精品解析：北京市育才学校2024-2025学年高二12月月考化学（选考）

2024北京育才学校高二12月月考 化学(选考班) (满分100分 考试时间90分钟) 可能用到的相对原子质量： H 1 Li 7 O16 S 32 第一部分 选择题 (共42分) 本部分共14题，每题3分，共42分。每题只有一项符合题目要求。 1. 下列装置或过程能实现电能转化为化学能的是 A．火力发电 B．碱性锌锰电池 C．电解饱和食盐水 D．氢氧燃料电池 A. A B. B C. D D. D 2. 下列化学用语书写不正确的是 A. Cl-的结构示意图： B. NaCl的电子式： C. 基态铜原子(29Cu)的价层电子排布式：3d94s2 D. 基态氧原子的轨道表示式： 3. 下列用于解释事实的方程式书写不正确的是 A. 钢铁制品在潮湿空气中的电化学腐蚀：Fe−2e−=Fe2+ B. 电解精炼铜的阴极反应：Cu2++2e−=Cu C. CuSO4溶液与闪锌矿(ZnS)反应生成铜蓝(CuS)：Cu2+(aq)+S2-(aq)CuS(s) D. 加热Na2CO3溶液除去油污：H2O+COHCO+OH− 4. 常温下，某溶液的。下列关于该溶液的说法中，不正确的是 A. 显酸性 B. C. D. 加热，变大 5. 下列说法中，正确的是 A. s区元素全部是金属元素 B. 2p、3p、4p能级的轨道数依次增多 C. 第VIIA族元素从上到下，非金属性依次减弱 D. 同一原子中，s能级的电子能量一定低于p能级电子能量 6. 已知：Ksp(BaSO4)=1.1×10－10，Ksp(CaSO4)=4.9×10－5，若要除去粗盐溶液中的，下列说法中，不正确的是 A. 沉淀剂的选择要考虑阴离子的种类 B. 钡盐除比钙盐更好 C. 为使沉淀完全，沉淀剂应加至稍过量 D. 加入足够多沉淀剂后，浓度可以降至0 7. 常温下，用0.1000 mol/L NaOH溶液分别滴定20.00 mL 0.1000 mol/L的盐酸和醋酸溶液，滴定过程中溶液pH的变化曲线如图所示。下列说法中，正确的是 A. 曲线I表示滴定盐酸 B. a点浓度最大的离子是Na+ C. V[NaOH(aq)]=20 mL时，c(Cl−)=c(CH3COO−) D. 用酚酞作指示剂，达到滴定终点时，溶液从无色刚好变为粉红色，且半分钟内不变色 8. 下列实验操作正确的是 A．调控滴定速度 B．赶走乳胶管里的气泡 C．用试纸测定溶液 D．读出滴定管中溶液的体积为22.6mL A. A B. B C. C D. D 9. 25℃时，已知HClO和电离平衡常数： HClO 根据提供的数据判断，下列离子方程式或化学方程式不正确的是 A. 向NaClO溶液中通入过量： B. 向NaClO溶液中通入少量： C. 向溶液中滴加过量氯水： D. 向溶液中滴加过量氯水： 10. 已知1molH2O2分解放出热量98kJ。在含有少量I-的溶液中，H2O2分解的机理是：i. H2O2+I-=H2O+IO-，ii.H2O2+IO-=H2O+O2↑+I-。H2O2分解过程中能量变化如图。下列说法正确的是 A. ①表示加催化剂后反应过程中的能量变化 B. ①的活化能等于98kJ•mol-1 C. i和ii均为放热反应 D. i的化学反应速率比ii的小 11. 利用如下实验探究铁钉在不同溶液中的吸氧腐蚀。 实验装置 实验编 号 浸泡液 pH 氧气浓度随时间的变化 ① H2O 7 ② 1.0 mol·L－1 NH4Cl 5 ③ 0.5 mol·L－1（NH4）2SO4 5 ④ 1.0 mol·L－1 NaCl 7 ⑤ 0.5 mol·L－1Na2SO4 7 下列说法不正确的是 A. ①与④⑤比较说明盐溶液可以加快吸氧腐蚀速率 B. 向实验②溶液中加等体积的 0.5 mol·L-1（NH4）2SO4，吸氧腐蚀速率一定加快 C. ②与③、④与⑤比较说明吸氧腐蚀速率可能与阴离子种类有关 D. 向实验⑤溶液中加入少量（NH4）2SO4固体，吸氧腐蚀速率加快 12. 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：，充分反应并达到化学平衡状态，相关数据见下表。下列说法正确的是 容器编号 起始时各物质的物质的量 平衡时的浓度 Ⅰ 0 Ⅱ 0 A. 该温度下，反应的化学平衡常数 B. Ⅱ中 C. 容器内气体的密度不再改变可以作为反应达到化学平衡状态的标志 D. 反应开始阶段的化学反应速率：Ⅰ>Ⅱ 13. Li可与S8发生系列反应：S8+2Li=Li2S8，3Li2S8+Li=4Li2S6，2Li2S6+2Li=3Li2S4，Li2S4+2Li=2Li2S2，Li2S2+2Li=2Li2S。科学家据此设计某锂硫电池，示意图如图。放电时，炭/硫复合电极处生成Li2Sx(x=1、2、4、6或8)。下列说法正确的是 A. 该电池中的电解质溶液可以用水溶液 B. 放电时，电子由炭/硫复合电极经用电器流向Li电极 C. 放电时，生成的S(x≠1)若穿过聚合物隔膜到达Li电极表面，不会与Li直接发生反应 D. 放电时，当0.01molS8全部转化为Li2S2时，理论上消耗0.56gLi 14. 某实验小组研究经打磨的镁条与溶液()的反应。室温时，用传感器检测生成的气体，并测定反应后溶液的。实验如下表： 实验装置 编号 锥形瓶中的试剂 实验现象 锥形瓶内的浓度变化 ① 溶液 有极微量气泡生成，后测得溶液的无明显变化 ② 溶液和镁条 持续产生大量气泡(净化后可点燃)，溶液中有白色浑浊生成。后测得溶液的上升至9.0 ③ (滴有酚酞溶液)和镁条 镁条表面有微量气泡，一段时间后，镁条表面微红 下列说法不正确的是 A. 由①可知，室温时，在溶液中可分解产生 B. 由①②可知，②中产生的大量气体中可能含有 C. ②中的反应比③中的剧烈，是因为溶液中更大 D. 