合化学方程式说明原因：___________。 18. 硫酸铈铵是分析化学常用的滴定剂。以氟碳铈矿(含等)为原料制备硫酸铈铵的流程如图所示。 已知部分信息如下： ①在空气中易被氧化为具有强氧化性； ②稀土离子易与形成复盐沉淀，发生反应：。 回答下列问题： （1）中铈元素的化合价为___________；滤渣A的主要成分有、___________(填化学式)。 （2）“焙烧”中常采用高压空气、逆流操作(空气从焙烧炉下部通入，矿粉从中上部加入)，这样操作的目的是___________。 （3）“酸浸”中，铈金属浸出率与温度关系如图1所示，与硫酸浓度关系如图2所示。工业生产应选择的适宜条件是___________。若用稀盐酸进行酸浸，则会造成的影响是___________。 （4）“沉铈”中，硫脲的作用是___________。 （5）向含溶液中加入反应生成的离子方程式为___________。 （6）测定产品纯度。称取产品溶于水，配制成溶液，准确量取配制溶液于锥形瓶，加入硫酸亚铁铵溶液恰好完全反应。该产品纯度为___________%(杂质不参与反应；摩尔质量为；滴定反应为)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 河南省驻马店高级中学 2024-2025高三上期12月测试(一) 化学试题 一、单选题(每小题3分，14小题，共42分) 1. 化学与生产、生活密切相关。下列有关说法正确的是 A. 根据原电池原理，将反应设计为原电池，可选用导线、Fe片、石墨棒和溶液 B. 燃料电池是一种绿色环保、能量利用率达到100%的化学电源 C. 高纯硅制成的太阳能电池属于化学电源，可将太阳能转化为电能 D. 碱性锌锰干电池是一种适用于大电流和连续放电的二次电池 【答案】A 【解析】 【详解】A．由方程式可知，将反应设计为原电池时，可选用导线、Fe片、石墨棒和溶液，铁电极为负极，铁失去电子发生氧化反应生成亚铁离子，石墨电极做正极，铁离子在正极得到电子发生还原反应生成亚铁离子，故A正确； B．燃料电池的能量利用率不能达到100%，故B错误； C．高纯硅制成的太阳能电池是将太阳能转化为电能的光伏电池，故C错误； D．碱性锌锰干电池是常见的一次电池，故D错误； 故选A。 2. 用下列实验装置进行相应实验，能达到实验目的的是 A. 用图1所示装置获取 B. 用图2所示装置吸收 C. 用图3所示装置获取少量气体 D. 用图4所示装置除去气体中的少量 【答案】B 【解析】 【详解】A．用图1所示装置获取时试管口需斜向下，A错误； B．用图2所示装置吸收可以防止倒吸，B正确； C．铜与浓硫酸的反应需要加热，C错误； D．除去气体中的少量需要通入饱和碳酸氢钠溶液中，D错误； 故选B。 3. 下列说法正确的是 A. 图①装置向盛装酸溶液烧杯中加碱溶液时要小心缓慢 B. 图②操作可排出盛有溶液滴定管尖嘴内的气泡 C. 图③中反应开始后针筒向右移动，但不能说明反应放热 D. 图④装置盐桥中阳离子向溶液中迁移 【答案】C 【解析】 【详解】A．中和热测定要使用稀的强酸、强碱溶液反应，且实验中要尽量操作迅速，且保证热量尽量不散失，防止产生实验误差，A错误； B．高锰酸钾溶液具有强氧化性，会腐蚀橡胶管，所以高锰酸钾溶液应盛放在酸式滴定管在，不能盛放在碱式滴定管中，B错误； C．锌和稀硫酸生成氢气，装置中压强变大也会使得针筒右移，故不能说明反应放热，C正确； D．由图可知，锌铜原电池中，锌电极为原电池的负极，铜为正极，盐桥中阳离子向正极一侧的硫酸铜溶液中迁移，D错误； 故选C。 4. 某同学进行如下实验： 实验步骤 实验现象 Ⅰ 将固体加入试管中，并将湿润的pH试纸置于试管口，试管口略向下倾斜，对试管底部进行加热 试纸颜色变化：黄色→蓝色→黄色→红色；试管中部有白色固体附着 Ⅱ 将饱和溶液滴在pH试纸上 试纸颜色变化：黄色→橙黄色 下列说法不正确的是。 