湖南省长沙市2024-2025学年高二下学期开学模拟测试化学练习卷

湖南省长沙市2024-2025学年高二下学期开学模拟测试化学练习卷 一．选择题（共20小题） 1．（2024秋•开福区校级期中）古代诗词中蕴含着许多科学知识，下列叙述正确的是（　　） A．“冰，水为之，而寒于水”说明等质量的水和冰相比，冰的能量更低 B．于谦《石灰吟》“千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲”，其中描述的煅烧石灰石是放热反应 C．曹植《七步诗》“煮豆燃豆萁，豆在釜中泣”，这里的能量变化只有化学能转化为热能 D．H2燃烧放出大量的热，说明相同条件下等物质的量的H2的能量比H2O高 2．（2024秋•开福区校级期中）下列有关热化学方程式的叙述正确的是（　　） A．已知甲烷的燃烧热为890.3kJ/mol，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4（g）+2O2（g）＝CO2（g）+2H2O（g）ΔH＝﹣890.3kJ/mol B．已知石墨比金刚石稳定，则C（石墨，s）＝C（金刚石，s）ΔH＜0 C．已知中和热ΔH＝﹣57.3kJ/mol，则1L1mol/L稀硫酸和足量稀NaOH溶液反应放出的热量为57.3kJ D．已知P4（g）+5O2（g）＝2P2O5（s）ΔH1；P4（s）+5O2（g）＝2P2O5（s）ΔH2，则ΔH1＜ΔH2 3．（2024秋•开福区校级月考）下列化学反应与能量变化相关的叙述正确的是（　　） A．若反应物总能量高于生成物总能量，该反应为放热反应，放热反应在任何条件下都能自发进行 B．水凝结成冰的过程中，ΔH＜0，ΔS＞0 C．已知2KClO3（s）＝2KCl（s）+3O2（g） ΔH＝﹣78.03kJ•mol﹣1，ΔS＝+494.4J•mol﹣1•k﹣1，此反应在任何温度下都能自发进行 D．能够自发进行的反应一定是熵增的过程 4．（2024秋•岳麓区校级期中）已知下列反应在1100K下的部分焓变、熵变数据如表所示。 化学反应 ΔH/（kJ•mol﹣1） ΔS/（J•mol﹣1•K﹣1） ①Na（l）+Cl2（g）＝NaCl（l） ﹣406 ﹣57 ②K（g）+Cl2（g）＝KCl（l） ﹣484 ﹣141 ③Na（l）+KCl（l）＝K（g）+NaCl（l） a b 下列说法错误的是（　　） A．反应①在1200K下的平衡常数K比1100K下的大 B．反应②的进行程度比反应①的小 C．反应③在此温度下能自发进行 D．与对比，反应②的焓变与熵变都更小 5．（2023•岳麓区校级开学）一种以太阳能为热源分解水的历程，如图所示： 已知：2H2O（l）＝2H2（g）+O2（g） ΔH＝+571.0kJ•mol﹣1 过程Ⅰ：2Fe3O4（s）＝6FeO（s）+O2（g） ΔH＝+313.2kJ•mol﹣1 下列说法正确的是（　　） A．整个过程中能量转化形式只存在太阳能转化为化学能 B．过程Ⅰ中每生成3molFeO，转移2mol电子 C．整个转化过程中Fe3O4和FeO都是催化剂 D．过程Ⅱ热化学方程式为3FeO（s）+H2O（l）＝H2（g）+Fe3O4（s） ΔH＝+257.8kJ•mol﹣1 6．（2024秋•岳麓区校级期中）海洋电池大规模应用于灯塔等难以跨海供电的小规模用电场景，其结构可简化如下。下列关于海洋电池的说法错误的是（　　） A．Al板是该电池的负极 B．絮状沉淀X是Al（OH）3 C．电池的正极发生的反应为 D．该电池是一种二次电池 7．（2024秋•开福区校级期中）某兴趣小组设计如图所示微型实验装置。实验时，先断开K2，闭合K1，两极均有气泡产生；一段时间后，断开K1，闭合K2，发现电流表A指针偏转。下列有关描述正确的是（　　） A．断开K2，闭合K1时，石墨电极附近溶液变红 B．断开K2，闭合K1时，总反应的离子方程式为2H++2Cl﹣电解Cl2↑+H2↑ C．断开K1，闭合K2时，石墨电极作正极 D．断开K1，闭合K2时，铜电极上的电极反应式为Cl2+2e﹣＝2Cl﹣ 8．（2024秋•开福区校级期中）2023年9月25日，中国科学院物化研究员提出协同的异一均相电催化过程，绕过N2与O2直接反应的热力学限制，采用如图所示装置制备HNO3。下列有关说法正确的是（　　） A．X电极为负极 B．b电极的电极反应仅有O2+2H++2e﹣＝H2O2 C．b极区反应过程中，消耗1mol H2O2转移2mol电子 D．总反应为2N2+5O2+2H2O4HNO3 9．（2024秋•岳麓区校级期中）给钢材镀锌能够有效防止钢材腐蚀，其电镀方案如图所示，两个电极一端为待镀钢材，另一端为石墨电极。已知锌的化学性质与铝类似。则下列说法错误的是（　　） A．镀锌钢材能防腐蚀利用了牺牲阳极法 B．石墨电极是阳极，位于右侧 C．为保证电镀液各物质浓度稳定，可向电镀液中持续补充ZnO固体 D．电镀液的pH随电镀时间增加而变小 10．（2024•天心区校级模拟）利用如图所示装置可合成己二腈[NC（CH2）4CN]。充电时生成己二腈，放电时生成O2，其中a、b是互为反置的双极膜，双极膜中的H2O会解离出H+和OH﹣向两极移动。下列说法错误的是（　　） A．放电时，N极的电势低于M极的电势 B．放电时，双极膜中OH﹣向N极移动 C．充电时，N极的电极反应式为2CH2＝CHCN+2e﹣+2H+═NC（CH2）4CN D．若充电时制得1mol NC（CH2）4CN，则放电时需生成1mol O2，才能使左室溶液恢复至初始状态 11．（2024秋•开福区校级期中）下列有关滴定实验说法正确的是（　　） A．锥形瓶使用前需用待测液醋酸润洗 B．可用该滴定管量取一定体积的Na2CO3溶液 C．碱式滴定管滴定前要排气泡 D．滴定前后滴定管读数方式如图所示，则测得的结果偏大 A．A B．B C．C D．D 12．（2024秋•开福区校级期中）常温时，下列各组溶液中的离子一定能够大量共存的是（　　） A．c（H+）＝1.0×10﹣13mol•L﹣1的溶液中：Na+、S2﹣、、 B．含有大量Al3+的溶液中：K+、Na+、、 C．某中性溶液中：Fe3+、Mg2+、、Cl﹣ D．由水电离出的c（H+）＝1.0×10﹣13mol•L﹣1的溶液中：Na+、Cl﹣、、 13．（2024秋•岳麓区校级期中）常温下，用0.1mol/L HCl溶液滴定相同浓度的20.00mL NaOH溶液，则下列图像错误的是（lg2≈0.3） A． B． C． D． 14．（2024秋•岳麓区校级期中）已知常温下H2CO3的电离常数：Ka1＝10﹣6.35、Ka2＝10﹣10.33。向0.1mol/LNa2CO3溶液中加入等浓度的盐酸（无CO2逸出），关于混合后溶液的说法正确的是（　　） A．若，则 B．若，则混合溶液呈碱性 C．若混合后溶液pH＞7，则 D．若混合后溶液pH＝10.33，则 15．（2024秋•浏阳市期中）强碱MOH的溶液和等物质的量浓度的弱酸HA的溶液等体积混合后，溶液中有关离子浓度的大小关系是（　　） A．c（M+）＞c（OH﹣）＞c（A+）＞c（H+） B．c（M+）＞c（A﹣）＞c（H+）＞c（OH﹣） C．c（M+）＞c（H+）＞c（A﹣）＞c（OH﹣） D．c（M+）＞c（A﹣）＞c（OH﹣）＞c（H+） 16．