内容正文:
湖北省部分省级示范高中2024~2025学年上学期期末测试
高二化学试卷
考试时间:2024年1月16日
试卷满分:100分
★祝考试顺利★
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在
答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写
在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸
和答题卡上的非答题区域均无放。
4.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并上交。
可能用到的相对原子质量:H1C12016S32Cu64Pb207
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45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.习总书记指出科技命脉要牢牢掌握在自己手中,下列化学科技解读错误的是
A.在金刚石表面排列氢原子和氟原子可大大提高信息储存量
B.油车中三元催化器的催化剂提高了有害物质的平衡转化率
C.合成氨工业中原料气在进入合成塔前需经过铜氨液处理
D.飞秒化学技术可跟踪检测化学反应中的中间体或过渡态
2.化学用语是学习化学的工具。下列化学用语表述错误的是
A.基态铬原子的简化电子排布式:[Ar]3d'4s
B.基态镁原子的最高能级的电子云轮廓图:
C.基态氧原子的轨道表示式:品司四口
2
2p
D.硫离子的结构示意图:
3盐类水解在生产生活中应用广泛,下列过程与盐类的水解无关的是
A.用ZnC2饱和溶液去除铁锈
B.向牙膏中添加氟化物以预防龋齿
C.以TiCl4为原料制备纳米TiO2
D.加入少量盐酸以保存FeCl3溶液
4.美育是五育重要组成部分,化学之美随处可见。下列叙述错误的是
A.转化美:CuSO4溶液遇到闪锌矿转变为铜蓝
B.现象美:五彩缤纷的烟花与电子跃迁有关
高二化学试卷第1页共8页
C.平衡美:石蕊的显色变化与平衡移动有关
D.光谱美:原子光谱是连续的线状谱线
5.方程式是物质转化的符号表征形式。下列符号表征错误的是
A.SbC13水解的总反应:2SbCl3+3H20Sb,O,+6HCl
B.情性电极电解丙烯睛制备己二睛:20H=GHCN+H0电¥C(CH,CN0,t
C.将K,[Fe(CN)]溶液滴入FeCL,溶液中:K*+Fe2++[Fe(CN),=KFe[Fe(CN]
D.向NaCIO溶液中通入少量C02:2CI0+C02+H20=2HCI0+C03
6.NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.密闭容器中,2 mol NO和1molO2反应后气体分子总数为2NA
B.标准状况下氢氧燃料电池正极消耗11.2L气体,电路中转移电子数为NA
C.25℃1LpH=5CH3 COONa和CH3COOH混合溶液中W(CH3COO)-NNa)=(105-10)WM
D.25C1molC2通入水中,n(Cl2)+nHC1O)+n(CI门+n(C1O)=2NA
7.化学实验能有效提高同学们的科学素养。用如图所示装置(部分夹持装置省略)进行实验,能达
到实验目的的是
一温度计
2mL5%
2mL15%
泡沫
H,O,溶液
HO,溶液
塑料板
制
碎塑料
品
5mLImol-L!