由②③可知，的作用可能是破坏了覆盖在镁条表面的镁与反应生成的 第二部分填空题(共58分) 15. CH4和CO2通过重整反应转化为CO和H2，该反应对实现“碳达峰”和“碳中和”目标具有重要意义。反应中常用Ni作催化剂。 （1）基态C原子电子占据______个能层，有___个未成对电子，电子占据的最高能级的符号是______，该能级轨道电子云轮廓图的形状为_______(填字母)。 a．球形 b．哑铃形 （2）C、N、O三种元素第一电离能由小到大的顺序为_______(填元素符号)。 （3）基态Ni原子(28Ni)的简化电子排布式为________。 16. 已知：25℃时，CH3COOH和NH3·H2O的电离平衡常数近似相等。 （1）关于0.1mol·L−1 CH3COOH溶液，回答下列问题。 ①25℃时，测得0.1mol·L−1CH3COOH溶液的pH=3，则由水电离出的H+的浓度为___________mol·L−1。 ②CH3COONa溶液显___________(填“酸性”、“碱性”或“中性”)，用离子方程式表示其原因：___________。 （2）关于0.1mol·L−1氨水，回答下列问题。 ①NH3·H2O的电离方程式为___________，NH3·H2O的电离平衡常数表达式：Kb=___________。 ②25℃时，0.1mol·L−1氨水的pH=___________。 ③25℃时，向10mL 0.1mol·L−1氨水中加入同体积同浓度的盐酸。下列说法正确的是___________。 a．c(Cl−)>c(NH)>c(OH−)>c(H+) b．c(Cl−)=c(NH)+c(NH3·H2O)=0.1mol/L c．c(Cl−)+c(OH−)=c(H+)+c(NH) 17. 甲醇是一种重要的化工原料，具有广阔的开发和应用前景。工业上使用水煤气(CO与H2的混合气体)转化成甲醇(CH3OH)。 （1）已知一定条件下，发生反应：，，该条件下，水煤气转化成甲醇的热化学方程式是________。 （2）在体积可变的恒压密闭容器中投入0.5 mol CO和0.75 mol H2，不同条件下发生上述反应。实验测得平衡时CH3OH的物质的量(n)随温度(T)、压强(p)的变化如图1所示。 ①p1____ p2(填“<”或“>”)。 ②M点对应的平衡混合气体的体积为1 L，则233 ℃时，该反应的平衡常数K=_______，H2的转化率为______(保留1位小数)。 ③下列叙述能说明上述反应在p1条件下达到化学平衡状态的是_______(填字母)。 a．单位时间内消耗1 mol CO的同时生成1 mol CH3OH b．CH3OH的体积分数不再改变 c．密闭容器的体积不再改变 （3）工业上可利用甲醇羰基化法进一步制取甲酸甲酯：。在容积不变的密闭容器中，投入等物质的量的CH3OH和CO，相同时间内CO的转化率随温度变化如图2所示(不考虑其他副反应)。 ①b、c、d三点中，尚未达到化学平衡状态的点是________。 ②该反应是_______(填“放热”或“吸热”)反应。 ③曲线ac段和de段的变化趋势不同。试从反应速率和平衡角度说明理由：________。 18. 某小组同学设想利用燃料电池和电解池组合，设计一种制备硫酸和氨的装置，相关的物质及工作原理示意图如图。a、b、c、d均为惰性电极，电解池中d上有可催化N2放电的纳米颗粒，固体氧化物电解质只允许O2-在其中迁移。 （1）燃料电池制备硫酸。 ①a为_____(填“正极”或“负极”)，电极反应式为_____。 ②H+的迁移方向为______(填“a→b”或“b→a”)。 ③电池总反应的化学方程式为______。 （2）电解池制备氨。下列关于电解过程的说法正确的是_____。 A.d上，N2被还原 B.c的电极反应：2O2--4e-=O2↑ C.固体氧化物中O2-的迁移方向为d→c （3）燃料电池中每消耗48gSO2，在电解池中，理论上产生的NH3在标准状况下的体积为_____L。 19. 工业上利用软锰矿和菱锰矿联合进行锅炉燃煤烟气脱硫，同时制备重要化工产品MnSO4，工艺流程如下： 资料：i．软锰矿的主要成分是 MnO2，含少量SiO2、Fe3O4、FeO。 ⅱ．锅炉燃煤过程中空气过量。 ⅲ．该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH。 金属离子 Fe3+ Fe2+ Mn2+ 开始沉淀 1.5 6.3 7.6 完全沉淀 2.8 8.3 10.2 （1）吸收烟气前，软锰矿需研磨后填入吸收塔。研磨的目的是___________。 （2）将SO2烟气通入吸收塔中，发生的主要反应的化学方程式是___________。 （3）软锰矿浆脱硫过程中，控制流量，每隔3 h监测一次：测定软锰矿浆的pH；同时测定吸收塔入口和出口的SO2含量，计算SO2的吸收率，结果如图所示： ①吸收塔中矿浆pH逐渐下降的原因是________(用化学用语表示)。 ②当SO2吸收率低于95%时，无法实现SO2烟气的达标排放，此时需向吸收塔中加入一定量菱锰矿(主要成分MnCO3)。下列说法中，正确的是_________(填字母)。 a．吸收塔中吸收率下降的可能原因是pH减小抑制了SO2的溶解 b．菱锰矿调节pH升至5.0以上后，吸收率又可以恢复至95%左右 c．加入菱锰矿能增加矿浆中Mn2+的浓度 （4）经检测发现滤液1中仍含有少量Fe2+，可加入MnO2进行“深度净化”，该过程中反应的离子方程式是___________。 （5）产品含量测定方法如下： I．称取a g晶体，加足量硫酸溶解，将溶液定容于100 mL容量瓶中。 Ⅱ．