（2024秋•开福区校级期中）已知反应4X+2Y⇌Z+4W（X、Y、Z、W均为气体）在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示反应速率最快的是（　　） A．v（X）＝0.02mol•L﹣1•s﹣1 B．v（Y）＝0.6mol•L﹣1•min﹣1 C．v（Z）＝0.4mol•L﹣1•min﹣1 D．v（W）＝0.08mol•L﹣1•s﹣1 17．（2024秋•开福区校级期中）下列平衡移动方向和现象判断正确的是（　　） A．，加水稀释，平衡正向移动，溶液黄色加深 B．2NO2（g）⇌N2O4（g），压缩容器体积，平衡正向移动，气体颜色变浅 C．2HI（g）⇌H2（g）+I2（g），压缩容器体积，平衡不移动，气体颜色加深 D．ΔH＜0，升高温度，平衡正向移动 18．（2024秋•浏阳市期中）在一定温度下的密闭容器中发生反应：xA（g）+yB（g）⇌zC（g），平衡时测得A的浓度为0.50mol/L。保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的两倍，再达平衡时，测得A的浓度为0.30mol/L。下列有关判断正确的是（　　） A．平衡向正反应方向移动 B．C的体积分数减小 C．B的转化率增大 D．x+y＜z 19．（2024秋•浏阳市期中）对反应：aA（g）+bB（g）⇌cC（g）+dD（g），反应特点与对应的图像的说法中不正确的是（　　） A．图①中，若p1＞p2，则该反应在较高温度下有利于自发进行 B．图②中，若T2＞T1，则ΔH＜0且a+b＝c+d C．图③中t1时刻改变的条件可能是使用了催化剂 D．图④中，若ΔH＜0，则纵坐标不可能表示的是反应物的转化率 20．（2023秋•开福区校级期中）以下图象和叙述错误的是（　　） A．图甲：该图象表示的反应方程式为2A＝3B+C，反应速率v（A）＝0.4mol/（L•s） B．图乙：某温度下发生反应：H2（g）+I2（g）⇌2HI（g），t1时刻改变的条件可以是加入催化剂 C．图丙：对图中反应升高温度，该反应平衡常数增大 D．图丁：对于反应：mA（g）+nB（g）⇌pC（g）ΔH＜0，m+n＞p 二．解答题（共4小题） 21．（2024春•长沙期中）如表中的数据是破坏1mol物质中的化学键所消耗的能量： 物质 Cl2 Br2 I2 HCl HBr HI H2 能量/kJ 243 193 151 432 366 298 436 （1）HCl的电子式为 　 　 （2）由上述数据可知，由原子形成化学键需要 　 　（填“吸收”或“释放”）能量，相同条件下下列物质最稳定的是 　 　 A．H2 B．Cl2 C．Br2 D．I2 （3）根据表中的数据判断，1mol Cl2与1mol H2反应生成2mol HCl的反应属于 　 　（填“放热反应”或“吸热反应”），放出或者吸收的热量为 　 　。 （4）相同条件下，X2（X代表Cl、Br、I）分别与氢气反应，根据表格中的数据计算当消耗等物质的量的氢气时，能量变化最大的物质是 　 　。 22．（2023秋•雨花区校级月考）电化学的应用十分广泛，请分析下列几种电化学装置并回答问题： Ⅰ．微生物燃料电池是废水处理中实现碳氮联合转化产生CO2和N2的装置，如图所示，1、2为厌氧微生物电极，3为阳离子交换膜，4为好氧微生物反应器。请回答： （1）电极1名称：　 　极，电池工作一段时间后，电极2附近的pH 　 　（填“增大”“减小”或“不变”）。 （2）电极1的电极反应式为 　 　。 （3）若好氧微生物反应器中消耗O2（标准状况）4.48L，理论上电极2生成N2物质的量为 　 　mol。 Ⅱ．次磷酸钴（Ⅱ）[Co（H2PO2）2]广泛用于化学镀钴，以金属钴和次磷酸钠为原料，采用四室电渗析槽电解法制备，原理如图。 （4）A、B、C均为离子交换膜，其中为阳离子交换膜的是 　 　。 （5）石墨电极每生成1mol H2时，　 　mol H2向 　 　迁移（填“阴极室”“阳极室”或“产品室”）。 （6）若以铅蓄电池为直流电源，则铅蓄电池中正极的电极反应式为 　 　。 23．（2024•望城区校级开学）下列关于碳和碳的化合物的结构和性质中 （1）和碳同一主族的硅原子中能量最高的电子处在 　 　电子层上（填写电子层符号），最外层有 　 　种运动状态不同的电子，碳原子核外有 　 　种能量不同的电子，有 　 　种不同形状的电子云。 （2）1个C原子的单键氢化物分子是CH4，2个C原子的单键氢化物分子则为C2H6。以下各对分子间不存在类似关系的是 　 　。 A．NH3与N2H4 B．H2O与H2O2 C．SF6与S2F10 D．SCl4与S2Cl2 （3）金刚石的熔点低于石墨，原因可能是 　 　。 A．石墨中还有范德华力 B．石墨熔化也要破坏共价键，且键长更短 C．石墨热稳定性更好 （4）已知常温下，H2CO3：Ki1＝4.3×10﹣7、Ki2＝5.6×10﹣11。结合H+的能力Na2CO3溶液 　 　（填”＞”、”＜”或“＝”）NaHCO3溶液，设计简单实验证明：　 　。 （5）在1L0.3mol/L的NaOH溶液中，通入4.48LCO2（标准状况），反应后所得溶液中离子的浓度之间有一些等量关系，例如：c（Na+）+c（H+）＝c（）+2c（）+c（OH﹣），另外对此溶液中存在的离子按浓度由大到小排序为 　 　。 24．（2024秋•开福区校级期中）工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇，某研究小组对下列有关甲醇制取的三条化学反应原理进行探究。已知在不同温度下的化学反应平衡常数（K1、K2、K3）如表所示： 化学反应 平衡常数符号 平衡常数值 500℃ 700℃ 800℃ ①2H2（g）+CO（g）⇌CH3OH（g）ΔH1 K1 2.5 0.34 0.15 ②CO2（g）+H2（g）⇌CO（g）+H2O（g）ΔH2 K2 1.0 1.70 2.52 ③CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g）ΔH3 K3 请回答下列问题： （1）根据反应①与②可推导出K3＝ 　 　（用K1、K2表示）。 （2）ΔH3　 　0（填“＞”或“＜”）。 （3）恒温恒容下，对反应①，下列各项可作为该反应达到平衡状态的标志的是 　 　（填标号）。 A.压强不再变化 B气体密度不再变化 C.气体平均相对分子质量不再变化 D.c（H2）：c（CO）＝2：1 （4）恒容、500℃下，测得反应②在某时刻时，CO2（g）、H2（g）、CO（g）、H2O（g）的浓度分别为1mol•L﹣1、1mol•L﹣1、0.5mol•L﹣1、0.5mol•L﹣1，则此时v正　 　v逆（填“＞”“＝”或“＜”），达平衡时H2的浓度为 　 　mol•L﹣1。 （5）下列图像符合反应③的是 　 　（填标号）。 A. B. C. D. 参考答案与试题解析 一．选择题（共20小题） 1．（2024秋•开福区校级期中）古代诗词中蕴含着许多科学知识，下列叙述正确的是（　　） A．“冰，水为之，而寒于水”说明等质量的水和冰相比，冰的能量更低 B．于谦《石灰吟》“千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲”，其中描述的煅烧石灰石是放热反应 C．