5mLImol-L
泡沫
铜氨溶液
NaHSO,溶液
NaHSO,溶液
图1
图2
图3
图4
A,图1:在铁制品上镀致密铜镀层
B.图2:排出盛有溴水的滴定管尖嘴内的气泡
C.图3:探究浓度对化学反应速率的影响
D.图4:测定中和反应的反应热
8X、Y、Z、W、R为五种短周期主族元素,原子序数依次增大。X核外电子只有一种自旋取向,
X与Y能形成两种常见的化合物YX3和Y2X4,基态Z原子有两个未成对电子,W的简单离子是
同周期元素中离子半径最小的,R是同周期元素中电负性最大的元素。下列说法错误的是
A.基态原子第一电离能:Y>Z
B.可通过电解熔融W2Z3获得W单质
C.WR3溶液蒸干可得到无水WR3
D.YX4R溶液可以做除锈剂
9根据实验目的,下列方案设计、现象和结论均正确的是
选项
实验目的
方案设计
现象
结论
比较CH3CO0和
用pH计分别测定
结合H能力:
CHCOONa溶
CH:COONa溶液和
NO,结合H能力
液pH大
CH3COO >NO2
NaNO2溶液pH
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向FeCl3溶液中滴加
溶液先变成血
探究FeCl3和KSCN
FeCl3与KSCN的反
KSCN溶液,并振荡,再
红色,加KCl
反应是否为可逆反应
应不可逆
加入少量KC1固体
后无变化
加热,溶液变
[Cu(H,o),了转化为
探究温度对化学平衡
加热盛有CuC2溶液的试
C
为黄色,冷却
的影响
管
后变为蓝色
[CuCL广的反应为吸
热反应
向4mL0.1mol/L AgNO3
先产生白色沉
比较AgC1、Ag的
溶液中先滴加两滴0.1
D
K即大小
淀,后产生黄
mol/L NaCl溶液,再滴加
K(AgCI)>K(AgI)
色沉淀
两滴0.1mol/LKI溶液
10.下列对图像变化的描述正确的是
+w(mol-Ls)
10kPa
B%
100kP
P/MPa
图1
图2
图3
图4
A.图1若表示反应mX(s)+nY(g)≠pZ(g),则该反应在高温下可自发进行
B.图2中时刻,反应已达平衡状态
C.图3表示反应2NO(g)+2CO(g)≠N2(g)+2CO2z(g)在压缩体积时速率变化情况
D.图4中B%若表示某反应物的物质的量分数,则该反应△H>0
11.某学习小组按下图探究金属电化学腐蚀与防护的原理。
X溶液
石墨石墨n
下列说法正确的是
A.同一条件下,若X为食盐水,开关K分别连接B、C时,前者铁棒的腐蚀速度更慢
B.若X为模拟海水,开关K未闭合时铁棒上E点表面铁锈最多
C.若b为正极,开关K连接A时,铁棒防腐的方式称为外加电流法
D.若在X溶液中预先加入适量的KSCN溶液,可有效提升铁棒腐蚀或防腐的观察效果
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12.类比推理是一种重要的思维方法。下列由实际事实推断出的结果正确的是
A.原子核外电子先填满L层再填M层,则电子先填满M层再填N层
B.溶液中A1+与S2因水解无法大量共存,则溶液中F3+与S2也因水解无法大量共存
C.第一电离能Zn大于Cu,则第二电离能Zn大于Cu
D.AI(OH3溶于NaOH溶液生成Na[Al(OH)4,则Be(OHh也能溶于NaOH溶液生成Na[Be(OHD4]
13.三价铁离子催化HO2分解的微观机制是非常复杂的,该过程可能发生了如图所示的反应历程,
己知水溶液中三价铁主要以F©(HO)63(紫色)形式存在。
0
H,O,
Fe(H,O)
H202
H.O
H,0
Fe(H,O),Oj
Fe(H,O):(O,H)*
OH
下列说法错误的是
A.反应过程中溶液呈现棕黄色可能是因为三价铁离子在水溶液中少部分水解所致
B.该反应的历程中既有极性键的断裂和生成,又有非极性键的形成
C.FH2O)63+为该反应的催化剂,可以降低该反应的活化能和焓变
D.FH2O)63+可以增大反应物中活化分子的百分数,从而加快反应速率
14.室温下,向20.00mL0.1000 mol/L H2C204溶液中滴加0.1000mo/L氨水,滴加过程中pH随
滴入氨水体积的变化和pX[pX=gX,X为一cNH))
cHc,0或
c(C
c(NH,-HO)c(H,C,O)c(HC2O)
]随pH的变化曲
线如图所示。
PH
a-25.6.7)
-3.8.5.4)
pX246
20
40氨水)/mL
下列说法正确的是
A.L表示HCO随pH的变化曲线
c(H2C2O.)