取25.00 mL 溶液于锥形瓶中，加入少量催化剂和过量 (NH4)2S2O8溶液，加热、充分反应后，煮沸溶液使过量的(NH4)2S2O8分解。 Ⅲ．加入指示剂，用b mol/L (NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定，滴定至终点时消耗c mL，重新变成Mn2+。 ① 补全步骤Ⅱ中反应的离子方程式：_____，。 ②产品中MnSO4的质量分数为________(MnSO4的摩尔质量为151 g/mol)。 20. 某小组探究含Cr元素的化合物间的转化，进行如下实验。 资料： i.含Cr元素的常见粒子： (橙色)、 (黄色)、CrO5(溶于水，蓝紫色，不稳定)、Cr3+(绿色)、Cr(OH)3(蓝灰色，难溶于水，可溶于强酸、强碱)、(亮绿色)。 ii.H2O2在碱性环境中比在酸性环境中分解速率快。 iii.在碱性环境中，O2不能氧化+3价铬元素。 实验操作及现象如表： 装置 步骤 操作 现象 2mL0.0125mol•L-1K2Cr2O7溶液 I 先滴入稀硫酸至pH≈2，再滴入5滴5%H2O2溶液，振荡 溶液橙色加深。滴入H2O2溶液后迅速变为蓝紫色，有气泡生成。稍后，无明显气泡时，溶液由蓝紫色完全变为绿色 Ⅱ 继续缓慢滴入10滴2mol•L-1NaOH溶液，边滴，边振荡 又有气泡生成，溶液最终变为黄色 （1）已知 (橙色)+H2O2 (黄色)+2H+。请用化学平衡移动原理解释I中滴入稀硫酸后溶液橙色加深的原因：_____。 （2）I中，溶液由橙色变为绿色的总反应的离子方程式是_____。 （3）Ⅱ中，继续滴入NaOH溶液后，又有气泡生成的原因是_____。 （4）Ⅱ中，继续滴入NaOH溶液后，预测有Cr(OH)3沉淀生成，但实验时未观察到。 提出假设：在碱性环境中，+3价铬元素被H2O2氧化。 ①甲同学设计实验证明假设成立： 取少量I中的绿色溶液，在滴入NaOH溶液前增加一步操作：______。然后滴入NaOH溶液，有蓝灰色沉淀生成，继续滴入NaOH溶液，沉淀溶解，溶液变为______色。 ②乙同学进一步研究碱性环境对+3价铬元素的还原性或H2O2的氧化性的影响，设计如图实验。 右侧烧杯的溶液中，氧化剂是_____。 开始时灵敏电流计指针不偏转，分别继续进行如下实验。 i.向左侧烧杯中滴入NaOH溶液，出现蓝灰色沉淀，继续缓慢滴入NaOH溶液，灵敏电流计指针向右偏转(电子从左向右运动)，此时左侧的电极反应式为_____。 ii.向右侧烧杯中滴入NaOH溶液，有微小气泡生成，灵敏电流计指针向左偏转，左侧无明显变化。此时原电池中的总反应的化学方程式为_____。 （5）由上述实验，与H2O2、与H2O2的氧化性强弱(填“>”或“<”)： 酸性条件下， _____H2O2；碱性条件下， _____H2O2。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024北京育才学校高二12月月考 化学(选考班) (满分100分 考试时间90分钟) 可能用到的相对原子质量： H 1 Li 7 O16 S 32 第一部分 选择题 (共42分) 本部分共14题，每题3分，共42分。每题只有一项符合题目要求。 1. 下列装置或过程能实现电能转化为化学能的是 A．火力发电 B．碱性锌锰电池 C．电解饱和食盐水 D．氢氧燃料电池 A. A B. B C. D D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A． 火力发电：通过燃烧煤、石油等燃料，将化学能转化为热能，再转化为电能，A不符合题意； B．碱性锌锰电池：是典型的原电池，工作时锌被氧化、二氧化锰被还原，化学能转化为电能，B不符合题意； C． 电解饱和食盐水：这是典型的电解池装置，外接电源，迫使Cl-和H2O在电极上发生非自发反应，生成Cl2、H2和NaOH，电能转化为化学能，C符合题意； D．氢氧燃料电池：是原电池的一种，氢气与氧气反应生成水，化学能转化为电能，D不符合题意； 故答案选C。 2. 下列化学用语书写不正确的是 A. Cl-的结构示意图： B. NaCl的电子式： C. 基态铜原子(29Cu)的价层电子排布式：3d94s2 D. 基态氧原子的轨道表示式： 【答案】C 【解析】 【详解】A．Cl原子是17号元素，Cl-核外电子分为三个电子层，一层2个电子，二层8个电子．三层8个电子，原子结构示意图为，故A正确； B．NaCl为离子化合物，电子式为：，故B正确； C．铜原子(29Cu)是29号元素，价层电子排布式为：3d104s1，故C错误； D．O是8号元素，电子排布式为1s22s22p4，轨道表示式为，故D正确； 故选C。 3. 下列用于解释事实的方程式书写不正确的是 A. 钢铁制品在潮湿空气中的电化学腐蚀：Fe−2e−=Fe2+ B. 电解精炼铜的阴极反应：Cu2++2e−=Cu C. CuSO4溶液与闪锌矿(ZnS)反应生成铜蓝(CuS)：Cu2+(aq)+S2-(aq)CuS(s) D. 加热Na2CO3溶液除去油污：H2O+COHCO+OH− 【答案】C 【解析】 【详解】A．钢铁制品在潮湿空气中的电化学腐蚀，实质为铁失去电子生成亚铁离子，电极反应式为：Fe−2e−=Fe2+，A正确； B．电解精炼铜的阴极为铜离子得电子生成铜单质，电极反应式为Cu2++2e−=Cu，B正确； C．CuSO4溶液与闪锌矿（ZnS）反应生成铜蓝（CuS），离子方程式为：，C错误； D．加热Na2CO3溶液除去油污，水解的离子方程式为：H2O+COHCO+OH−，D正确； 故选C。 4. 常温下，某溶液的。下列关于该溶液的说法中，不正确的是 A. 显酸性 B. C. D. 加热，变大 【答案】D 【解析】 【详解】A．常温下，pH=5的溶液显酸性，故A正确； B．