曹植《七步诗》“煮豆燃豆萁，豆在釜中泣”，这里的能量变化只有化学能转化为热能 D．H2燃烧放出大量的热，说明相同条件下等物质的量的H2的能量比H2O高 【答案】A 【分析】A．液态水到固态水放热； B．煅烧石灰石是吸热反应； C．燃豆萁涉及的能量变化主要是化学能转化成热能和光能； D．H2燃烧是放热反应。 【解答】解：A．液态水到固态水，放热，H2O（l）＝H2O（s） ΔH＜0，所以冰的能量更低，故A正确； B．煅烧石灰石发生的反应为：，是吸热反应，故B错误； C．燃豆萁涉及的能量变化主要是化学能转化成热能和光能，故C错误； D．H2燃烧是放热反应，故2mol H2和1mol O2的总能量比2mol H2O高，故D错误； 故选：A。 【点评】本题考查化学反应与能量变化，注意对基础知识的考查，题目比较简单。 2．（2024秋•开福区校级期中）下列有关热化学方程式的叙述正确的是（　　） A．已知甲烷的燃烧热为890.3kJ/mol，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4（g）+2O2（g）＝CO2（g）+2H2O（g）ΔH＝﹣890.3kJ/mol B．已知石墨比金刚石稳定，则C（石墨，s）＝C（金刚石，s）ΔH＜0 C．已知中和热ΔH＝﹣57.3kJ/mol，则1L1mol/L稀硫酸和足量稀NaOH溶液反应放出的热量为57.3kJ D．已知P4（g）+5O2（g）＝2P2O5（s）ΔH1；P4（s）+5O2（g）＝2P2O5（s）ΔH2，则ΔH1＜ΔH2 【答案】D 【分析】A．燃烧热计算中生成物水的状态是液态； B．石墨比金刚石稳定，则石墨的能量低于金刚石； C．1个硫酸分子可电离出两个H+； D．反应物中气态P4比固态P4的能量高，且这两个反应为放热反应。 【解答】解：A．表示燃烧热的方程式中生成物水的状态是液态，而所给出热化学方程式中水的状态为气态，故A错误； B．物质本身具有的能量越低，越稳定，石墨比金刚石稳定，则石墨的能量低于金刚石，则C（石墨，s）＝C（金刚石，s） ΔH＞0，故B错误； C．1个硫酸分子可电离出2个H+，则1L1mol/L稀硫酸和足量稀NaOH溶液反应放出的热量为114.6kJ，故C错误； D．反应物中气态P4比固态P4的能量高，且这两个反应均为放热反应，焓变为负，则前者放热更多，ΔH1＜ΔH2，故D正确； 故选：D。 【点评】本题考查反应中的能量变化，侧重考查学生焓变的掌握情况，试题难度中等。 3．（2024秋•开福区校级月考）下列化学反应与能量变化相关的叙述正确的是（　　） A．若反应物总能量高于生成物总能量，该反应为放热反应，放热反应在任何条件下都能自发进行 B．水凝结成冰的过程中，ΔH＜0，ΔS＞0 C．已知2KClO3（s）＝2KCl（s）+3O2（g） ΔH＝﹣78.03kJ•mol﹣1，ΔS＝+494.4J•mol﹣1•k﹣1，此反应在任何温度下都能自发进行 D．能够自发进行的反应一定是熵增的过程 【答案】C 【分析】A．根据反应物总能量高于生成物总能量，该反应属于放热反应，ΔG＝ΔH﹣TΔS＜0，反应能自发进行，进行分析； B．根据水凝结成冰的过程是放热、熵减的过程进行分析； C．根据ΔG＝ΔH﹣TΔS＜0进行分析； D．根据能够自发进行的反应也有可能是放热、熵减的过程进行分析。 【解答】解：A．ΔG＝ΔH﹣TΔS＜0，反应能自发进行，反应物总能量高于生成物总能量，该反应属于放热反应，但不一定能自发进行，比如木炭的燃烧，要在一定的条件下才能自发进行，故A错误； B．水凝结成冰的过程中，ΔH＜0，ΔS＜0，故B错误； C．氯酸钾的分解2KClO3（s）＝2KCl（s）+3O2（g）ΔH＜0，ΔS＞0，根据ΔG＝ΔH﹣TΔS＜0一定成立，此反应在任何温度下都能自发进行，故C正确； D．能够自发进行的反应也有可能是放热、熵减的过程，如合成氨反应，故D错误； 故选：C。 【点评】本题主要考查反应热和焓变等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。 4．（2024秋•岳麓区校级期中）已知下列反应在1100K下的部分焓变、熵变数据如表所示。 化学反应 ΔH/（kJ•mol﹣1） ΔS/（J•mol﹣1•K﹣1） ①Na（l）+Cl2（g）＝NaCl（l） ﹣406 ﹣57 ②K（g）+Cl2（g）＝KCl（l） ﹣484 ﹣141 ③Na（l）+KCl（l）＝K（g）+NaCl（l） a b 下列说法错误的是（　　） A．反应①在1200K下的平衡常数K比1100K下的大 B．反应②的进行程度比反应①的小 C．反应③在此温度下能自发进行 D．与对比，反应②的焓变与熵变都更小 【答案】A 【分析】A．根据升高温度平衡逆向移动，进行分析； B．根据反应①ΔG与反应②ΔG的大小比较进行分析； C．根据盖斯定律①﹣②得③，进行分析； D．根据气态时物质的能量、混乱程度均大于液态时，与对比，进行分析。 【解答】解：A．反应①放热，升高温度平衡逆向移动，在1200K下的平衡常数K比1100K下的小，故A错误； B．反应②ΔG＝﹣484kJ/mol﹣1100kJ/mol×0.141＝﹣328.9kJ/mol，反应①ΔG＝﹣406kJ/mol﹣1100kJ/mol×0.057＝﹣342.3 kJ/mol，所以反应②的进行程度比反应①的小，故B正确； C．根据盖斯定律①﹣②得③，反应③的ΔH＝﹣404+484＝78kJ/mol、ΔS＝﹣57+141＝84J•mol﹣1•K﹣1，在此温度下ΔG＝78﹣1100×0.084＝﹣14.4kJ/mol，所以能自发进行，故C正确； D．气态时物质的能量、混乱程度均大于液态时，与对比，反应②的焓变与熵变都更小，故D正确； 故选：A。 【点评】本题主要考查反应热和焓变等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。 5．（2023•岳麓区校级开学）一种以太阳能为热源分解水的历程，如图所示： 已知：2H2O（l）＝2H2（g）+O2（g） ΔH＝+571.0kJ•mol﹣1 过程Ⅰ：2Fe3O4（s）＝6FeO（s）+O2（g） ΔH＝+313.2kJ•mol﹣1 下列说法正确的是（　　） A．整个过程中能量转化形式只存在太阳能转化为化学能 B．过程Ⅰ中每生成3molFeO，转移2mol电子 C．整个转化过程中Fe3O4和FeO都是催化剂 D．过程Ⅱ热化学方程式为3FeO（s）+H2O（l）＝H2（g）+Fe3O4（s） ΔH＝+257.8kJ•mol﹣1 【答案】B 【分析】过程Ⅰ方程式为：2Fe3O46FeO+O2↑；过程Ⅱ方程式为：3FeO（s）+H2O（l）═H2（g）+Fe3O4（s）ΔH＝+128.9kJ•mol﹣1，可见在整个过程实现了太阳能向化学能的转化，所以Fe3O4为整个过程的催化剂，据此分析。 【解答】解：A．整个过程中存在太阳能转化为化学能，化学能转化为化学能的变化，故A错误； B．过程Ⅰ中转移电子数为4，则每生成3molFeO，转移2mol电子，故B正确； C．整个转化过程中Fe3O4为整个过程的催化剂，故C错误； D．根据盖斯定律：①×﹣×②得3FeO（s）+H2O（l）═H2（g）+Fe3O4（s）ΔH＝（571﹣313.2）kJ/mol＝+128.9kJ/mol，故D错误； 故选：B。 