B.该温度下,KNHH2O)的数量级是109
C.水的电离程度:c点>d点
D.c点溶液中:c(H,CO,)+c(HCOa)+c(C,O)=c(NH)+c(NH,·H,O)
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15.25℃下,在含一定质量Mg(OHD2的悬浊液中,分6次快速注入等量盐酸,体系pH变化曲
线如图。
11
10.609.95
10
9.63
91
9
889
8.23
2
1
②③
④
0
500
1000
1500
2000
t(s)
下列说法正确的是
A.上述过程中K知Mg(OHz]=5×10-10.2
B.只有阶段①存在平衡Mg(OHDz(s)≠Mg2+(aq)+2OHT(aq)
C.通过实验数据可知,整个实验过程加入的HC1和Mg(OH2的物质的量相等
D.由图可知Mg(OHD2与HCI反应的速率比Mg(OHD2沉淀溶解平衡移动的速率更快
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16.(13分)
前四周期元素及其化合物在生产、生活中应用广泛。回答下列问题:
(1)下列状态的N原子或离子在跃迁时,用光谱仪可捕捉到发射光谱的是
(填字母)
a.1s22s22p3b.1s22s2c.1s22s2p4d.1s22s2p3
(2)基态N原子中,核外电子的空间运动状态有种;Ti原子的最高能级电子的电子云轮廓
图形状为
(3)宋代《千里江山图》历经千年色彩依然,研究发现,阳离子的颜色与未成对电子数有关,例
如:Cu+、Fe2+、Fe3+等。Cu呈无色的原因是
(4)用In表示元素的第n电离能,则图a、b、c中代表第三周期元素h随原子序数递增的变化的
是(填字母)。
ow.rx)
7
11121314151617→
11121314151617
121314151617→
原子序数
原子序数
原子序数
b
e
(5)已知电负性C1>H>Si,则SiHCI3中H的化合价为,
SiHCI3在浓NaOH溶液中发生反
应的化学方程式为
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17.(14分)
磷酸亚铁锂LFPO)电池广泛应用于新能源汽车,电池的正极主要由磷酸亚铁锂、炭黑和
集流体铝箔构成。从报废的磷酸亚铁锂电池的正极材料中回收锂资源的流程如图所示。
NaOH溶液HSO4+HO1 NH3H2O+NaOH
饱和NaHCO,溶液
LiFePO
废料
碱浸
酸浸
调pH=8
90℃,沉锂
系列操作,L,CO固体
滤液1
滤渣1
滤渣2
滤液2
已知:①Li2CO3的溶解度如下:
温度/℃
0
20
40
60
80
100
溶解度/g
1.54
1.33
1.17
1.01
0.85
0.74
②常温下,
KFe(OH)=10-15,KFe(OH)=10-39.
③LiFePO4不溶于NaOH溶液。
回答下列问题:
(I)LiFePO4中Fe2+的价电子排布式
(2)“碱浸”的作用一。
(3)“酸浸”步骤中浸取率高于40℃浸取率会逐渐下降,原因是一。
(4)“酸浸”步骤中H202的作用是一(用离子方程式表示)。
(⑤)“调pH值”后,常温下测得滤液pH=8,则滤液中含铁元素的离子浓度为mo/L。
(⑥“系列操作”包括洗涤、干燥,则洗涤时选择的试剂是一。
A.热水
B.冷水
C.饱和碳酸钠溶液
(T)磷酸亚铁锂锂离子电池是一种高效的二次电池,其放电的工作原理如图所示,写出充电时阳
极的电极反应式:
负载
磷酸铁锂电极
石墨电极
Li FePO
Li.C.