A. 根据Ⅰ中试纸变蓝，说明发生了分解反应 B. 根据Ⅰ中试纸颜色变化，说明氨气比氯化氢气体扩散速率快 C. Ⅰ中试纸变成红色，是由造成的 D. 该实验现象说明可以用加热的方法制备 【答案】D 【解析】 【分析】I中将NH4Cl固体加热，pH试纸先变蓝后变红，说明氯化铵分解生成了氨气和HCl，且NH3扩散速率快于HCl，试管中部有白色固体附着，是因为氨气与HCl遇冷重新化合生成氯化铵。II中饱和氯化铵溶液滴在pH试纸上，试纸变橙黄色，原因为铵根离子水解生成了氢离子。 【详解】A．I中试纸变蓝，说明此时有碱性物质生成，说明NH4Cl分解生成了氨气，A正确； B．I中氯化铵分解生成氨气和HCl，pH试纸先变蓝色，后变红色，说明氨气先与pH试纸接触，HCl后与pH试纸接触，故氨气比氯化氢扩散速率更快，B正确； C．Ⅰ中氯化铵分解生成氨气和HCl，生成的HCl遇到湿润的pH试纸电离出氢离子使其变红，C正确； D．加热NH4Cl，氯化铵分解生成氨气和HCl，但是这两种气体遇冷会重新化合生成氯化铵，不能用加热氯化铵的方法制备氨气，D错误； 故答案选D。 5. 白色固体样品X，可能含有AgNO3、NH4NO3、BaCl2、KCl、Na2SO3、Na2CO3、Al2O3之中的几种或全部。在三个烧杯中各加入适量X。分别加入足量以下三种试剂并微热使之充分反应，实验记录为： 编号 试剂 反应后的不溶物 生成的气体 Ⅰ 蒸馏水 白色 无色、有刺激性气味 Ⅱ 稀盐酸 白色 无色、无味 Ⅲ NaOH溶液 无不溶物 无色、有刺激性气味 依据实验现象，下列说法正确的是 A. 可能含Al2O3 B. 含BaCl2 C. 含Na2SO3 D. 不含KCl 【答案】A 【解析】 【分析】白色固体样品X，可能含有AgNO3、NH4NO3、BaCl2、KCl、Na2SO3、Na2CO3、Al2O3之中的几种或全部，在三个烧杯中各加入适量X，分别加入足量以下三种试剂并微热使之充分反应； Ⅰ．加入蒸馏水，微热生成无色有刺激性气味的气体，是微热条件下铵根离子和弱酸根离子发生的双水解反应生成了氨气或气体，说明一定含NH4NO3，反应生成白色沉淀，白色沉淀可能为氧化铝，也可能为AgNO3和Na2SO3、Na2CO3、KCl反应生成的Ag2SO3或Ag2CO3或AgCl沉淀，或BaCl2和Na2SO3、Na2CO3反应生成的BaSO3、BaCO3沉淀， Ⅱ．加入稀盐酸反应后的不溶物为白色沉淀，同时生成的气体为无色无味气体，为二氧化碳气体，说明一定含Na2CO3，一定不含Na2SO3，白色沉淀一定为AgNO3与Cl-生成的AgCl，说明一定含有AgNO3，一定不含有Na2SO3，AgCl沉淀中Cl-来源不能确定； Ⅲ．加入NaOH溶液，无沉淀，有无色刺激性气味的气体生成，说明一定含NH4NO3，反应后无不溶物，说明所有固体均溶解，根据前面推断白色固体含有Na2CO3、AgNO3，则不能有BaCl2，此时AgNO3与生成的氨气以及溶液中的OH-反应生成；若含Al2O3，其与NaOH反应生成可溶的，符合现象； 综上所述，一定含有NH4NO3、Na2CO3、AgNO3，一定不含有Na2SO3、BaCl2，无法确定是否含有KCl、Al2O3； 【详解】A．分析可知，可能含Al2O3，故A正确； B．分析可知，一定不含有BaCl2，故B错误； C．加入盐酸生成气体为无色无味，说明不含Na2SO3，故C错误； D．上述过程中的分析可知，KCl的存在不能确定，故D错误； 故选A。 6. 醋酸甲酯制乙醇的反应为：。三个恒容密闭容器中分别加入醋酸甲酯和氢气，在不同温度下，反应t分钟时醋酸甲酯物质的量n如图所示。下列说法正确的是 A. 该反应的 B. 容器甲中平均反应速率 C. 