【点评】本题考查反应热与焓变，为高频考点，把握反应中能量变化、盖斯定律为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意选项A为解答的难点，题目难度不大。 6．（2024秋•岳麓区校级期中）海洋电池大规模应用于灯塔等难以跨海供电的小规模用电场景，其结构可简化如下。下列关于海洋电池的说法错误的是（　　） A．Al板是该电池的负极 B．絮状沉淀X是Al（OH）3 C．电池的正极发生的反应为 D．该电池是一种二次电池 【答案】D 【分析】在海洋电池中铝板为负极，发生Al失去电子的氧化反应，铂网为正极，在正极上O2得到电子，发生还原反应，海水为电解质溶液，电子由负极经导线流向正极，海洋电池总反应为4Al+3O2+6H2O＝4Al（OH）3，根据原电池反应原理分析解答。 【解答】解：A．海洋电池中负极铝会不断失去电子，发生氧化反应，故铝板为负极，故A正确； B．由分析的总反应可知，絮状沉淀X是氢氧化铝，故B正确； C．铂网为正极，O2得到电子，发生还原反应，正极反应式为，故C正确； D．该模型是原电池，由化学能转化为电能，不能充电，不属于二次电池，故D错误； 故选：D。 【点评】本题主要考查原电池原理等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。 7．（2024秋•开福区校级期中）某兴趣小组设计如图所示微型实验装置。实验时，先断开K2，闭合K1，两极均有气泡产生；一段时间后，断开K1，闭合K2，发现电流表A指针偏转。下列有关描述正确的是（　　） A．断开K2，闭合K1时，石墨电极附近溶液变红 B．断开K2，闭合K1时，总反应的离子方程式为2H++2Cl﹣电解Cl2↑+H2↑ C．断开K1，闭合K2时，石墨电极作正极 D．断开K1，闭合K2时，铜电极上的电极反应式为Cl2+2e﹣＝2Cl﹣ 【答案】C 【分析】根据装置特点及题意，实验时，先断开K2，闭合K1，该装置为电解池，两极均有气泡产生，说明此时石墨为阳极，电极反应式为2Cl﹣﹣2e﹣＝Cl2↑，铜为阴极，电极反应式为2H2O+2e﹣＝H2↑+2OH﹣，断开K1，闭合K2时，该装置为燃料电池，富集有H2的铜电极作负极，富集有Cl2的石墨电极作正极，据此作答。 【解答】解：A．先断开K2，闭合K1，该装置为电解池，铜为阴极，铜电极附近产生OH﹣，溶液变红，故A错误； B．先断开K2，闭合K1，该装置为电解池，由两极反应可知电解总反应的离子方程式为，故B错误； C．断开K1，闭合K2时，该装置为燃料电池，富集有H2的铜电极作负极，富集有Cl2的石墨电极作正极，故C正确； D．断开K1，闭合K2时，该装置为燃料电池，富集有H2的铜电极作负极，电极反应式为H2+2e﹣+2OH﹣＝2H2O，故D错误； 故选：C。 【点评】本题考查电解池，题目难度中等，能依据图象和信息准确判断阴阳极是解题的关键。 8．（2024秋•开福区校级期中）2023年9月25日，中国科学院物化研究员提出协同的异一均相电催化过程，绕过N2与O2直接反应的热力学限制，采用如图所示装置制备HNO3。下列有关说法正确的是（　　） A．X电极为负极 B．b电极的电极反应仅有O2+2H++2e﹣＝H2O2 C．b极区反应过程中，消耗1mol H2O2转移2mol电子 D．总反应为2N2+5O2+2H2O4HNO3 【答案】D 【分析】由图可知，b电极上O2→H2O2、Fe3+→Fe2+，均发生还原反应，则b电极是阴极，a电极是阳极，故X电极为正极，Y极为负极，据此作答。 【解答】解：A．由分析可知，X电极为正极，故A错误； B．b电极区既有O2，也有Fe3+得电子发生反应，故B错误； C．由图可知，b极区反应过程中1mol H2O2仅转移1mol电子，故C错误； D．由图可知，整个电解的反应物是N2、O2和H2O，产物是HNO3，则总反应为，故D正确； 故选：D。 【点评】本题考查电解池，题目难度中等，能依据图象和信息准确判断阴阳极是解题的关键。 9．（2024秋•岳麓区校级期中）给钢材镀锌能够有效防止钢材腐蚀，其电镀方案如图所示，两个电极一端为待镀钢材，另一端为石墨电极。已知锌的化学性质与铝类似。则下列说法错误的是（　　） A．镀锌钢材能防腐蚀利用了牺牲阳极法 B．石墨电极是阳极，位于右侧 C．为保证电镀液各物质浓度稳定，可向电镀液中持续补充ZnO固体 D．电镀液的pH随电镀时间增加而变小 【答案】A 【分析】钢材镀锌，则钢材作阴极，石墨作阳极，阴极上吸引阳离子Zn2+生成单质Zn，阳极上吸引阴离子，OH﹣生成氧气，以此分析。 【解答】解：A．镀Zn钢材能防腐蚀利用了电镀原理，牺牲阳极法为原电池保护法，故A错误； B．根据分析，石墨作阳极，与正极相连，故B正确； C．阴极上吸引阳离子Zn2+生成单质锌，为保证电镀液各物质浓度稳定，可向电镀液中持续补充氧化锌固体，故C正确； D．阳极上吸引阴离子，OH﹣反应，溶液的碱性减小，pH减小，故D正确； 故选：A。 【点评】本题主要考查金属的腐蚀与防护等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。 10．（2024•天心区校级模拟）利用如图所示装置可合成己二腈[NC（CH2）4CN]。充电时生成己二腈，放电时生成O2，其中a、b是互为反置的双极膜，双极膜中的H2O会解离出H+和OH﹣向两极移动。下列说法错误的是（　　） A．放电时，N极的电势低于M极的电势 B．放电时，双极膜中OH﹣向N极移动 C．充电时，N极的电极反应式为2CH2＝CHCN+2e﹣+2H+═NC（CH2）4CN D．若充电时制得1mol NC（CH2）4CN，则放电时需生成1mol O2，才能使左室溶液恢复至初始状态 【答案】D 【分析】放电时为原电池，N极上H2O失电子生成O2，则M极为正极，N极为负极，正极反应式为负极反应式为2H2O﹣4e﹣＝O2↑+4H+，放电时，双极膜中OH﹣向负极移动，H+向正极移动；充电时为电解池，M极为阳极，N极为阴极，阳极反应式为[Co（NH3）6]2+﹣e﹣═[Co（NH3）6]3+，阴极反应式为2CH2＝CHCN+2e﹣+2H+═NC（CH2）4CN，据此分析解答。 【解答】解：A．放电时为原电池，N极上H2O失电子生成O2，则M极为正极，N极为负极，M极的电势高于N极的电势，故A正确； B．放电时为原电池，M极为正极，N极为负极，双极膜中OH﹣向负极移动，即OH﹣向N极移动，故B正确； C．充电时为电解池，M极为阳极，N极为阴极，阴极反应式为2CH2＝CHCN+2e﹣+2H+═NC（CH2）4CN，故C正确； D．充电时阴极反应式为2CH2＝CHCN+2e﹣+2H+═NC（CH2）4CN，放电时负极反应式为2H2O﹣4e﹣＝O2↑+4H+，根据电子守恒可知2NC（CH2）4CN～O2，n（O2）＝n[NC（CH2）4CN]＝0.5mol，即放电时需生成0.5mol O2，才能使左室溶液恢复至初始状态，故D错误； 故选：D。 【点评】本题考查原电池工作原理，把握电极判断、电极反应及反应式书写是解答的关键，侧面考查了分析能力和运用能力，题目难度中等。 11．（2024秋•开福区校级期中）下列有关滴定实验说法正确的是（　　） A．