LiFePO
电解质隔膜
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18.(14分)
某小组同学用石墨作电极利用下图装置电解饱和氯化铜溶液。
L.理论预测
(1)阴极上发生的实验现象是
阳极发生的电极反应式为
Ⅱ.实验探索:
小组同学在实际电解过程中,意外的观察到:阴极碳棒上端表面覆盖一层白色的薄膜,且电
极附近液体变为棕黑色
(2)该小组经过查阅资料和实验验证,a极上产生的“白色薄膜”为CuC,则a极产生该物质的电极
反应式为
(3)若将电解液更换为CuSO4溶液进行实验,a电极不会产生白色物质。由此可知,a电极产生的
白色物质与因素有关。
(4)关于阴极区液体中棕黑色物质的成分,小组同学进一步查阅资料,提出以下猜想。
①猜想1.生成氢氧化铜,进而转化为极细小的氧化铜:
若猜想1成立,则阴极上产生氢氧化铜的电极反应是
②猜想2.可能是Cu+与高浓度的C1发生络合反应所致。
实验A:向2mo/L的CuC2溶液中加入,溶液呈现绿色,没有变成棕黑色。
实验结论:溶液颜色呈现棕黑色不是由于Cu2+与高浓度的C1发生络合反应所致。
③猜想3.黑色物质可能是纳米铜粉。
猜想4.可能是含有一价铜离子的络合物(棕黑色)。
实验B:取2mL黑色液体于试管中,加入4L稀NO3,试管口有红棕色气体产生,则甲同学
认为猜想3正确。乙同学认为甲同学的结论不合理,原因是。小组同学结合其他实验和资
料,最终确定了黑色物质的成分。
19.(14分)
随着我国“碳达峰”“碳中和”目标的确定,CO2和H2合成CH3OH倍受关注。回答以下相
关问题:
(1)用非金属催化剂实现CO2催化还原制备甲醇的反应历程如图所示:
0.95
2.73
CH-O
0.45
0.28
12
136/C0
CH OH
-1.38
"C0+"H0
-1.11
058
C02
OCH
-0.60
-028
OCH
0+"oH
OCH:
反应历程
要使上述合成甲醇的反应速率加快,主要降低下列变化中
(填字母)的能量变化。
A.*C0+*OH→*CO+*H2O
B.*CO→*OCH
C.*OCH2→*OCH3
D.*OCH3→*CH3OH
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(2)CO2催化加氢合成甲醇的反应主要发生以下反应:
I:CO2(g)+3H2(g)CH3OH (g)+H2O(g)AHI=-49.5kJ.mol-1
:C02(g)+H2(g)=C0(g)+H0(g)△H2=+41.2kJmo1
III:CO (g)+2H2(g)CH3OH(g)AH3
①相同温度下,反应I的△H3=kJ.mol-1。
②在3.0MPa和催化剂下,向1L密闭容器中充入1 mol CO2和3molH2,平衡时CH3OH、C0
的选择性随温度的变化如图所示。
[CHOH或CO的选择性=
n(CH,OHD或n(Co)
×100%
起(C02)-n学衡(C02)
产物的选择性/%
100F-.
90
、Y
X
80
60
(250.50)
40
20
人
0…
1
15
200
250300
350
400
温度C
图中X曲线代表
(填化学式)的选择性:在上述条件下,250C时,反应达到平衡时测得
H的物质的量为2.0mol,CH3OH的物质的量为0.25mol,则反应I的压强平衡常数K,=
(以
平衡分压代替平衡时的浓度表示)。
③CO2催化加氢合成甲醇的催化剂的催化效果如下图(左),则在实际工业生产中的最佳催化剂
为;若只发生反应I和反应Ⅱ,当温度升高到330℃以上时甲醇的生成速率开始降低,试
分析可能的原因是」
4
恒压电源
3
电解质
电解厕
溶液1