容器乙中当前状态下反应速率 D. 容器丙中乙醇的体积分数为 【答案】D 【解析】 【分析】温度越高反应速率越快，比较乙丙可知，丙反应升高温度，醋酸甲酯量增大，则反应逆向进行，正反应为放热反应，焓变小于0； 【详解】A．由分析，该反应的，A错误； B．容器甲中平均反应速率，B错误； C．温度越高反应速率越快，比较乙丙可知，丙达到平衡状态，但不确定乙是否平衡，不能确定正逆反应速率相对大小，C错误； D．对丙而言： 容器丙中乙醇的体积分数为，D正确； 故选D。 7. 常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是 A. 氨水中： B. 稀硫酸中： C. 溶液中： D. 溶液中： 【答案】A 【解析】 【详解】A．该组离子均与氨水不发生反应，能大量共存，故A正确； B．与反应生成硫酸钡沉淀，与氢离子反应生成二氧化碳气体，该组离子不能在硫酸中大量共存，故B错误； C．在酸性环境下具有强氧化性，能氧化，不能大量共存，故C错误； D．中存在即[Al(OH)4]-离子，能与发生双水解反应不能大量共存，故D错误； 故选：A。 8. 氢能是一种重要的清洁能源，由HCOOH可以制得H2。在催化剂作用下，HCOOH催化释放氢的反应机理和相对能量的变化情况分别如图1和图2所示。下列叙述错误的是 A. HCOOH催化释放氢的过程中有极性键的断裂和非极性键的形成 B. HCOOD催化释放氢反应除生成CO2外，还生成HD C. 在催化剂表面解离C—H键比解离O—H键难 D. HCOOH催化释放氢热化学方程式为：　 【答案】D 【解析】 【详解】A．转化涉及到N—H键极性键的断裂和形成、O—H键极性键的断裂以及H—H键非极性键的形成，A正确； B．若用HCOOD代替HCOOH，反应为HCOOD分解，除生成CO2外，还生成HD，B正确； C．由图可知，Ⅱ→Ⅲ过程中断裂O—H键，Ⅲ→Ⅳ过程中断裂C—H键，Ⅲ→Ⅳ的活化能大于Ⅱ→Ⅲ的，故在催化剂表面解离C−H键比解离O−H键难，C正确； D．图2表示1分子HCOOH(g)生成CO2(g)和H2(g)时放出能量0.45eV，而热化学方程式中ΔH为1mol反应的热量变化，D错误； 故答案为：D。 9. 实验室以含锌废液(主要成分为ZnSO4，还含有少量的Fe2+、Mn2+，溶液pH≈5)为原料制备ZnCO3的实验流程如图甲所示，具有强氧化性，易被还原为，的结构如图乙所示。下列说法正确的是 A. “除锰”反应的离子方程式为+Mn2++2H2O=2+MnO2↓+4H+ B. “除锰”反应中每消耗1 mol ，硫元素共得到2 mol电子 C. 试剂X可以选用Zn、ZnO等物质 D. 滤液中一定大量存在的阳离子有Na+、NH和Zn2+ 【答案】A 【解析】 【分析】含锌废液(主要成分为ZnSO4，还含有少量的Fe2+、Mn2+，溶液pH≈5)为原料制备ZnCO3的实验流程为：具有强氧化性，加入Na2S2O8将 Mn2+转化为MnO2除去，同时亚铁离子转化为铁离子，“除锰”反应的离子方程式为+Mn2++2H2O═2+MnO2↓+4H+，过滤，滤渣为MnO2，加入ZnO、ZnCO3等调节pH分离出氢氧化铁，滤液中加入碳酸氢铵和氨水沉锌生成ZnCO3，据此分析解答。 【详解】A．具有强氧化性，氧化Mn2+生成MnO2，则除锰”反应的离子方程式为+Mn2++2H2O═2+MnO2↓+4H+，故A正确； B．具有强氧化性，是因为含有-O-O-键，反应时O得电子生成-2价O，硫元素化合价不变，故B错误； C．试剂X应为ZnO、ZnCO3或Zn(OH)2，不能使用金属Zn,因为Zn可还原铁离子生成亚铁离子，增大除杂难度，故C错误； D．加入Na2S2O8引入Na+、加入碳酸氢铵和氨水沉锌时引入，但沉锌时Zn2+转化为ZnCO3沉淀，所以液中一定大量存在阳离子有Na+、，Zn2+只有微量，故D错误； 故选：A。 