pH=-lgc(H+)，由pH=5可以推知c(H+)=1×10－5 mol/L，故B正确； C．常温下，Kw=c(H+)c(OH-)=10-14，c(H+)=1×10－5 mol/L，c(OH−)=mol/L=1×10－9 mol/L，故C正确； D．加热会促进铵根的水解，溶液酸性增强，pH变小，故D错误。 答案选D。 5. 下列说法中，正确的是 A. s区元素全部是金属元素 B. 2p、3p、4p能级的轨道数依次增多 C. 第VIIA族元素从上到下，非金属性依次减弱 D. 同一原子中，s能级的电子能量一定低于p能级电子能量 【答案】C 【解析】 【详解】A．s区中的氢元素不是金属元素，A项错误； B．2p、3p、4p能级的轨道数相同，都为3，B项错误； C．第ⅦA族元素从上到下，原子核外电子层数逐渐增多、原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱，元素的非金属性逐渐减弱，C项正确； D．同一原子中，s能级的电子能量不一定低于p能级电子能量，如电子能量2p＜3s，D项错误； 答案选C。 6. 已知：Ksp(BaSO4)=1.1×10－10，Ksp(CaSO4)=4.9×10－5，若要除去粗盐溶液中的，下列说法中，不正确的是 A. 沉淀剂的选择要考虑阴离子的种类 B. 钡盐除比钙盐更好 C. 为使沉淀完全，沉淀剂应加至稍过量 D. 加入足够多沉淀剂后，浓度可以降至0 【答案】D 【解析】 【详解】A．要除去粗盐溶液中的硫酸根离子，为了不引入新杂质，可选用BaCl2作沉淀剂而不是Ba(NO3)2等，所以沉淀剂的选择要考虑阴离子的种类，A正确； B．由于BaSO4的溶度积小于CaSO4，因此钡盐除比钙盐更好，B正确； C．根据沉淀溶解平衡可知，为使沉淀完全，沉淀剂应加至稍过量，C正确； D．由于沉淀剂不可能加入到无限量，因此加入足够多沉淀剂后，浓度足够小但不可以降至0，D错误； 故选D。 7. 常温下，用0.1000 mol/L NaOH溶液分别滴定20.00 mL 0.1000 mol/L的盐酸和醋酸溶液，滴定过程中溶液pH的变化曲线如图所示。下列说法中，正确的是 A. 曲线I表示滴定盐酸 B. a点浓度最大的离子是Na+ C. V[NaOH(aq)]=20 mL时，c(Cl−)=c(CH3COO−) D. 用酚酞作指示剂，达到滴定终点时，溶液从无色刚好变为粉红色，且半分钟内不变色 【答案】D 【解析】 【详解】A．相同条件下等浓度的酸，弱酸的pH大，因此Ⅰ代表的是醋酸，故A错误； B．a点溶质为等浓度的醋酸和醋酸钠，有电荷守恒：，此时溶液显酸性，则，故B错误； C．V[NaOH(aq)]=20 mL时，溶质分别恰好为等浓度氯化钠和醋酸钠，盐酸是强酸、醋酸为弱酸，醋酸钠溶液中醋酸根离子发生水解，c(Cl−)＞c(CH3COO−)，故C错误； D．用碱滴定酸的时候，终点时溶液显弱碱性（滴定强酸过量的半滴碱或者滴定弱酸时弱酸强碱盐都使终点显碱性），用酚酞作指示剂，达到滴定终点时，溶液从无色刚好变为粉红色，且半分钟内不变色，故D正确； 故选D。 8. 下列实验操作正确的是 A．调控滴定速度 B．赶走乳胶管里的气泡 C．用试纸测定溶液 D．读出滴定管中溶液的体积为22.6mL A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．调控酸式滴定管的滴加速度，左手拇指、食指和中指轻轻向内扣住玻璃活塞，手心空握，操作不规范，A错误； B．图中为碱式滴定管，尖嘴向上，挤压玻璃珠可排出气泡，操作规范，B正确； C．用pH试纸测定溶液pH不能将pH试纸伸入溶液中，操作不规范，C错误； D．滴定管估读到0.01 ml，读出滴定管中溶液的体积为22.60mL，D错误； 故选B。 9. 25℃时，已知HClO和电离平衡常数： HClO 根据提供的数据判断，下列离子方程式或化学方程式不正确的是 A. 向NaClO溶液中通入过量： B. 向NaClO溶液中通入少量： C. 向溶液中滴加过量氯水： D. 向溶液中滴加过量氯水： 【答案】B 【解析】 【详解】A．由表中数据可知，酸性：H2CO3＞HClO＞HCO，故向NaClO溶液中通入CO2，应得到的是NaHCO3，故A正确； B．根据表格数据可知，次氯酸的酸性比碳酸的酸性弱，比碳酸氢根离子的酸性强，则向NaClO溶液中通入CO2，应得到的是NaHCO3，而不是Na2CO3，故B错误； C．氯水中有Cl2+H2O⇌HCl+HClO，HCl可以和CO反应，使得平衡不断向右移动，最终生成HClO、CO2、Cl-，故C正确； D．氯水中有Cl2+H2O⇌HCl+HClO，HCl可以和HCO反应，使得平衡不断向右移动，最终生成HClO、CO2、Cl-，故D正确； 故选：B。 10. 已知1molH2O2分解放出热量98kJ。在含有少量I-的溶液中，H2O2分解的机理是：i. H2O2+I-=H2O+IO-，ii.H2O2+IO-=H2O+O2↑+I-。H2O2分解过程中能量变化如图。下列说法正确的是 A. ①表示加催化剂后反应过程中的能量变化 B. ①的活化能等于98kJ•mol-1 C. i和ii均为放热反应 D. i的化学反应速率比ii的小 【答案】D 【解析】 【详解】A．催化剂能降低反应的活化能，②表示加催化剂后反应过程中的能量变化，故A错误； B．已知1molH2O2分解放出热量98kJ，1mol过氧化氢分解的△H=﹣98kJ/mol，△H不是反应的活化能，是生成物与反应物的能量差，故B错误； C．由图可知，i. H2O2+I-=H2O+IO-中反应物的能量低于生成物的能量，该反应为吸热反应，故C错误； D．由图可知，反应i的活化能大于反应ii的活化能，所以i的化学反应速率比ii的小，故D正确； 故选D。 