溶液2
CO
H.O
2
CuO Cuo
。-n0h
。-10%Zn0/1n0h
CH.OH
0
▲-10%Ga20/ln203
--10%Zr0ln203
质子膜
270280290300310320330340350
温度C
(3)一种将二氧化碳电化学还原为甲醇的装置如上图(右),电解质溶液1为由KHCO3、吡啶和
HCI组成的CO2饱和水溶液,电极为选择性Cu2O/CuO薄膜材料和Pt电极。若用铅蓄电池代替
恒压电源,当消耗标准状况下11.2LC02时,正极质量变化为g。
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试卷参考解析
1.A项,出自选修二第一单元单元封面;C项,出自选修一第二章第四节课后练习第4题;D项,出自选修一第二章第一节科学技术社会。
2.B项,基态镁原子的最高能级的电子云轮廓图为球形,B错误。
3.B项,向牙膏中添加氟化物以预防龋齿,涉及沉淀的转化,与盐类水解无关。
4.D项,选自选修二第一章第一节科学史话,原子光谱是不连续的线状谱线。
5.A项,见选修一书本第三章第三节课后练习;B项,见选修一书本第四章第二节资料卡片;C.将溶液滴入溶液中:,C正确。D项,向次氯酸钠溶液中通入少量二氧化碳发生的反应为ClO—+CO2+H2O=HClO+HCO
6.A项,密闭容器中发生以下两个反应、,因此2 mol NO和1 mol O2反应后得到是的混合气体分子总数为小于,A错误;
B项,氢氧燃料电池正极消耗氧气,若消耗标况下氧气即O2,转移电子数为,即;C项,1 L pH = 5的CH3COONa和CH3COOH混合溶液中,c(H+) = 10-5 mol/L,则常温下,c(OH-) = 10-9 mol/L,1L溶液中,n(H+) = 10-5 mol,n(OH-) = 10-9 mol,根据电荷守恒:N(CH3COO-)+N(OH-)=N(Na+)+N(H+),则N(CH3COO-)-N(Na+)=N(H+)-N(OH-)=(10-5-10-9)NA,故C正确;D项,常温下,1 mol Cl2通入水中,2n(Cl2) + n(HClO) + n(Cl-) + n(ClO-)= 2NA。
7.A项,铜氨溶液正确,选自选修一学生实验活动 简单的电镀实验;B项,应用酸式滴定管;C项,无明显现象;D项,大小烧杯口未平齐,缺少玻璃搅拌器。
8.A项,Y为N,Z为O,N的价电子为半满结构,失去电子比O困难,故基态原子第一电离能:,故A正确;B项,由于AlCl3是共价化合物,熔融状态下不导电,故可通过电解熔融Al2O3获得Al单质,故B正确;C项,AlCl3溶液中由于铝离子水解,蒸干得到的是Al(OH)3;D项,NH4Cl显酸性,可以做除锈剂,故D正确。
9.A项,要比较CH3COO-和结合H+能力,应用pH计分别测定等浓度的CH3COONa溶液和NaNO2溶液pH,故A错误;B项,不管FeCl3和KSCN反应是否为可逆反应,向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液,并振荡,再加入少量KCl固体,溶液都会先变成血红色,加KCl后无变化,故B错误; C项,溶液中存在以下平衡:,加热,溶液变为黄色,冷却后变为蓝色,可知加热条件下平衡正向移动,正向为吸热反应,故C正确,该反应平衡在书本实验活动有提及;AgNO3溶液过量,无法判断,故D错误。
10.A项,由图可知,增大压强,Z的体积分数减小,说明平衡逆向移动,则m+n<p,,另外升高温度,Z的体积分数增大,说明平衡正向移动,该反应为吸热反应,,时,反应能自发进行,则该反应在高温下可自发进行,A正确;