10. 化合物Z是一种有机合成中的重要中间体，其部分合成路线如下： 下列说法正确的是 A. Y与Z分子均存在顺反异构体 B. 用酸性高锰酸钾溶液鉴别X和Y C. 用FeCl3溶液可以鉴别X、Y D. Y与足量H2加成后的产物中含有手性碳原子 【答案】C 【解析】 【详解】A．顺反异构是每个双键碳原子均连不同的原子或原子团，故Y与Z分子都不存在顺反异构，A不符合题意； B．酸性高锰酸钾溶液有强氧化性，醛基有还原性可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，故X和Y都能使酸性高锰酸钾溶液褪色，不能用酸性高锰酸钾溶液鉴别，B不符合题意； C．化合物X中含有酚羟基，能与FeCl3溶液发生显色反应，化合物Y中不含有酚羟基，不能与FeCl3溶液发生显色反应，可以鉴别，C符合题意； D．Y与足量氢气加成后的产物为：，不含有手性碳原子，D不符合题意； 故答案选C； 11. 一定压强下，向密闭容器中充入和，发生反应。与的消耗速率与温度的关系如图，下列说法正确的是 A. 四点中只有点达到平衡状态 B. 正反应的活化能小于逆反应的活化能 C. D. ，反应达平衡后缩小容器体积，各物质浓度不变 【答案】B 【解析】 【分析】Cl2的消耗速率表示正反应速率，SCl2的消耗速率表示逆反应速率，当时，说明正逆反应速率相等，反应到达平衡，所以图像的平衡点应为B和D点。 【详解】A． A点，未达到平衡，故A错误； B．随着温度升高，SCl2的消耗速率大于Cl2的消耗速率的二倍，则逆反应速率大于正反应速率，说明温度升高，平衡逆向移动，是放热反应，则正反应的活化能小于逆反应的活化能，故B正确； C．该反应为放热反应，温度升高，K减小，由图可知，C点温度最低，则K最大，故，故C错误； D．300℃时，反应达平衡后缩小容器体积，平衡不移动，但是体积缩小，各组分浓度均增加，故D错误。 故选B。 12. 在三个容积均为1 L的密闭容器中，起始时H2浓度均为1.0 mol·L－1，以不同的氢碳比充入H2和CO2，一定条件下发生反应2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)，ΔH，CO2的平衡转化率与温度的关系如图所示。下列说法正确的是 A. 该反应的ΔH >0 B. 在氢碳比为2.0时，Q点：v(正)< v(逆) C. 氢碳比：① < ② D. P点对应温度的平衡常数为512 (mol·L－1)－3 【答案】D 【解析】 【详解】A．氢碳比一定时，升高温度，CO₂的平衡转化率降低，说明平衡逆向移动，则正反应为放热反应，所以该反应的ΔH <0，A错误； B．在氢碳比为2.0时，Q点未处于平衡状态，Q点要达到平衡状态，CO₂的平衡转化率应该增大，说明Q点反应正向进行，则Q点：v(正)>v(逆)，B错误； C．温度一定时，氢碳比越大，二氧化碳的平衡转化率越大，根据图知，温度相同时，①中二氧化碳的转化率大于②，所以氢碳比：①>②，故C错误； D．P点的CO₂平衡转化率为50%，氢碳比为2.0，起始时H2浓度均为，则 ，转化的，利用三段式分析P点对应温度的平衡常数K==，D正确； 答案选D。 13. 应用电解法对煤进行脱硫处理具有脱硫效率高、经济效益好等优点。煤中含硫物质主要为 FeS2，脱硫过程的主要反应为 (未配平)，电解脱硫原理如图所示。下列说法不正确的是 A. 石墨1为阳极 B. 电解一段时间后混合液的酸性减弱 C. 通电时，混合液中H⁺向石墨2电极移动 D. 