11. 利用如下实验探究铁钉在不同溶液中的吸氧腐蚀。 实验装置 实验编 号 浸泡液 pH 氧气浓度随时间的变化 ① H2O 7 ② 1.0 mol·L－1 NH4Cl 5 ③ 0.5 mol·L－1（NH4）2SO4 5 ④ 1.0 mol·L－1 NaCl 7 ⑤ 0.5 mol·L－1Na2SO4 7 下列说法不正确的是 A. ①与④⑤比较说明盐溶液可以加快吸氧腐蚀速率 B. 向实验②溶液中加等体积的 0.5 mol·L-1（NH4）2SO4，吸氧腐蚀速率一定加快 C. ②与③、④与⑤比较说明吸氧腐蚀速率可能与阴离子种类有关 D. 向实验⑤溶液中加入少量（NH4）2SO4固体，吸氧腐蚀速率加快 【答案】B 【解析】 【详解】A．①的浸泡液为水，④⑤的浸泡液为盐溶液，相同时间内，④⑤的氧气浓度减小的幅度比①要明显很多，说明盐溶液可以加快吸氧腐蚀速率，故A正确； B．向实验②溶液中加等体积的0.5 mol·L-1 （NH4）2SO4，NH4Cl、（NH4）2SO4的浓度减小至原先的一半，且NH4＋浓度相同时，（NH4）2SO4溶液的腐蚀速率较小，故该操作引起的结果是吸氧腐蚀速率减慢，故B错误； C．②与③、④与⑤这两组实验中，仅阴离子的种类不同，但是腐蚀速率有明显的差异，故这两组实验的比较可以说明吸氧腐蚀速率可能与阴离子种类有关，故C正确； D．同浓度的情况下，（NH4）2SO4溶液的腐蚀速率大于Na2SO4的，故向实验⑤溶液中加入少量（NH4）2SO4固体，吸氧腐蚀速率加快，故D正确； 故选B。 12. 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：，充分反应并达到化学平衡状态，相关数据见下表。下列说法正确的是 容器编号 起始时各物质的物质的量 平衡时的浓度 Ⅰ 0 Ⅱ 0 A. 该温度下，反应的化学平衡常数 B. Ⅱ中 C. 容器内气体的密度不再改变可以作为反应达到化学平衡状态的标志 D. 反应开始阶段的化学反应速率：Ⅰ>Ⅱ 【答案】A 【解析】 【详解】A．由I中数据可知，，则该温度下，反应的化学平衡常数，A正确； B．该反应为气体总物质的量不变的反应，且Ⅱ中起始量为I中的2倍，则平衡时Ⅱ中x=0.008×2=0.016，B错误； C．该反应中混合气体的质量、体积均不变，则密度始终不变，不能判定平衡状态，C错误； D．浓度越大、反应速率越快，则反应开始阶段的化学反应速率：，D错误； 故选A。 13. Li可与S8发生系列反应：S8+2Li=Li2S8，3Li2S8+Li=4Li2S6，2Li2S6+2Li=3Li2S4，Li2S4+2Li=2Li2S2，Li2S2+2Li=2Li2S。科学家据此设计某锂硫电池，示意图如图。放电时，炭/硫复合电极处生成Li2Sx(x=1、2、4、6或8)。下列说法正确的是 A. 该电池中的电解质溶液可以用水溶液 B. 放电时，电子由炭/硫复合电极经用电器流向Li电极 C. 放电时，生成的S(x≠1)若穿过聚合物隔膜到达Li电极表面，不会与Li直接发生反应 D. 放电时，当0.01molS8全部转化为Li2S2时，理论上消耗0.56gLi 【答案】D 【解析】 【分析】在原电池中，Li较活泼，所以Li电极为负极，电极方程式为Li-e-=Li+，炭/硫复合电极是正极，发生还原反应，电子从原电池的负极流向正极，根据电极反应式结合电子转移进行计算即可。 【详解】A．Li是活泼金属可以和水反应生成氢气，该电池中的电解质溶液不可以用水溶液，故A错误； B．由分析可知，炭/硫复合电极为正极，Li电极为负极，原电池中电子由负极移向正极，故B错误； C．由题干信息可知，生成的当x=2、4、6或8时，若穿过聚合物隔膜到达Li电极表面，可以直接与Li发生反应，故C错误； D．放电时，当0.01molS8全部转化为Li2S2时，由总电极方程式S8+8Li=4Li2S2可知消耗0.08molLi，质量为0.08mol×7g/mol=0.56g，故D正确； 故选D。 14. 某实验小组研究经打磨的镁条与溶液()的反应。室温时，用传感器检测生成的气体，并测定反应后溶液的。实验如下表： 实验装置 编号 锥形瓶中的试剂 实验现象 锥形瓶内的浓度变化 ① 溶液 有极微量气泡生成，后测得溶液的无明显变化 ② 溶液和镁条 持续产生大量气泡(净化后可点燃)，溶液中有白色浑浊生成。后测得溶液的上升至9.0 ③ (滴有酚酞溶液)和镁条 镁条表面有微量气泡，一段时间后，镁条表面微红 下列说法不正确的是 A. 由①可知，室温时，在溶液中可分解产生 B. 由①②可知，②中产生的大量气体中可能含有 C. ②中的反应比③中的剧烈，是因为溶液中更大 D. 由②③可知，的作用可能是破坏了覆盖在镁条表面的镁与反应生成的 【答案】C 【解析】 【详解】A．由①可知，锥形瓶中的试剂为6.0g1mol•L-1NaHCO3溶液，锥形瓶内CO2的浓度增大，说明室温时，NaHCO3在溶液中可分解产生CO2，故A正确； B．②中产生大量气泡，该气体净化后可点燃，说明产生的大量气体中可能含有H2，故B正确； C．NaHCO3溶液呈碱性，其中c(H+)小于H2O中的，故C错误； D．NaHCO3可以和碱性物质反应，由②③可知，的作用可能是破坏了覆盖在镁条表面的镁与H2O反应生成的Mg(OH)2，故D正确； 故选C。 第二部分填空题(共58分) 15. CH4和CO2通过重整反应转化为CO和H2，该反应对实现“碳达峰”和“碳中和”目标具有重要意义。反应中常用Ni作催化剂。 （1）基态C原子电子占据______个能层，有___个未成对电子，电子占据的最高能级的符号是______，该能级轨道电子云轮廓图的形状为_______(填字母)。 a．球形 b．