B项,图2中,正反应速率先增大后减小,t₁时刻,未必是平衡点,有可能在t₁时刻减小了生成物的浓度,导致正反应速率变慢,B错误;C项,压缩体积时,平衡正向移动,v正>v逆,与图像不符,C错误;D项,图4中T2温度下先达到平衡,则T2>T1,升高温度B的百分含量增加,说明平衡逆向移动,则该反应为放热反应,,D错误;
11.A项,K连接B时,Fe作为负极,被腐蚀;K连接C时,Zn作负极,Fe作正极,即牺牲Zn,保护Fe,所以后者铁棒的腐蚀速度更慢,故A项错误;B项,E点(界面处)氧气浓度较大,生成的OH-浓度最大,而Fe (OH)2经氧化才形成铁锈,所以是E点铁锈最多,故B项正确;C项,若b为正极,K连接A时,铁棒成为电解池的阳极,加速腐蚀速率,故C项错误;D项,Fe2+与K3[Fe(CN)6]溶液反应产生蓝色沉淀,通过观察沉淀量的多少判断铁棒腐蚀或防腐的效果,应加K3[Fe(CN)6]溶液,Fe2+与KSCN溶液不反应,故D项错误;
12.A项,根据能级构造原理可知,1s<2s<2p<3s<3p<4s<3d,故原子核外电子先填满L层再填M层,但电子不一定先填满M层再填N层,类比不合理,A错误;B项,Fe3+与S2﹣因氧化还原反应无法大量共存;C项,Zn的第二电离能是失去4s1上的电子,Cu的第二电离能是失去3d10上的电子,Cu+的3d能级为全充满的稳定状态,难失去电子,故第二电离能Zn小于Cu,故C错误;D项,Al(OH)3溶于NaOH溶液生成Na[Al(OH)4],则Be(OH)2也能溶于NaOH溶液生成Na2[Be(OH)4],故D正确;
13.A项,三价铁主要以形式存在,离子为紫色,但溶液呈现棕黄色,可能是三价铁离子部分水解产生氢氧化铁所致,A正确;B项,由图可知,该反应的历程中既有极性键的断裂,又有非极性键的形成B正确;C项,是催化剂,但不能改变反应的焓变;D项,是该反应的催化剂,可以增大反应物中活化分子的百分数,从而加快反应速率,D正确。
14.A项,表示随的变化曲线,A错误;B项,表示随的变化曲线,由点数据可得,则Kh = 10-9.2,数量级为10-10 B错误;C项,点溶质为,点溶质为,所以水的电离程度:点点,C错误;D项,点溶质为,根据物料守恒可知点溶液中:,D正确;故选D。
15.
A项,由图可知未加入稀盐酸时溶液的,,则,,,A项错误;B项,由图可知第6次加入盐酸时,溶液的不变,沉淀消耗完全,在这之前都存在,B项错误;C项,第6次加入盐酸时,沉淀消耗完全,整个实验过程加入的物质的量至少等于物质的量的两倍,C项错误。
16.
(1)电子从激发态到基态会释放能量形成发射光谱,因此用光谱仪可捕捉到N原子或离子发射光谱的是和,故选cd;
(2)
Na是11号元素,根据构造原理可知基态Na原子核外电子排布式是,空间运动状态为轨道数,因此基态Na原子中,核外电子的空间运动状态有6种;
(3)
阳离子的颜色与未成对电子数有关,Cu+的价电子排布式为3d10,没有未成对电子;
(4)第三周期,Mg的基态原子3s轨道为全充满,较稳定,比相邻的ⅠA和ⅢA族元素的第一电离能大,P的3p能级上半充满,较稳定,比相邻的ⅣA和ⅥA族的第一电离能大,故c图表示第一电离能;当第三周期元素原子均失去1个电子后,Na+的2p轨道全充满,较稳定,故第二电离能陡然升高,故a图表示第二电离能;当失去两个电子后,Mg2+的2p轨道全充满,较稳定,故第三电离能比Na大,故b图表示第三电离能,图a、b、c分别为、、;
(5)电负性Cl>H>Si,Si—H中,电子偏向于H,则SiHCl3中H的化合价为-1,SiHCl3水解生成硅酸、HCl和H2,故SiHCl3与浓NaOH溶液中发生反应的化学方程式为。
17.(1)中Fe2+的价电子排布式3d6;