电解刚开始时，阴极的电极反应式为 【答案】B 【解析】 【分析】根据原理装置图可知，Mn2+失去电子发生氧化反应，石墨1是阳极，阳极的电极反应式为Mn2+-e-=Mn3+，石墨2是阴极，H+在阴极得到电子，发生还原反应，阴极的电极反应式为2H++2e-=H2↑，混合液中发生反应FeS2+15Mn3++8H2O=Fe3++2+15Mn2++16H+； 【详解】A．据以上分析可知，石墨1为阳极，故A正确； B．阴极的电极反应式为2H++2e-=H2↑，混合液中反应FeS2+15Mn3++8H2O=Fe3++2+15Mn2++16H+，由反应可知，当转移电子物质的量为15mol时，阴极消耗15molH+，溶液中生成16mol H+，且消耗水，所以混合液的酸性增强，故B错误； C．通电时，混合液中H⁺向阴极移动，即向石墨2电极移动，故C正确； D．据以上分析可知，电解刚开始时，阴极是H+放电，阴极的电极反应式为 ，故D正确； 答案选B。 14. 乙二酸(H2C2O4)俗称草酸，是一种二元弱酸，常温下，向：20mL0.100mol⋅L-1的乙二酸溶液中滴加同浓度的NaOH溶液，过程中的[X为或]、与pH的变化关系如图所示。下列说法不正确的是 A. 直线Ⅱ中的X表示 B. a点溶液中存在 C. 常温下，的 D. c点溶液中满足 【答案】B 【解析】 【分析】由，即，同理，分别代入（0，-1.25）、（0，-3.82）两点坐标，可得直线Ⅰ对应的Ka=10-1.25，直线Ⅱ对应的Ka=10-3.82，Ka1>Ka2，则直线Ⅰ对应的lgX为，Ka1=10-1.25，直线Ⅱ对应的lgX为，Ka2=10-3.82； 【详解】A．由分析，直线Ⅱ中的X表示，A正确； B．a点溶液中pH=2.6， mol/L，，，则，B错误； C．常温下，的，C正确； D．c点处，20mL0.100mol⋅L-1的乙二酸溶液中滴加同浓度的NaOH溶液40mL，则溶质为Na2C2O4，由质子守恒可知，，D正确； 故选B。 二、解答题(除标注外，每空2分，共58分) 15. 醋酸亚铬[(CH3COO)2Cr•H2O]为砖红色晶体，难溶于冷水，易溶于酸，在气体分析中用作氧气吸收剂。一般制备方法是先在封闭体系中利用金属锌作还原剂，将三价铬还原为二价铬；二价铬再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬。实验装置如图所示，回答下列问题： （1）实验中所用蒸馏水均需经煮沸后迅速冷却，目的是____，仪器a的名称是____。 （2）将过量锌粒和氯化铬固体置于c中，加入少量蒸馏水，按图连接好装置，打开K1、K2，关闭K3。 ①c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色，该反应的离子方程式为____。 ②同时c中有气体产生，该气体的作用是____。 （3）打开K3，关闭K1和K2。c中亮蓝色溶液流入d，其原因是c中产生H2使压强大于大气压；d中析出砖红色沉淀，为使沉淀充分析出并分离，需采用的操作是____(冰浴)、过滤、洗涤、干燥。 （4）指出装置d可能存在的缺点____。 【答案】（1） ①. 去除水中溶解氧 ②. 分液漏斗 （2） ①. Zn+2Cr3+=Zn2++2Cr2+ ②. 排除体系中空气 （3）冷却 （4）敞开体系，可能使醋酸亚铬与空气接触 【解析】 【分析】醋酸亚铬在气体分析中用作氧气吸收剂，说明亚铬离子具有强还原性，易与氧气反应，则制备实验中应避免接触氧气，实验时，将过量锌粒和氯化铬固体置于c中，加入少量蒸馏水，按图连接好装置，打开K1、K2，关闭K3，盐酸与锌反应可生成氢气，可将装置内的空气排出，避免亚铬离子被氧化，且发生Zn+2Cr3+=Zn2++2Cr2+，可观察到c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色，打开K3，关闭K1和K2，c中压强增大，可将亮蓝色溶液流入d，可生成醋酸亚铬砖红色沉淀，以此解答该题。 