哑铃形 （2）C、N、O三种元素第一电离能由小到大的顺序为_______(填元素符号)。 （3）基态Ni原子(28Ni)的简化电子排布式为________。 【答案】（1） ①. 2 ②. 2 ③. 2p ④. b （2）C、O、N （3）[Ar]3d84s2 【解析】 【小问1详解】 基态C原子的核外电子排布式为：1s22s22p2，占据2个能层，根据洪特规则，2p能级上的2个电子分别占据2个p轨道，有2个未成对电子，电子占据的最高能级的符号是2p，p能级轨道电子云轮廓图的形状为哑铃形； 【小问2详解】 同周期元素，从左到右，第一电离能呈增大趋势，第ⅡA、ⅤA族元素反常高，C、N、O三种元素第一电离能的顺序为C<O<N； 【小问3详解】 根据构造原理，基态Ni原子(28Ni)的简化电子排布式为[Ar]3d84s2。 16. 已知：25℃时，CH3COOH和NH3·H2O的电离平衡常数近似相等。 （1）关于0.1mol·L−1 CH3COOH溶液，回答下列问题。 ①25℃时，测得0.1mol·L−1CH3COOH溶液的pH=3，则由水电离出的H+的浓度为___________mol·L−1。 ②CH3COONa溶液显___________(填“酸性”、“碱性”或“中性”)，用离子方程式表示其原因：___________。 （2）关于0.1mol·L−1氨水，回答下列问题。 ①NH3·H2O的电离方程式为___________，NH3·H2O的电离平衡常数表达式：Kb=___________。 ②25℃时，0.1mol·L−1氨水的pH=___________。 ③25℃时，向10mL 0.1mol·L−1氨水中加入同体积同浓度的盐酸。下列说法正确的是___________。 a．c(Cl−)>c(NH)>c(OH−)>c(H+) b．c(Cl−)=c(NH)+c(NH3·H2O)=0.1mol/L c．c(Cl−)+c(OH−)=c(H+)+c(NH) 【答案】（1） ①. ②. 碱性 ③. （2） ①. ②. ③. 11 ④. c 【解析】 【小问1详解】 ①CH3COOH溶液中，由水电离出的H+的浓度等于溶液中OH-的浓度，则pH=3的CH3COOH溶液中，由水电离出的H+的浓度为； ②CH3COONa是强碱弱酸盐，CH3COONa溶液中CH3COO-发生水解反应：，溶液显碱性； 【小问2详解】 ①NH3·H2O是一元弱碱，电离方程式为，的电离平衡常数表达式； ②因为25 ℃时，CH3COOH和的电离常数相等，而溶液的pH=3，，故25 ℃时，溶液中，，pH=11； ③25℃时，向10mL氨水中加入同体积同浓度的盐酸，得到NH4Cl溶液，发生水解生成和H+，溶液呈酸性，，溶液中各离子浓度大小关系为：，a错误；根据物料守恒：，b错误；由电荷守恒得：c(Cl−)+c(OH−)=c(H+)+c(NH)，c正确；故选c。 17. 甲醇是一种重要的化工原料，具有广阔的开发和应用前景。工业上使用水煤气(CO与H2的混合气体)转化成甲醇(CH3OH)。 （1）已知一定条件下，发生反应：，，该条件下，水煤气转化成甲醇的热化学方程式是________。 （2）在体积可变的恒压密闭容器中投入0.5 mol CO和0.75 mol H2，不同条件下发生上述反应。实验测得平衡时CH3OH的物质的量(n)随温度(T)、压强(p)的变化如图1所示。 ①p1____ p2(填“<”或“>”)。 ②M点对应的平衡混合气体的体积为1 L，则233 ℃时，该反应的平衡常数K=_______，H2的转化率为______(保留1位小数)。 ③下列叙述能说明上述反应在p1条件下达到化学平衡状态的是_______(填字母)。 a．单位时间内消耗1 mol CO的同时生成1 mol CH3OH b．CH3OH的体积分数不再改变 c．密闭容器的体积不再改变 （3）工业上可利用甲醇羰基化法进一步制取甲酸甲酯：。在容积不变的密闭容器中，投入等物质的量的CH3OH和CO，相同时间内CO的转化率随温度变化如图2所示(不考虑其他副反应)。 ①b、c、d三点中，尚未达到化学平衡状态的点是________。 ②该反应是_______(填“放热”或“吸热”)反应。 ③曲线ac段和de段的变化趋势不同。试从反应速率和平衡角度说明理由：________。 【答案】（1） （2） ①. ＞ ②. 16 ③. 66.7% ④. bc （3） ①. bc ②. 放热 ③. ac段，反应未达平衡，温度升高，反应速率增大，相同时间内消耗CO多。de段，已经达到平衡，升高温度使平衡向逆反应方向移动，CO转化率降低 【解析】 【小问1详解】 根据盖斯定律，水煤气转化成甲醇的，热化学方程式为； 【小问2详解】 反应，该反应正方向气体分子数减小，增大压强，平衡正向进行，平衡时CH3OH的物质的量较大，由图可知，；在体积可变的恒压密闭容器中投入0.5 mol CO和0.75 mol H2，平衡时M点，，列出三段式，，平衡时一氧化碳、氢气的物质的量分别为0.25mol、0.25mol，对应的平衡混合气体的体积为1 L，则233 ℃时，该反应的平衡常数；H2的转化率为； 下列叙述能说明上述反应在p1条件下达到化学平衡状态的是； a．单位时间内消耗1 mol CO的同时生成1 mol CH3OH，描述的是正反应方向，不能说明达到化学平衡状态，a错误； b．CH3OH的体积分数不再改变，表明正、逆反应速率相等，反应达平衡状态，b符合题意； c．随着反应的进行，混合气体的体积不断发生改变，体积可变的恒压密闭容器的体积不断发生变化，则当密闭容器的体积不再改变，反应达平衡状态，c符合题意； 故选bc； 【小问3详解】 由图可知，b、c点还未达到一氧化碳转化率的最大值，则尚未达到化学平衡状态，反应达到平衡后，随着温度的升高，d点平衡逆向进行，一氧化碳转化率降低；由图可知，温度超过一定数值后，随着温度的升高，一氧化碳的转化率降低，说明该反应为放热反应；曲线ac段和de段的变化趋势不同，从反应速率和平衡角度说明：ac段，反应未达平衡，温度升高，反应速率增大，相同时间内消耗CO多。