(2)“碱浸”过程中铝箔与NaOH溶液发生反应,除去铝;
(3)利用H2O2的氧化性,将Fe2+氧化为Fe3+,便于除去Fe3+,温度升高,H2O2受热分解;
(4)“酸浸”步骤中 H2O2 做氧化剂,用离子方程式可表示为 2Fe2+ + H2O2 +2H+ = 2Fe3+ + 2H2O;
(5)滤液pH=8时,c()=mol/L,c(Fe3+)=mol/L;
(6)根据已知条件,温度越高,碳酸锂的溶解度越小,碳酸锂的产率越高,系列操作包括;加热浓缩、趁热过滤、洗涤、干燥,洗涤应选择热水。
(7)根据图中装置可知,由于LixC6在负极失电子产生Li+,磷酸铁锂电极则为正极,发生还原反应,Li1-xFePO4在正极得电子产生LiFePO4,正极电极反应式为:,则阳极LiFePO4 - xe- = Li1-xFePO4 + xLi+。
18.(1)用石墨作阴阳极,电解CuCl2溶液,阳极石墨上氯离子失去电子发生氧化反应生成氯气,阴极有铜单质析出。
(2)CuCl产生的原因可能是Cu2+得电子生成亚铜离子,再结合Cl-生成,电极反应为:Cu2++e-+Cl-=CuCl↓;
(3)将氯化铜溶液换成硫酸铜溶液,溶液中阴离子发生变化,使得白色沉淀氯化亚铜消失,因此产生白色物质与电解质溶液的阴离子有关;
(4)①若猜想1成立,则阴极一定还存在的电极反应是2H2O + 2e- = H2↑ + 2OH-,Cu2+与OH-产生Cu(OH)2;②向2mol/L的CuCl2溶液中加入NaCl固体,溶液呈现绿色,没有变成棕褐色;实验结论:溶液颜色呈现棕褐色不是由于Cu2+与高浓度的Cl-发生络合反应所致;故答案为:NaCl固体至不再溶解;③取2 mL黑色液体于试管中,加入4 mL稀硝酸,铜与稀硝酸反应产生NO,NO在试管口被氧化为NO2,产生红棕色气体,但正一价的铜也可能还原稀硝酸,发生类似反应,因此甲同学猜想不正确。
19.(1)提高反应速率,需要降低决速步的活化能,故选A。
(2)①根据盖斯定律,△H3=△H1 -△H2 =-90.7kJ•mol-1
②反应Ⅱ为吸热反应,升高温度,反应正向进行,CO选择性增大;而Ⅰ、Ⅲ为为放热反应,升高温度,反应逆向进行,则甲醇选择性下降;故图中X曲线代表CO的选择性;
250℃时,反应达到平衡时测得H2的物质的量为2.0mol,CH3OH的物质的量为0.25mol,CO和甲醇的选择性相同,则CO为0.25mol,根据碳元素守恒可知,反应的二氧化碳0.5mol,平衡时二氧化碳为0.5mol,根据氢元素守恒可知,生成水3 mol-2 mol-0.25mol×2=0.5mol,反应Ⅱ为等分子数的反应,则物质分压可以用物质的量代替,反应Ⅱ的压强平衡常数Kp==0.125;
③据图1所示,其他条件相同时使用10% ZrO2/In2O3作催化剂,甲醇的生成速率最大,所以选择10%ZrO2/In2O3作催化剂。根据题中信息,甲醇生成速率在温度高于330℃时下降,可分析得到的原因可能有两个:一是副反应的,温度升高利于副反应更多的正向进行,副反应的选择性提高,主反应选择性降低,导致单位时间内甲醇生成速率下降;二是催化剂在温度高于330℃失去活性,导致速率下降,故答案为:10%ZrO2/In2O3;副反应的,温度升高利于副反应更多地正向进行,副反应的选择性提高,主反应选择性降低,导致单位时间内甲醇生成速率下降;催化剂在温度高于330℃失去活性,导致速率下降。
(4)阴极上得电子,发生还原反应,即二氧化碳被还原生成甲醇,则阴极反应式为:。铅蓄电池的正极反应式为:,当消耗标准状况下时,转移了,消耗,生成,则正极质量变化为:。
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