【小问1详解】 为避免亚铬离子被氧化，应除去水中的溶解氧，则实验中所用蒸馏水均需经煮沸后迅速冷却，由装置图可知a为分液漏斗，故答案为：去除水中的溶解氧；分液漏斗； 小问2详解】 ①c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色，说明生成亚铬离子，反应的离子方程式为Zn+2Cr3+=Zn2++2Cr2+，故答案为：Zn+2Cr3+=Zn2++2Cr2+； ②盐酸与锌反应可生成氢气，可将装置内的空气排出，避免亚铬离子被氧化，故答案为：排除体系中空气； 【小问3详解】 打开K3，关闭K1和K2，c中压强增大，可将亮蓝色溶液流入d，为使沉淀充分析出并分离，需采用的操作是冷却、过滤、洗涤，干燥等，故答案为：冷却； 【小问4详解】 d为敞开体系，可能使醋酸亚铬与空气接触而被氧化，应在密闭容器中制备，且缺少氢气的处理装置，故答案为：敞开体系，可能使醋酸亚铬与空气接触。 16. 是重要的化工原料，由软锰矿制备的一种工艺流程如图： 资料：①软锰矿的主要成分为，主要杂质有和； ②金属离子沉淀的pH： 金属离子 开始沉淀时 1.5 3.4 5.8 6.3 完全沉淀时 2.8 4.7 7.8 8.3 ③该工艺条件下，与不反应。 （1）溶出。 ①溶出前，软锰矿需研磨的目的是___________。 ②溶出后，经操作___________(填操作名称)得溶出液。 ③溶出时，Fe的氧化过程及得到的主要途径如图所示： ⅰ.步骤Ⅱ是从软锰矿中溶出的主要反应，反应的离子方程式是___________。 ii．若全部来自于反应，完全溶出所需Fe与的物质的量比值为2，而实际比值(0.9)小于2，原因是___________。 （2）纯化。 已知：的氧化性与溶液pH有关。纯化时先加入，后加入，调溶液，说明试剂加入顺序及调节pH的原因：___________。 （3）电解。 纯化液经电解得。生成的电极反应式是___________。 （4）产品纯度测定。 向ag产品中依次加入足量和足量稀硫酸，加热至充分反应，再用溶液滴定剩余至终点，消耗溶液的体积为dL(已知：及均被还原为，相对分子质量：：86.94；：134.0)。产品纯度为___________(用质量分数表示)。 【答案】（1） ①. 增大反应速率，提高浸出率 ②. 过滤 ③. MnO2＋4H＋＋2Fe2＋=Mn2＋＋2Fe3＋＋2H2O ④. 二氧化锰能够氧化单质铁为Fe2＋ （2）MnO2的氧化性随酸性的减弱逐渐减弱；除去溶液中的Fe3＋、Al3＋ （3）Mn2＋—2e—＋2H2O=MnO2＋4H＋ （4）×100% 【解析】 【分析】由题给流程可知，向研磨后的软锰矿中加入过量浓硫酸和过量铁粉溶出，将二氧化锰转化为锰离子，二氧化硅不与浓硫酸反应，过滤得到含有硫酸铝、硫酸锰、硫酸亚铁的滤液；向滤液中加入二氧化锰，将溶液中的亚铁离子氧化为铁离子，再加入氨水调节溶液pH为5，将溶液中的铁离子、铝离子转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀，过滤得到纯化硫酸锰溶液，电解硫酸锰溶液制得二氧化锰。 【小问1详解】 ①溶出前，研磨软锰矿可以增大固体表面积，有利于增大反应物的接触面积，增大反应速率，提高浸出率，故答案为：增大反应速率，提高浸出率； ②由分析可知，溶出后，经过滤得到含有硫酸铝、硫酸锰、硫酸亚铁的滤液，故答案为：过滤； ③由图可知，从软锰矿中溶出锰离子的反应为二氧化锰酸性条件下与铁反应生成锰离子、亚铁离子和水，反应的离子方程式为MnO2＋4H＋＋2Fe2＋=Mn2＋＋2Fe3＋＋2H2O；二氧化锰具有氧化性，酸性条件下也能将铁氧化为亚铁离子，所以完全溶出锰离子所需铁与二氧化锰的物质的量比值为2，而实际比值(0.9)小于2，故答案为：MnO2＋4H＋＋2Fe2＋=Mn2＋＋2Fe3＋＋2H2O；二氧化锰能够氧化单质铁为Fe2＋； 