de段，已经达到平衡，升高温度使平衡向逆反应方向移动，CO转化率降低。 18. 某小组同学设想利用燃料电池和电解池组合，设计一种制备硫酸和氨的装置，相关的物质及工作原理示意图如图。a、b、c、d均为惰性电极，电解池中d上有可催化N2放电的纳米颗粒，固体氧化物电解质只允许O2-在其中迁移。 （1）燃料电池制备硫酸。 ①a为_____(填“正极”或“负极”)，电极反应式为_____。 ②H+的迁移方向为______(填“a→b”或“b→a”)。 ③电池总反应的化学方程式为______。 （2）电解池制备氨。下列关于电解过程的说法正确的是_____。 A.d上，N2被还原 B.c的电极反应：2O2--4e-=O2↑ C.固体氧化物中O2-的迁移方向为d→c （3）燃料电池中每消耗48gSO2，在电解池中，理论上产生的NH3在标准状况下的体积为_____L。 【答案】（1） ①. 负极 ②. 2H2O +SO2-2e-=SO+4H+ ③. a→b ④. 2H2O+2SO2+O2=2H2SO4 （2）ABC （3）11.2 【解析】 【分析】电解池中d上有可催化N2放电生成NH3，N元素化合价降低，N2被还原，则d为阴极，电极方程式为：N2+3H2O+6e-=2NH3+3O2-，c为阳极，电极方程式为：2O2--4e-=O2↑；燃料电池中，b为正极，电极方程式为：O2+4e-=2O2-，a为负极，SO2失去电子生成SO，电极方程式为：2H2O +SO2-2e-=SO+4H+。 【小问1详解】 ①由分析可知，a为负极，电极方程式为：2H2O +SO2-2e-=SO+4H+； ②燃料电池中a为负极，b为正极，阳离子由负极移向正极，则H+的迁移方向为a→b； ③由分析可知，燃料电池中，b为正极，电极方程式为：O2+4e-=2O2-，a为负极，电极方程式为：2H2O +SO2-2e-=SO+4H+，电池总反应的化学方程式为2H2O+2SO2+O2=2H2SO4。 【小问2详解】 A．电解池中d上有可催化N2放电生成NH3，N元素化合价降低，N2被还原，故A正确； B．c为阳极，电极方程式为：2O2--4e-=O2↑，故B正确； C．电解池中阴离子移向阳极，固体氧化物中O2-的迁移方向为d→c，故C正确； 故选ABC。 【小问3详解】 燃料电池中每消耗48gSO2，n(SO2)= =0.75mol，SO2失去电子生成SO，电极方程式为：2H2O +SO2-2e-=SO+4H+，转移1.5mol电子，d上有可催化N2放电生成NH3，电极方程式为：N2+3H2O+6e-=2NH3+3O2-，转移1.5mol电子时，产生0.5mol NH3，标况下体积为11.2L。 19. 工业上利用软锰矿和菱锰矿联合进行锅炉燃煤烟气脱硫，同时制备重要化工产品MnSO4，工艺流程如下： 资料：i．软锰矿的主要成分是 MnO2，含少量SiO2、Fe3O4、FeO。 ⅱ．锅炉燃煤过程中空气过量。 ⅲ．该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH。 金属离子 Fe3+ Fe2+ Mn2+ 开始沉淀 1.5 6.3 7.6 完全沉淀 2.8 8.3 10.2 （1）吸收烟气前，软锰矿需研磨后填入吸收塔。研磨的目的是___________。 （2）将SO2烟气通入吸收塔中，发生的主要反应的化学方程式是___________。 （3）软锰矿浆脱硫过程中，控制流量，每隔3 h监测一次：测定软锰矿浆的pH；同时测定吸收塔入口和出口的SO2含量，计算SO2的吸收率，结果如图所示： ①吸收塔中矿浆pH逐渐下降的原因是________(用化学用语表示)。 ②当SO2吸收率低于95%时，无法实现SO2烟气的达标排放，此时需向吸收塔中加入一定量菱锰矿(主要成分MnCO3)。下列说法中，正确的是_________(填字母)。 a．吸收塔中吸收率下降的可能原因是pH减小抑制了SO2的溶解 b．菱锰矿调节pH升至5.0以上后，吸收率又可以恢复至95%左右 c．加入菱锰矿能增加矿浆中Mn2+的浓度 （4）经检测发现滤液1中仍含有少量Fe2+，可加入MnO2进行“深度净化”，该过程中反应的离子方程式是___________。 （5）产品含量测定方法如下： I．称取a g晶体，加足量硫酸溶解，将溶液定容于100 mL容量瓶中。 Ⅱ．取25.00 mL 溶液于锥形瓶中，加入少量催化剂和过量 (NH4)2S2O8溶液，加热、充分反应后，煮沸溶液使过量的(NH4)2S2O8分解。 Ⅲ．加入指示剂，用b mol/L (NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定，滴定至终点时消耗c mL，重新变成Mn2+。 ① 补全步骤Ⅱ中反应的离子方程式：_____，。 ②产品中MnSO4的质量分数为________(MnSO4的摩尔质量为151 g/mol)。 【答案】（1）增大反应物的接触面积，提高反应速率 （2）MnO2 + SO2 =MnSO4 （3） ①. 、2H2SO3 + O2 = 2H2SO4或2SO2 + O2 + 2H2O = 2H2SO4 ②. abc （4） （5） ①. ②. 【解析】 【分析】软锰矿浆中的二氧化锰将二氧化硫氧化为硫酸根，二氧化硅不能溶解，过滤后溶液中有硫酸锰和硫酸亚铁（二氧化硫也可以还原三价铁），深度净化将亚铁离子氧化为氢氧化铁过滤除去后即可得到较为纯净的硫酸锰纯度较高的溶液，经过结晶就可以得到硫酸锰晶体。 