锥形瓶使用前需用待测液醋酸润洗 B．可用该滴定管量取一定体积的Na2CO3溶液 C．碱式滴定管滴定前要排气泡 D．滴定前后滴定管读数方式如图所示，则测得的结果偏大 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【分析】A．根据滴定实验时，锥形瓶不需要润洗进行分析； B．根据酸式滴定管只能盛装酸性溶液或氧化性强的溶液进行分析； C．根据排气泡的操作进行分析； D．根据滴定后俯视，会使结果偏小进行分析。 【解答】解：A．滴定实验时，锥形瓶不需要润洗，故A错误； B．酸式滴定管只能盛装酸性溶液或氧化性强的溶液，故B错误； C．碱式滴定管滴定前要排气泡，通过弯曲橡皮管向上，然后捏开玻璃珠，使气泡被溶液排除，故C正确； D．滴定后俯视，会使结果偏小，故D错误； 故选：C。 【点评】本题主要考查中和滴定等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。 12．（2024秋•开福区校级期中）常温时，下列各组溶液中的离子一定能够大量共存的是（　　） A．c（H+）＝1.0×10﹣13mol•L﹣1的溶液中：Na+、S2﹣、、 B．含有大量Al3+的溶液中：K+、Na+、、 C．某中性溶液中：Fe3+、Mg2+、、Cl﹣ D．由水电离出的c（H+）＝1.0×10﹣13mol•L﹣1的溶液中：Na+、Cl﹣、、 【答案】A 【分析】A．c（H+）＝1.0×10﹣13mol•L﹣1的溶液显碱性，该组离子之间不反应； B．离子之间相互促进水解，不能大量共存； C．铁离子在pH为4.4左右沉淀完全； D．由水电离出的c（H+）＝1.0×10﹣13mol•L﹣1的溶液，为酸或碱溶液。 【解答】解：A．c（H+）＝1.0×10﹣13mol•L﹣1的溶液显碱性，碱性溶液中该组离子之间不反应，可大量共存，故A正确； B．Al3+与相互促进水解，不能大量共存，故B错误； C．铁离子在pH为4.4左右沉淀完全，则Fe3+在中性溶液中不存在，不能大量共存，故C错误； D．由水电离出的c（H+）＝1.0×10﹣13mol•L﹣1的溶液，为酸或碱溶液，与OH﹣反应，与H+反应，不能大量共存，故D错误； 故选：A。 【点评】本题考查离子共存，为高频考点，把握习题中的信息、离子之间的反应为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意复分解反应、水解反应的判断，题目难度不大。 13．（2024秋•岳麓区校级期中）常温下，用0.1mol/L HCl溶液滴定相同浓度的20.00mL NaOH溶液，则下列图像错误的是（lg2≈0.3） A． B． C． D． 【答案】B 【分析】HCl+NaOH＝NaCl+H2O，当盐酸的体积为20.00mL，与NaOH恰好完全反应，则，以此分析； 【解答】解：A．0.1mol/L HCl溶液，pH＝1，当盐酸的体积为20.00mL，，，故A正确； B．当盐酸的体积为20.00mL，，，不是1，故B错误； C．0.1mol/L NaOH溶液，水电离的氢离子为10﹣13，当盐酸的体积为20.00mL，与NaOH恰好完全反应，生成NaCl，水电离氢离子浓度为10﹣7，故C正确； D．0.1mol/L NaOH溶液，pH＝13，与NaOH恰好完全反应，生成NaCl，pH＝7，故D正确； 故选：B。 【点评】本题考查水溶液中的平衡，侧重考查学生酸碱中和滴定的掌握情况，试题难度中等。 14．（2024秋•岳麓区校级期中）已知常温下H2CO3的电离常数：Ka1＝10﹣6.35、Ka2＝10﹣10.33。向0.1mol/LNa2CO3溶液中加入等浓度的盐酸（无CO2逸出），关于混合后溶液的说法正确的是（　　） A．若，则 B．若，则混合溶液呈碱性 C．若混合后溶液pH＞7，则 D．若混合后溶液pH＝10.33，则 【答案】D 【分析】A．根据物料守恒：，根据电荷守恒：，可知，进行分析； B．根据H2CO3、NaHCO3、NaCl三种物质按1：1：3混合，此时碳酸的电离程度大于碳酸氢根离子的水解，进行分析； C．根据电荷守恒，结合pH＞7，进行分析； D．根据，而pH＝10.33时，，进行分析。 【解答】解：A．若，则混合后溶液为氯化钠和碳酸氢钠溶液等物质的量混合，根据电荷守恒：，根据物料守恒：，可知，溶液呈碱性，则c（H+）＜c（OH﹣），可知，则，故A错误； B．若，则混合溶液可视为碳酸、碳酸氢钠、氯化钠三种物质按1：1：3混合，此时H2CO3的电离程度大于碳酸氢根离子的水解，溶液显酸性，故B错误； C．由电荷守恒可知，混合后溶液的pH＞7，则，故C错误； D．若时，，而pH＝10.33时，，则，故D正确； 故选：D。 【点评】本题主要考查弱电解质的电离平衡等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。 15．（2024秋•浏阳市期中）强碱MOH的溶液和等物质的量浓度的弱酸HA的溶液等体积混合后，溶液中有关离子浓度的大小关系是（　　） A．c（M+）＞c（OH﹣）＞c（A+）＞c（H+） B．c（M+）＞c（A﹣）＞c（H+）＞c（OH﹣） C．c（M+）＞c（H+）＞c（A﹣）＞c（OH﹣） D．c（M+）＞c（A﹣）＞c（OH﹣）＞c（H+） 【答案】D 【分析】等体积等物质的量浓度的MOH强碱溶液和HA弱酸溶液混合后，二者恰好反应生成水和MA，由于A﹣水解，溶液显碱性，且水解程度较小。 【解答】解：等体积等物质的量浓度的MOH强碱溶液和HA弱酸溶液混合后，二者恰好反应生成水和MA，由于A﹣水解，溶液显碱性，且水解程度较小，则混合溶液中有关离子浓度关系为c（M+）＞c（A﹣）＞c（OH﹣）＞c（H+），电荷守恒关系为c（M+）+c（H+）＝c（A﹣）+c（OH﹣）， 故选：D。 【点评】本题考查水溶液中的平衡，侧重考查学生微粒浓度关系的掌握情况，试题比较简单。 16．（2024秋•开福区校级期中）已知反应4X+2Y⇌Z+4W（X、Y、Z、W均为气体）在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示反应速率最快的是（　　） A．v（X）＝0.02mol•L﹣1•s﹣1 B．v（Y）＝0.6mol•L﹣1•min﹣1 C．v（Z）＝0.4mol•L﹣1•min﹣1 D．v（W）＝0.08mol•L﹣1•s﹣1 【答案】D 【分析】根据反应速率之比等于化学计量数之比，可将各种物质转化成A，以此可比较反应速率大小，注意单位换算成统一的速率单位比较。 【解答】解：都换算为Z的反应速率进行比较； A．，v（z）＝； B．v（z）＝； C．v（Z）＝0.4mol•L﹣1•min﹣1； D．，； 则反应速率最快的是D； 故选：D。 【点评】本题考查反应速率的比较，难度不大，注意根据化学反应速率之比等于化学计量数之比进行计算。 17．（2024秋•开福区校级期中）下列平衡移动方向和现象判断正确的是（　　） A．，加水稀释，平衡正向移动，溶液黄色加深 B．2NO2（g）⇌N2O4（g），压缩容器体积，平衡正向移动，气体颜色变浅 C．2HI（g）⇌H2（g）+I2（g），压缩容器体积，平衡不移动，气体颜色加深 D．ΔH＜0，升高温度，平衡正向移动 【答案】C 【分析】A．根据加水稀释，水的浓度不变，各离子浓度均减小进行分析； B．根据NO2的浓度仍比加压前大，进行分析； C．根据压缩容器体积相当于增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，进行分析； D．根据勒夏特列原理进行分析。 【解答】解：A．加水稀释，水的浓度不变，各离子浓度均减小，根据浓度商和平衡常数的表达式会发现平衡应正向移动，但由于各离子浓度变小，溶液黄色变浅，故A错误； B．压缩容器体积，虽然平衡正向移动，NO2的物质的量减小，但NO2的浓度仍比加压前大，所以气体颜色变深，故B错误； C．压缩容器体积相当于增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，由于该反应前后气体分子数不变，则平衡不移动，因为容器体积减小导致平衡时碘单质浓度大于原来平衡浓度，则气体颜色比原来平衡状态深，故C正确； D．勒夏特列原理为：如果改变影响平衡的条件之一，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动，其它条件不变时，升高温度平衡吸热移动，即逆向移动，故D错误； 故选：C。 【点评】本题主要考查化学平衡的影响因素等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。 18．（2024秋•浏阳市期中）在一定温度下的密闭容器中发生反应：xA（g）+yB（g）⇌zC（g），平衡时测得A的浓度为0.50mol/L。保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的两倍，再达平衡时，测得A的浓度为0.30mol/L。下列有关判断正确的是（　　） A．平衡向正反应方向移动 B．C的体积分数减小 C．B的转化率增大 D．x+y＜z 【答案】B 【分析】根据将容器的容积扩大到原来的两倍，相等于减压，A的量从0.25mol/L增加到0.30mol/L，则平衡逆向移动，进行分析。 【解答】解：A．将容器的容积扩大到原来的两倍，相等于减压，A的量从0.25mol/L增加到0.30mol/L，则平衡逆向移动，故A错误； B．减压，平衡逆向移动，C的体积分数减小，故B正确； C．减压，平衡逆向移动，B的转化率减小，故C错误； D．减压，平衡逆向移动，x+y＞z，故D错误； 故选：B。 【点评】本题主要考查化学平衡的影响因素等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。 19．（2024秋•浏阳市期中）对反应：aA（g）+bB（g）⇌cC（g）+dD（g），反应特点与对应的图像的说法中不正确的是（　　） A．图①中，若p1＞p2，则该反应在较高温度下有利于自发进行 B．图②中，若T2＞T1，则ΔH＜0且a+b＝c+d C．图③中t1时刻改变的条件可能是使用了催化剂 D．图④中，若ΔH＜0，则纵坐标不可能表示的是反应物的转化率 【答案】A 【分析】A、由反应1图可知，增大压强，A的含量减少，平衡正向移动，说明正反应是熵减的反应，升温A的含量增加，平衡逆向移动，说明正反应是放热反应； B、温度越高，A的转化率越低，说明该反应为放热反应，压强增大，A的转化率不变，则压强对平衡无影响； C、根据图象条件改变，使反应速率同时增大并且平衡不移动，说明可能是加催化剂或者增压； D、由图可知，T1的起始斜率大于T2，说明T1＞T2，升高温度，若ΔH＜0，平衡逆向移动，说明反应物的转化率减小。 【解答】解：A、由反应1图可知，增大压强，A的含量减少，平衡正向移动，说明正反应是熵减的反应，升温A的含量增加，平衡逆向移动，说明正反应是放热反应，根据△G＝ΔH﹣T△S可知，该反应在低温度时更容易自发进行，故A错误； B、温度越高，A的转化率越低，说明该反应为放热反应，ΔH＜0，压强增大，A的转化率不变，则压强对平衡无影响，所以a+b＝c+d，故B正确； C、根据图象条件改变，使反应速率同时增大并且平衡不移动，说明可能是加催化剂或者在反应前后气体系数和相等时增压，故C正确； D、由图可知，T1的起始斜率大于T2，说明T1＞T2，升高温度，若ΔH＜0，平衡逆向移动，说明反应物的转化率减小，而图象是温度越高越大，所以不可能表示的是反应物的转化率，故D正确； 故选：A。 【点评】本题主要考查了根据图象判断反应的特征，中等难度，解题时要注意观察图以及基础本原理的应用。 20．（2023秋•开福区校级期中）以下图象和叙述错误的是（　　） A．图甲：该图象表示的反应方程式为2A＝3B+C，反应速率v（A）＝0.4mol/（L•s） B．图乙：某温度下发生反应：H2（g）+I2（g）⇌2HI（g），t1时刻改变的条件可以是加入催化剂 C．图丙：对图中反应升高温度，该反应平衡常数增大 D．图丁：对于反应：mA（g）+nB（g）⇌pC（g）ΔH＜0，m+n＞p 【答案】A 【分析】A．结合反应量关系判断方程式系数，依据公式v＝计算反应速率； B．加入催化剂，反应速率加快，平衡不移动； C．由温度变化对平衡的影响分析； D．由温度、压强对平衡的影响分析。 【解答】解：A．由图可知，A为反应物，B、C为生成物，A的反应量为（1.4﹣0.8）mol＝0.6mol，C的生成量为0.4mol，B的生成量为1.2mol，则A、B、C的系数比为0.6mol：1.2mol：0.4mol＝2：3：1，故反应方程式为2A⇌3B+C，题目未给容器体积，无法计算反应速率，故A错误； B．某温度下发生反应：H2（g）+I2（g）⇌2HI（g），由图乙可知反应速率加快，平衡不移动，故改变条件可能为加入催化剂或增大压强，故B正确； C．由图丙可知，图象中交点处，正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，升高温度，正反应速率增大幅度大于逆反应速率，故平衡正向移动，该反应平衡常数增大，故C正确； D．由图丁可知，压强为P2时，温度为T1时反应先达到平衡，反应速率快，温度高，故T1＞T2，温度升高，C%减小，平衡逆向移动，故△H＜0，温度为T1时，压强P2时反应先达到平衡，反应速率快，压强高，故P2＞P1，压强增大，C%增大，平衡正向移动，故m+n＞p，故D正确； 故选：A。 【点评】本题考查化学平衡，题目难度中等，掌握外界条件改变对化学平衡的是解题的关键。 二．解答题（共4小题） 21．（2024春•长沙期中）如表中的数据是破坏1mol物质中的化学键所消耗的能量： 物质 Cl2 Br2 I2 HCl HBr HI H2 能量/kJ 243 193 151 432 366 298 436 （1）HCl的电子式为 　　 （2）由上述数据可知，由原子形成化学键需要 　释放　（填“吸收”或“释放”）能量，相同条件下下列物质最稳定的是 　A　 A．H2 B．Cl2 C．Br2 D．I2 （3）根据表中的数据判断，1mol Cl2与1mol H2反应生成2mol HCl的反应属于 　放热反应　（填“放热反应”或“吸热反应”），放出或者吸收的热量为 　185kJ　。 （4）相同条件下，X2（X代表Cl、Br、I）分别与氢气反应，根据表格中的数据计算当消耗等物质的量的氢气时，能量变化最大的物质是 　Cl2　。 【答案】（1）； （2）释放；A； （3）放热反应；185kJ； （4）Cl2。 【分析】（1）HCl中H与Cl之间形成一对共用电子对； （2）由原子形成化学键需要释放能量，键能越大，破坏该共价键越难，对应分子越稳定； （3）根据表中的数据判断，1mol Cl2与1mol H2反应生成2mol HCl的反应属于放热反应，放出的热量为（生成物键能之和﹣反应物键能之和）； （4）放出的热量为（生成物键能之和﹣反应物键能之和）。 【解答】解：（1）HCl的电子式为； 故答案为：； （2）由原子形成化学键需要释放能量，键能越大，破坏该共价键越难，对应分子越稳定，相同条件下下列物质最稳定的是H2，即A符合题意， 故答案为：释放；A； （3）根据表中的数据判断，1mol Cl2与1mol H2反应生成2mol HCl的反应属于放热反应，放出的热量为（2×432﹣436﹣243）kJ＝185kJ， 故答案为：放热反应；185kJ； （4）根据表中的数据判断，1mol Br2与1mol H2反应生成2mol HBr放出的热量为（2×366﹣436﹣194）kJ＝102kJ，1mol I2与1mol H2反应生成2mol HI放出的热量为（2×298﹣436﹣151）kJ＝9kJ，结合（3）中分析可知，能量变化最大的物质是Cl2， 故答案为：Cl2。 【点评】本题主要考查反应热与焓变的相关知识，同时考查电子式的书写，属于基本知识的考查，难度不大。 22．（2023秋•雨花区校级月考）电化学的应用十分广泛，请分析下列几种电化学装置并回答问题： Ⅰ．微生物燃料电池是废水处理中实现碳氮联合转化产生CO2和N2的装置，如图所示，1、2为厌氧微生物电极，3为阳离子交换膜，4为好氧微生物反应器。请回答： （1）电极1名称：　负　极，电池工作一段时间后，电极2附近的pH 　增大　（填“增大”“减小”或“不变”）。 （2）电极1的电极反应式为 　　。 （3）若好氧微生物反应器中消耗O2（标准状况）4.48L，理论上电极2生成N2物质的量为 　0.08　mol。 Ⅱ．次磷酸钴（Ⅱ）[Co（H2PO2）2]广泛用于化学镀钴，以金属钴和次磷酸钠为原料，采用四室电渗析槽电解法制备，原理如图。 （4）A、B、C均为离子交换膜，其中为阳离子交换膜的是 　AC　。 （5）石墨电极每生成1mol H2时，　2　mol H2向 　产品室　迁移（填“阴极室”“阳极室”或“产品室”）。 （6）若以铅蓄电池为直流电源，则铅蓄电池中正极的电极反应式为 　　。 【答案】（1）负；增大； （2）； （3）0.08； （4）AC； （5）2；产品室； （6）。 【分析】由图可知，电极1上CH3COO﹣失电子发生氧化反应转化为CO2，则电极1为负极，电极反应式为；则电极2为正极，硝酸根离子得到电子发生还原反应生成氮气，电极反应式为；好氧微生物反应器中，发生反应为氧气和铵根离子生成硝酸根离子、氢离子和水，。 【解答】解：（1）由分析可知，电极1为负极；电池工作一段时间后，电极2上发生反应，虽然负极迁移入一部分H+，但仍不能抵销反应消耗的H+，所以电极2附近有一部分H+被消耗，则电极2附近溶液的pH增大， 故答案为：负；增大； （2）由分析可知，电极1为负极，反应为， 故答案为：； （3）好氧微生物反应器中，发生反应为氧气和铵根离子生成硝酸根离子、氢离子和水，，好氧微生物反应器中消耗O2（标准状况下为0.2mol）4.48L，则转移电子0.8mol，电极2反应式为，结合电子守恒，理论上电极2生成N2物质的量为0.08mol， 故答案为：0.08； （4）Co电极为阳极，发生反应Co﹣2e﹣＝Co2+，Co2+透过离子交换膜A进入产品室，则A为阳膜；透过B膜进入产品室，则B为阴膜；石墨为阴极，水得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，发生反应2H2O+2e﹣＝H2↑+2OH﹣，则Na+由原料室透过C膜进入阴极室得到氢氧化钠，C为阳膜；故阳离子交换膜是AC， 故答案为：AC； （5）石墨电极反应为2H2O+2e﹣＝H2↑+2OH﹣，石墨电极每生成1mol H2时，转移2mol电子，结合（4）分析可知，由2迁移向产品室， 故答案为：2；产品室； （6）铅蓄电池中正极的电极反应为氧化铅得到电子发生还原反应生成硫酸铅和水，反应式为：， 故答案为：。 【点评】本题考查电化学，侧重考查学生原电池和电解池的掌握情况，试题难度中等。 23．（2024•望城区校级开学）下列关于碳和碳的化合物的结构和性质中 （1）和碳同一主族的硅原子中能量最高的电子处在 　M　电子层上（填写电子层符号），最外层有 　4　种运动状态不同的电子，碳原子核外有 　3　种能量不同的电子，有 　2　种不同形状的电子云。 （2）1个C原子的单键氢化物分子是CH4，2个C原子的单键氢化物分子则为C2H6。以下各对分子间不存在类似关系的是 　D　。 A．NH3与N2H4 B．H2O与H2O2 C．SF6与S2F10 D．SCl4与S2Cl2 （3）金刚石的熔点低于石墨，原因可能是 　B　。 A．石墨中还有范德华力 B．石墨熔化也要破坏共价键，且键长更短 C．石墨热稳定性更好 （4）已知常温下，H2CO3：Ki1＝4.3×10﹣7、Ki2＝5.6×10﹣11。结合H+的能力Na2CO3溶液 　＞　（填”＞”、”＜”或“＝”）NaHCO3溶液，设计简单实验证明：　取等浓度等体积的NaHCO3和Na2CO3溶液混于同一烧杯中，加入稀盐酸，边滴边搅拌，若一段时间无气泡，则Na2CO3结合H+能力强　。 （5）在1L0.3mol/L的NaOH溶液中，通入4.48LCO2（标准状况），反应后所得溶液中离子的浓度之间有一些等量关系，例如：c（Na+）+c（H+）＝c（）+2c（）+c（OH﹣），另外对此溶液中存在的离子按浓度由大到小排序为 　c（Na+）＞c（）＞c（CO32﹣）＞c（OH﹣）＞c（H+）　。 【答案】（1）M；4；3；2； （2）D； （3）B； （4）＞；取等浓度等体积的NaHCO3和Na2CO3溶液混于同一烧杯中，加入稀盐酸，边滴边搅拌，若一段时间无气泡，则Na2CO3结合H+能力强； （5）c（Na+）＞c（）＞c（CO32﹣）＞c（OH﹣）＞c（H+）。 【分析】（1）离核越远电子的能量越高，Si原子最外层含有4个电子，每一个电子有一种运动状态；电子有几种能级，就有几种不同能量的电子；s能级上电子的电子云为球形，p能级上电子的电子云为哑铃形； （2）两个中心原子形成一条共价单键，相应的减少2个H或F或Cl原子，2个中心原子结合的原子（H、F、Cl）数等于一个中心原子的2倍﹣2； （3）共价键键长越短，键能越大，共价键越稳定，熔点越高； （4）酸的电离平衡常数越大，酸的酸性越强，相对应的酸根离子的水解程度越小，相同浓度的钠盐溶液结合氢离子的能力越小；碳酸钠先和稀盐酸反应生成碳酸氢钠，碳酸氢钠再和稀盐酸反应生成CO2； （5）n （CO2）＝＝0.2mol、n（NaOH）＝0.3mol/L×1L＝0.3mol，则反应的可能方程式有：CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O，CO2+NaOH＝NaHCO3，由于2＞＝＞1，则反应后的产物为Na2CO3、NaHCO3，设n（Na2CO3）＝xmol，n（NaHCO3）＝ymol，根据碳原子守恒、钠原子守恒得：x+y＝0.1、2x+y＝0.3，解得：x＝0.1、y＝0.1。 【解答】解：（1）离核越远电子的能量越高，Si原子核外电子分三层排布，最外层为M层，则能量最高的电子处在M层上，每一个电子有一种运动状态，则Si原子最外层4个电子的运动状态均不同，所以最外层有4种运动状态不同的电子；碳原子核外电子占据1s、2s、2p3个能级，则碳原子核外有3种能量不同的电子，s轨道为球形，p轨道为纺锤形，则有2种不同形状的电子云， 故答案为：M；4；3；2； （2）A．每个N原子能形成3条单键，两个N原子形成N—N，氢原子减少2个，2×3﹣2＝4，故A正确； B．一个O原子形成两条单键，两个O原子形成O—O单键，氢原子减少2个，2×2﹣2＝2，故B正确； C．一个S原子形成6条单键，两个S原子形成了S—S单键，F原子减少2个，2×6﹣2＝10，故C正确； D．在SCl4中一个S原子形成4条单键，2×4﹣2＝6，两个S形成S—S单键所得到的分子式应为S2Cl6，故D错误； 故答案为：D； （3）石墨与金刚石在熔化时破坏共价键，共价键键长越短，键能越大，共价键越稳定，熔点越高，石墨中共价键的键长比金刚石中共价键键长短，键能更大，所以石墨的熔点比金刚石的高， 故答案为：B； （4）酸的电离平衡常数越大，酸的酸性越强，相对应的酸根离子的水解程度越小，相同浓度的钠盐溶液的碱性越小，根据电离平衡常数知，酸性：H2CO3＞，则结合H+的能力Na2CO3溶液大于NaHCO3溶液，碱性：Na2CO3＞NaHCO3，取等浓度等体积的NaHCO3和Na2CO3溶液混于同一烧杯中，加入稀盐酸，边滴边搅拌，若一段时间无气泡，则Na2CO3结合H+能力强， 故答案为：＞；取等浓度等体积的NaHCO3和Na2CO3溶液混于同一烧杯中，加入稀盐酸，边滴边搅拌，若一段时间无气泡，则Na2CO3结合H+能力强； （5）n （CO2）＝＝0.2mol、n（NaOH）＝0.3mol/L×1L＝0.3mol，则反应的可能方程式有：CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O，CO2+NaOH＝NaHCO3，由于2＞＝＞1，则反应后的产物为Na2CO3、NaHCO3，设n（Na2CO3）＝xmol，n（NaHCO3）＝ymol，根据碳原子守恒、钠原子守恒得：x+y＝0.1、2x+y＝0.3，解得：x＝0.1、y＝0.1，溶液中的溶质为等物质的量浓度的Na2CO3、NaHCO3，溶液呈碱性，则c（OH﹣）＞c（H+），水解程度：＜，钠离子不水解，盐类水解程度较小，所以溶液中离子浓度大小顺序为c（Na+）＞c（）＞c（CO32﹣）＞c（OH﹣）＞c（H+）， 故答案为：c（Na+）＞c（）＞c（CO32﹣）＞c（OH﹣）＞c（H+）。 【点评】本题考查离子浓度大小比较、原子核外电子排布等知识点，侧重考查基础知识的掌握和灵活运用能力，明确原子核外电子排布规律、盐类水解原理是解本题关键，注意原子守恒的灵活运用。 24．（2024秋•开福区校级期中）工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇，某研究小组对下列有关甲醇制取的三条化学反应原理进行探究。已知在不同温度下的化学反应平衡常数（K1、K2、K3）如表所示： 化学反应 平衡常数符号 平衡常数值 500℃ 700℃ 800℃ ①2H2（g）+CO（g）⇌CH3OH（g）ΔH1 K1 2.5 0.34 0.15 ②CO2（g）+H2（g）⇌CO（g）+H2O（g）ΔH2 K2 1.0 1.70 2.52 ③CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g）ΔH3 K3 请回答下列问题： （1）根据反应①与②可推导出K3＝ 　K1•K2　（用K1、K2表示）。 （2）ΔH3　＜　0（填“＞”或“＜”）。 （3）恒温恒容下，对反应①，下列各项可作为该反应达到平衡状态的标志的是 　AC　（填标号）。 A.压强不再变化 B气体密度不再变化 C.气体平均相对分子质量不再变化 D.c（H2）：c（CO）＝2：1 （4）恒容、500℃下，测得反应②在某时刻时，CO2（g）、H2（g）、CO（g）、H2O（g）的浓度分别为1mol•L﹣1、1mol•L﹣1、0.5mol•L﹣1、0.5mol•L﹣1，则此时v正　＞　v逆（填“＞”“＝”或“＜”），达平衡时H2的浓度为 　0.75　mol•L﹣1。 （5）下列图像符合反应③的是 　A　（填标号）。 A. B. C. D. 【答案】（1）K1•K2； （2）＜； （3）AC； （4）＞；0.75； （5）A。 【分析】（1）依据方程式关系判断平衡常数关系； （2）依据温度变化对平衡的影响判断反应吸放热； （3）化学反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各组分浓度和百分含量保持不变； （4）依据浓度熵与K值关系判断反应方向，结合平衡常数计算平衡时浓度； （5）依据外界条件改变对化学反应速率和化学平衡的影响分析。 【解答】解：（1）方程式①+②可得CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g）K3＝K1•K2， 故答案为：K1•K2； （2）由表格数据可知500℃时K3＝2.5×1.0＝2.5，700℃时K3＝0.34×1.70＝0.578，500℃时K3＝0.15×2.52＝0.378，随温度升高，K3减小，平衡逆向移动，反应③为放热反应，△＜0， 故答案为：＜； （3）A.反应正向气体分子数减小，故压强不变，混合气体的总物质的量不变，反应到达平衡状态，故A正确； B.反应容器容积不变，反应前后气体总质量不变，故混合气体密度始终不变，无法判断反应是否达到平衡状态，故B错误； C.反应前后气体总质量不变，气体平均相对分子质量不再变化时，混合气体的总物质的量不变，反应到达平衡状态，故C正确； D.c（H2）：c（CO）＝2：1，无法判断正逆反应速率是否相等，无法判断反应是否达到平衡状态，故D错误； 故答案为：AC； （4）恒容、500℃下，测得反应②在某时刻时，CO2（g）、H2（g）、CO（g）、H2O（g）的浓度分别为1mol•L﹣1、1mol•L﹣1、0.5mol•L﹣1、0.5mol•L﹣1，Qc＝＝＝0.25＜1＝K，反应正向进行，则此时v正＞v逆，设达平衡时H2的浓度为xmol/L，K＝＝＝1，解得x＝0.75，则达平衡时H2的浓度为0.75mol/L， 故答案为：＞；0.75； （5）A.升高温度，正逆反应速率均加快，平衡逆向移动，逆反应速率大于正反应速率，与图象符合，故A正确； B.升高温度，平衡逆向移动，氢气的质量分数增大，与图象不符，故B错误； C.加入催化剂，反应速率加快，但平衡不移动，平衡时CO的物质的量不变，与图象不符，故C错误； D.温度不变，平衡常数不变，与图象不符，故D错误； 故答案为：A。 【点评】本题考查化学平衡，题目难度中等，掌握外界条件改变对化学平衡的影响是解题的关键。 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$