【小问2详解】 由分析可知，加入二氧化锰的目的是将溶液中的亚铁离子氧化为铁离子，再加入氨水调节溶液pH为5的目的是将溶液中的铁离子、铝离子转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀，二氧化锰的氧化性随酸性的减弱逐渐减弱，所以要先加入二氧化锰，否则不能将溶液中的铁元素除去，故答案为：MnO2的氧化性随酸性的减弱逐渐减弱；除去溶液中的Fe3＋、Al3＋； 【小问3详解】 由化合价变化可知，电解硫酸锰溶液生成二氧化锰时，水分子作用下锰离子在阳极失去电子发生氧化反应生成二氧化锰和氢离子，电极反应式为Mn2＋—2e—＋2H2O=MnO2＋4H＋，故答案为：Mn2＋—2e—＋2H2O=MnO2＋4H＋； 【小问4详解】 由得失电子数目守恒可得如下关系：MnO2—Na2C2O4、2KMnO4—5Na2C2O4，滴定消耗dLcmol/L高锰酸钾溶液，则与草酸钠溶液反应的二氧化锰的物质的量为—cmol/L×dL×=，则产品纯度为=×100%，故答案为：×100%。 17. 丙烷是一种重要的化工原料，工业上常用丙烷制备丙烯。 方法(一)热裂解法。化学反应为 在25℃、101 kPa条件下，几种物质的燃烧热如表所示： 物质 C3H8(g) C3H6(g) H2(g) 燃烧热/() -2219.9 -2049 -286 （1）___________。 （2）该反应正向自发进行的条件为___________(填“高温”“低温”或“任何温度”)。 （3）某温度下，在某刚性密闭容器中充入一定量C3H8(g)，发生上述反应。平衡时容器中总压为a kPa，丙烷的转化率为x，则该反应的平衡常数为___________(要求带单位；用分压计算的平衡常数为，分压=总压×物质的量分数)。达到化学平衡状态后，欲同时增大化学反应速率和丙烷的平衡转化率，可采取的措施为___________(填标号)。 a．增大丙烷的浓度 b．加入高效催化剂 c．升高温度 d．及时分离出丙烯 方法(二)氧化裂解法。在固体催化剂作用下氧化丙烷生成丙烯，化学反应为 反应产物中除C3H6外，还有CH4、CO和C等，产生的固体会附着在催化剂表面，降低催化剂活性。图1为温度对丙烷氧化裂解反应性能的影响，图2为投料比[]对丙烷氧化裂解反应性能的影响。 已知：C3H6的选择性；C3H6产率=C3H8转化率×C3H6选择性。 （4）图1中C3H8的转化率随着温度升高而增大的原因为___________。 （5）的值较低时，C3H6的选择性较低的原因可能是___________。 （6）研究发现，在丙烷的氧化裂解反应体系中充入一定量CO2，能更好地提高丙烷的转化率和丙烯的产率，请结合化学方程式说明原因：___________。 【答案】（1） （2）高温 （3） ①. ②. c （4）温度升高，反应速率加快，转化率升高 （5）氧气过量，丙烷发生深度氧化生产其它副产物 （6）CO2发生反应，消耗了氢气，促进反应正向移动 【解析】 【小问1详解】 由表中燃烧热数值可得燃烧的热化学方程式为： a． b． c． 由盖斯定律可知，a-b-c可得，则。 【小问2详解】 根据反应自发进行的判据，该反应是熵增的吸热反应，因此反应正向自发进行的条件为高温。 【小问3详解】 ①设起始时充入C3H8(g)的物质的量为n，列出三段式： 平衡时气体总物质的量为：n-nx+nx+nx=n+nx，平衡时各组分的分压为：，，，则平衡常数； 达到化学平衡状态后，增大丙烷的浓度，增大化学反应速率，但丙烷的平衡转化率降低，a不符合题意； 加入高效催化剂，增大化学反应速率，但丙烷的平衡转化率不变，b不符合题意； 升高温度，增大化学反应速率，反应吸热，平衡正移，丙烷平衡转化率增大，c符合题意； 及时分离出丙烯，产物浓度减小，平衡正移，丙烷的平衡转化率增大，但是化学反应速率不变，d不符合题意； 因此欲同时增大化学反应速率和丙烷的平衡转化率，可采取的措施为c。 【小问4详解】 随着温度升高，丙烷的转化率升高，考虑影响化学反应速率的因素，温度升高，反应速率加快，转化率升高。 【小问5详解】 丙烷氧化裂解产物中除C3H6外，还有CH4、CO和C等，的值较低时，C3H6的选择性较低的原因可能是：氧气过量，丙烷发生深度氧化而导致C3H6的选择性降低。 【小问6详解】 研究发现，在丙烷的氧化裂解反应体系中充入一定量CO2，能更好地提高丙烷的转化率和丙烯的产率，原因可能为：CO2发生反应，消耗了氢气，促进反应正向移动。 18. 硫酸铈铵是分析化学常用的滴定剂。以氟碳铈矿(含等)为原料制备硫酸铈铵的流程如图所示。 已知部分信息如下： ①在空气中易被氧化为具有强氧化性； ②稀土离子易与形成复盐沉淀，发生反应：。 回答下列问题： （1）中铈元素的化合价为___________；滤渣A的主要成分有、___________(填化学式)。 （2）“焙烧”中常采用高压空气、逆流操作(空气从焙烧炉下部通入，矿粉从中上部加入)，这样操作的目的是___________。 （3）“酸浸”中，铈金属浸出率与温度关系如图1所示，与硫酸浓度关系如图2所示。工业生产应选择的适宜条件是___________。若用稀盐酸进行酸浸，则会造成的影响是___________。 （4）“沉铈”中，硫脲的作用是___________。 （5）向含溶液中加入反应生成的离子方程式为___________。 （6）测定产品纯度。称取产品溶于水，配制成溶液，准确量取配制溶液于锥形瓶，加入硫酸亚铁铵溶液恰好完全反应。该产品纯度为___________%(杂质不参与反应；摩尔质量为；滴定反应为)。 【答案】（1） ①. ②. （2）增大固体接触面、增大氧气浓度提高焙烧速率并且使反应更充分 （3） ①. 、硫酸浓度为 ②. 具有强氧化性，会与反应生成，污染环境 （4）作还原剂，将还原为 （5） （6）(或) 【解析】 【分析】氟碳铈矿含CeFCO3、BaO、SiO2等，在空气中焙烧，Ce3+在空气中氧化为Ce4+用硫酸浸取，Ce4+进入溶液，SiO2不反应，BaO与硫酸反应生成BaSO4沉淀，过滤分离，滤渣A为SiO2、BaSO4，滤液A中加入硫脲将Ce4+还原为Ce3+，Ce2(SO4)3与Na2SO4形成复盐沉淀，Ce2(SO4)3·Na2SO4·nH2O，过滤分离；复盐沉淀加入碱，再加入酸，Ce3+被转移到溶液中，再加入碳酸氢铵使Ce3+沉淀为Ce2(CO3)3，最后灼烧分解生成CeO2。 【小问1详解】 CeFCO3中F为-1价，O为-2价，C为+4价，所以Ce为+3价；原料中氧化钡与硫酸反应生成硫酸钡，滤渣A主要为难溶物BaSO4和SiO2； 【小问2详解】 “焙烧”中常采用高压空气、逆流操作(空气从焙烧炉下部通入，矿粉从中上部加入)，以增大固体接触面积，增大氧气浓度，提高焙烧速率并且使反应更充分； 【小问3详解】 工业生产选择条件时需考虑速率、限度、成本，故温度达到、硫酸浓度为时浸出率已接近最大，再升温，成本增大快，浸出率增大程度小；具有强氧化性，若用稀盐酸进行酸浸，则会与反应生成，污染环境； 【小问4详解】 由已知信息②可知，“沉铈”时由价变为价，故该步骤中硫脲的作用是作还原剂，将还原为； 【小问5详解】 与反应生成Ce2(CO3)3和CO2，反应的离子方程式为； 【小问6详解】 已知滴定反应为，滴定反应的n()=n()=0.1V×10-3mol，产品纯度为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$