【小问1详解】 研磨后，增加了软锰矿和二氧化硫的接触面积，而增加二氧化硫的吸收时的反应速率； 【小问2详解】 二氧化锰将二氧化硫氧化为硫酸根，Mn被还原为+2价：MnO2 + SO2 =MnSO4； 【小问3详解】 ①二氧化硫溶于水生成亚硫酸再被空气中的氧气氧化为硫酸、2H2SO3 + O2 = 2H2SO4或2SO2 + O2 + 2H2O = 2H2SO4使得溶液中氢离子浓度增大，溶液pH下降； ②a．吸收塔中吸收率下降的可能原因是pH减小抑制了SO2的溶解，pH减小导致平衡逆向移动，而抑制了二氧化硫溶解，a正确； b．图中信息可以看出pH=5.0时吸收率恰好为95%，菱锰矿调节pH升至5.0以上后，吸收率又可以恢复至95%左右，b正确； c．加入菱锰矿能调节pH时和消耗酸离子的同时生成了Mn2+，增加矿浆中Mn2+的浓度，c正确； 【小问4详解】 据分析，二氧化锰将亚铁离子氧化为氢氧化铁沉淀自身被还原为锰离子：； 【小问5详解】 根据得失电子守恒有：，根据化学方程式及得失电子守恒有：，则样品中硫酸锰的质量分数为。 20. 某小组探究含Cr元素的化合物间的转化，进行如下实验。 资料： i.含Cr元素的常见粒子： (橙色)、 (黄色)、CrO5(溶于水，蓝紫色，不稳定)、Cr3+(绿色)、Cr(OH)3(蓝灰色，难溶于水，可溶于强酸、强碱)、(亮绿色)。 ii.H2O2在碱性环境中比在酸性环境中分解速率快。 iii.在碱性环境中，O2不能氧化+3价铬元素。 实验操作及现象如表： 装置 步骤 操作 现象 2mL0.0125mol•L-1K2Cr2O7溶液 I 先滴入稀硫酸至pH≈2，再滴入5滴5%H2O2溶液，振荡 溶液橙色加深。滴入H2O2溶液后迅速变为蓝紫色，有气泡生成。稍后，无明显气泡时，溶液由蓝紫色完全变为绿色 Ⅱ 继续缓慢滴入10滴2mol•L-1NaOH溶液，边滴，边振荡 又有气泡生成，溶液最终变为黄色 （1）已知 (橙色)+H2O2 (黄色)+2H+。请用化学平衡移动原理解释I中滴入稀硫酸后溶液橙色加深的原因：_____。 （2）I中，溶液由橙色变为绿色的总反应的离子方程式是_____。 （3）Ⅱ中，继续滴入NaOH溶液后，又有气泡生成的原因是_____。 （4）Ⅱ中，继续滴入NaOH溶液后，预测有Cr(OH)3沉淀生成，但实验时未观察到。 提出假设：在碱性环境中，+3价铬元素被H2O2氧化。 ①甲同学设计实验证明假设成立： 取少量I中的绿色溶液，在滴入NaOH溶液前增加一步操作：______。然后滴入NaOH溶液，有蓝灰色沉淀生成，继续滴入NaOH溶液，沉淀溶解，溶液变为______色。 ②乙同学进一步研究碱性环境对+3价铬元素的还原性或H2O2的氧化性的影响，设计如图实验。 右侧烧杯的溶液中，氧化剂是_____。 开始时灵敏电流计指针不偏转，分别继续进行如下实验。 i.向左侧烧杯中滴入NaOH溶液，出现蓝灰色沉淀，继续缓慢滴入NaOH溶液，灵敏电流计指针向右偏转(电子从左向右运动)，此时左侧的电极反应式为_____。 ii.向右侧烧杯中滴入NaOH溶液，有微小气泡生成，灵敏电流计指针向左偏转，左侧无明显变化。此时原电池中的总反应的化学方程式为_____。 （5）由上述实验，与H2O2、与H2O2的氧化性强弱(填“>”或“<”)： 酸性条件下， _____H2O2；碱性条件下， _____H2O2。 【答案】（1） (橙色)+H2O2 (黄色)+2H+，滴入稀硫酸，c(H+)增大，平衡向左移动，c()增大，溶液橙色加深 （2）+ 8H+ + 3H2O2 = 2Cr3+ + 3O2↑+ 7H2O （3）H2O2在碱性环境中比在酸性环境中分解速率快 （4） ①. 将试管放入沸水浴中加热，至无气泡，冷却 ②. 亮绿色 ③. H2O2 ④. Cr(OH)3 + 5OH−－3e−=+ 4H2O ⑤. 2H2O2 = 2H2O + O2↑ （5） ①. ＞ ②. ＜ 【解析】 【小问1详解】 (橙色)+H2O2 (黄色)+2H+，滴入稀硫酸，c(H+)增大，平衡向左移动，c()增大，溶液橙色加深； 【小问2详解】 I中，溶液由橙色变为绿色是在酸的作用下反应转化为Cr3+，总反应的离子方程式是+ 8H+ + 3H2O2 = 2Cr3+ + 3O2↑+ 7H2O； 【小问3详解】 H2O2在碱性环境中比在酸性环境中分解速率快，故Ⅱ中，继续滴入NaOH溶液后，又有气泡生成； 【小问4详解】 ①取少量I中的绿色溶液，在滴入NaOH溶液前增加一步操作，以排尽溶液中的溶解氧气，排除干扰：将试管放入沸水浴中加热，至无气泡，冷却；然后滴入NaOH溶液，有蓝灰色沉淀生成，继续滴入NaOH溶液，沉淀溶解，生成，溶液变为亮绿色； ②乙同学进一步研究碱性环境对+3价铬元素的还原性或H2O2的氧化性的影响，右侧烧杯的溶液中，氧化剂是H2O2； i.向左侧烧杯中滴入NaOH溶液，出现蓝灰色沉淀，继续缓慢滴入NaOH溶液，灵敏电流计指针向右偏转(电子从左向右运动)，左侧为负极，负极上蓝灰色沉淀Cr(OH)3失电子产生，电极反应式为Cr(OH)3 + 5OH−－3e−= + 4H2O； ii.向右侧烧杯中滴入NaOH溶液，有微小气泡生成，灵敏电流计指针向左偏转，左侧无明显变化，左侧为正极O2得电子产生H2O，右侧负极上H2O2失电子产生氧气，此时原电池中的总反应的化学方程式为2H2O2 = 2H2O + O2↑； 【小问5详解】 溶液中存在平衡 (橙色)+H2O2 (黄色)+2H+，根据上述实验可知，酸性条件下，得电子能力强于H2O2，先放电，氧化性>H2O2；碱性条件下，得电子能力弱于H2O2，H2O2先放电，氧化性：<H2O2。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $