精品解析：四川省资阳市安岳中学2023-2024学年高二上学期1月期末考试 化学试题

四川省安岳中学2023-2024学年高二上学期1月期末 化学试题 (考试时间：90分钟 试卷总分：100分) 一、单选题(本大题共14小题，共42分) 1. 某物质中元素被氧化，则该元素一定是 ①化合价升高；②化合价降低；③得到电子或电子对偏向；④失去电子或电子对偏离 A. ①④ B. ②③ C. ①③ D. ②④ 2. 一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时，为了减缓反应速率，且不影响生成氢气的总量，可向盐酸中加入适量的 ①水②KNO3溶液③NaOH固体④CH3COONa固体 A. ①② B. ①③ C. ①④ D. ②④ 3. 下列有关说法正确的是 A. 水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品 B. 可用澄清的石灰水鉴别Na2CO3和NaHCO3两种溶液 C. 通过电解熔融的无水MgCl2可以制得金属镁 D. 氯气和活性炭均可漂白，若同时使用，漂白效果会明显增强 4. 若室温时pH=a的氨水与pH=b的盐酸等体积混合,恰好完全反应,则该氨水的电离度可表示为 A. 10(a+b-12)% B. 10(a+b-14)% C. 10(12-a-b)% D. 10(14-a-b)% 5. 下图为工业合成氨流程图，该反应速率方程为，原料气(及少量的混合气体)在进入合成塔前可经过铜氨液净化处理，其反应为：，有关说法错误的是 A. 步骤①中“净化”可以防止催化剂中毒 B. 步骤②中“加压”既可以提高合成氨原料的转化率，又可以加快反应速率 C. 为保证足够高的反应速率，反应达到一定转化率时需及时将氨从体系中分离 D. “净化”时适当升高温度，可增大反应速率和的平衡转化率 6. 研究青铜器在潮湿环境中发生的腐蚀对于文物保护和修复有重要意义。如图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图。下列说法错误的是 A. 青铜基体做负极 B. 青铜器在潮湿环境中不发生化学腐蚀 C. 参与的反应为： D. 环境中的与正负极的产物形成a的离子方程式为： 7. 化学反应的方向问题对于理论研究与生产实践都有着重要的意义，下列有关化学反应方向的判断不正确的是 A. 某吸热反应能自发进行，因此该反应是熵增反应 B. 硝酸铵晶体溶于水是熵增的过程，能自发进行 C. 的反应在温度低时不能自发进行 D. 在常温下能自发进行，则该反应的 8. 常温下，下列关于pH值的说法正确的是 A. 在pH＝12的溶液中，由水提供的c(OH－)一定是10－12mol/L。 B. 把pH＝2与pH＝12的酸、碱溶液等体积混合后，所得溶液的pH值为7 C. pH＝6与pH＝4的两盐酸等体和混合后，所得溶液中c(H＋)最接近0.5×(10－8＋10－10)mol/L D. 在稀氨水里加入NH4Cl晶体后，pH值会降低，若再向此溶液中加入少量稀盐酸或少量氢氧化钠溶液后，溶液的pH值都几乎不变 9. 铵明矾[NH4Al(SO4)2·12H2O]是分析化学常用基准试剂，其制备过程如图： 下列说法错误的是 A. 过程Ⅰ过滤可得到NaHCO3晶体 B. 过程Ⅱ加入稀硫酸的目的是除去滤液A中混有的杂质NaHCO3 C. 铵明矾能析出是因为其溶解度比(NH4)2SO4、Al2(SO4)3的均小 D. 向铵明矾溶液中逐滴加入NaOH溶液并加热，依次观察到的现象为：先有刺激性气味气体逸出，接着有白色沉淀生成，最后白色沉淀溶解 10. 关于原电池原理示意图错误的是 A. 锌片溶解 B. 铜得到电子，被还原 C. 锌失去电子，被氧化 D. 电子从锌片经导线流向铜片 11. 在密闭容器中进行A(g)+2B(s)2C(s)+3D(s) ΔH>0的反应，下列说法正确的是（ ） A. 升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小 B. 容器内气体平均相对分子质量不变时达到化学平衡状态 C. 温度不变，增大B的投入量，正反应速率增大 D. 温度不变，压缩容器体积重新达到平衡后，A的浓度不变 12. 常温下，下列说法不正确的是 A. 0.1mol/L的Na2SO3溶液中粒子浓度关系：c(OH—)=c()＋2c(H2SO3)＋c(H+) B. 将常温下pH=12的氢氧化钠溶液与pH=2的醋酸溶液等体积混合后，溶液呈碱性 C. 把等体积的1×10-5mol/L的硫酸与4×10-5mol/L的NaOH溶液相混合，混合液的pH值与5×10-6mol/L的Ba(OH)2溶液的pH值相同 D. 0.2mol·L-1CH3COOH溶液与0.1mol·L-1NaOH溶液等体积混合：2c(H＋)—2c(OH—)=c(CH3COO—)—c(CH3COOH) 13. 体积相同的盐酸和醋酸溶液，c(Cl-) = c(CH3COO-)= 0.01 mol/L，下列说法正确的是 A. pH：醋酸>盐酸 B. 完全反应消耗NaOH的量：醋酸>盐酸 C. 与相同的Na2CO3粉末反应的起始速率：醋酸<盐酸 D. 分别用水稀释相同倍数后，所得溶液中：c (Cl-) = c (CH3COO-) 14. 已知可逆反应，和的消耗速率与其浓度存在如下关系：(其中是只与温度有关的常数)，一定温度下，消耗速率与浓度的关系图象如图所示。下列说法正确的是 A. 曲线Y表示消耗速率与浓度的关系 B. 平衡时，因此A点为平衡状态 C. 缩小容器的容积，平衡向正反应方向移动，气体的颜色变浅 D. 若某温度时，则该温度下平衡常数 二、解答题(本大题共4小题，共58分) 15. W、X、Y、Z 是同一周期的四种短周期主族元素，原子序数依次增大。Z元素的最高正价与最低负价代数和为6，它们能够形成一种新型化合物 M，其结构如图。 回答下列问题： (1)元素W在周期表中的位置___________ ，写出元素Y基态原子核外电子排布式 ___________。 (2)X、Y、Z最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序为___________ (用化学式表示)。 (3)X—Z 共价键与 Y-Z 共价键的极性，前者___________ 后者(填“大于”、“小于”或“等于”)， 原因___________ 。 (4)元素 M 是与 Y 同主族的短周期元素，两者最简单气态氢化物的稳定性关系为： ___________>___________(填化学式)，键角 H-M-H ___________H-Y-H(填“大于”、“小于”或“等于”)， 原因 ___________。 16. (锰酸锂)是一种新型的锂离子电池的正极材料。以软锰矿(主要成分，含少量的、和MgO)和硫铁矿(主要成分)为原料制备锰酸锂的流程如下： 已知：中S为价，具有还原性。 回答下列问题： （1）基态Fe原子价层电子排布图_______。 （2）“酸浸”时，滤渣1的成分有_______、_______。随着硫铁矿用量的增加，锰浸出速率减小，可能的原因是_______。 （3）若“沉镁”前溶液中浓度为0.002mol/L，取等体积的NaF溶液与该溶液混合，要使完全沉淀(使其浓度小于)，则所加NaF溶液的浓度至少为_______mol/L。[已知：，] （4）“电解”时，以惰性材料为电极，阳极反应式为_______。 （5）将和按的物质的量之比配料，混合搅拌，在600~750℃，制取产品并生成两种气体，其中一种气体能使澄清石灰水变浑浊。则该反应的化学方程式为_______。 17. 氯乙烯是制备塑料的重要中间体，可通过乙炔选择性催化制备。已知： I. II. （1） 正反应的活化能为25.8KJ/mol，则其逆反应的活化能为_______。 （2）在体积可变的密闭容器中以物质的量之比为1：1充入C2H2(g)和HCl(g)，分别在不同压强下发生反应，实验测得乙炔的平衡转化率与温度的关系如图所示。P1、P2、P3由大到小的顺序为_______，判断的理由是_______。 （3）一定温度下，向盛放催化剂的恒容密闭容器中以物质的量之比为1：1充入C2H2(g)和HCl(g)，假设只发生反应I和II。实验测得反应前容器内压强为p0Pa，5min达到平衡时C2H4Cl2(g)、HCl(g)的分压分别为p1Pa、p2Pa。 ①0~5min内，反应I和反应II中HCl的总的消耗速率v(HCl)=_______。 ②反应II的平衡常数Kp=_______(用含P0、P1、P2的代数式表示)。 （4）电化学腐蚀法可有效将废水中的三氯乙烯转化为乙烯。利用活性纳米Fe电化学腐蚀处理酸性三氯乙烯(C2HCl3)废水的过程如图。定义单位时间内纳米Fe释放的总电子的物质的量为nt，其中用于有效腐蚀的电子的物质的量为ne。 ①上述电化学腐蚀过程①的电极反应为_______。 ②在处理过程中，当消耗amol纳米Fe时，产生bL的乙烯气体(标准状况)，则该电化学腐蚀过程的电流效率η=_______(用含a、b的代数式表示)。[已知：] 18. “双碳”目标大背景下，采取高效经济方式利用对人类社会发展具有重要意义。 （1）可用于人工合成淀粉，共需要11步，其中前两步涉及的反应如图1所示。 图1 已知： 则反应：的_______。(用、、和表示) （2）二氧化碳加氢可用于合成甲醇.总反应可表示为：，该反应一般认为分两步完成，反应过程中能量变化示意图如图2所示： ①在不同压强下，按照投料合成甲醇，实验测定的平衡转化率和的平衡产率随温度的变化关系如上图3、图4所示。 下列说法正确的是_______。 A.图4纵坐标表示的平衡产率 B. C.为了同时提高的平衡转化率和的平衡产率，应选择低温，高压的反应条件 D.一定温度、压强下，寻找活性更高的催化剂，是提高的平衡转化率的主要研究方向 ②甲醇脱水可制得二甲醚：。实验测得：，，、为速率常数。温度下，向恒容密闭容器中加入，起始压强为，时该反应达到平衡。此时测得的体积分数为，则平衡时的转化率_______；当温度改变为时，，则_______ (填“<”、“>”或“=”)。 （3）通过电解器可将高效转化为乙烯、乙醇、甲酸、乙酸等有机物，如下图5所示。 ①该装置生成乙醇的电极方程式为_______。 ②现有通过电解所得、的混合溶液。测得此溶液，浓度为，估算浓度为_______。已知，。 ③已知E为电池电动势(电池电动势即电池的理论电压，是两个电极电位之差)。反应的吉布斯自由能变与E存在如下关系：，其中n表示在电池中发生单位反应(电池反应对应的计量系数为最简整数比)时转移电子的物质的量，F为法拉第常数，可取。该电解池所用电池为电池，电池仅由与反应，得到与另一种固体单质，反应的，则电池电动势_______V(结果保留两位小数)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 四川省安岳中学2023-2024学年高二上学期1月期末 化学试题 (考试时间：90分钟 试卷总分：100分) 一、单选题(本大题共14小题，共42分) 1. 某物质中元素被氧化，则该元素一定是 ①化合价升高；②化合价降低；③得到电子或电子对偏向；④失去电子或电子对偏离 A. ①④ B. ②③ C. ①③ D. ②④ 【答案】A 【解析】 【分析】元素化合价升高，失电子（或电子对偏离），被氧化，反应物是还原剂，产物是氧化产物；元素化合价降低，得电子（或电子对的偏向），被还原，反应物是氧化剂，产物是还原产物；氧化剂被还原，还原剂被氧化，以此解答。 【详解】还原剂在反应中失电子（或电子对偏离），化合价升高，被氧化；氧化剂在反应中得电子（或电子对的偏向），化合价降低，被还原；所以某物质中元素被氧化，则该元素①化合价升高；④失去电子或电子对偏离；①④正确； 综上所述，本题正确选项A。 2. 一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时，为了减缓反应速率，且不影响生成氢气的总量，可向盐酸中加入适量的 ①水②KNO3溶液③NaOH固体④CH3COONa固体 A. ①② B. ①③ C. ①④ D. ②④ 【答案】C 【解析】 【详解】①加水，氢离子浓度减小，与铁反应的速率减慢，但氢离子的物质的量不变，则不影响生成氢气的总量，①符合题意； ②加KNO3溶液，铁与H+、反应消耗了H+但不生成氢气，导致生成氢气的总量减少，②不符合题意； ③加入NaOH固体，与盐酸反应，酸减少导致生成氢气减少，③不符合题意； ④加入CH3COONa固体，与盐酸反应生成醋酸，溶液中已电离出的氢离子浓度减小，但物质的量不变，则减缓反应速率，且不影响生成氢气的总量，④符合题意； 故选C。 3. 下列有关说法正确的是 A. 水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品 B. 可用澄清的石灰水鉴别Na2CO3和NaHCO3两种溶液 C. 通过电解熔融的无水MgCl2可以制得金属镁 D. 氯气和活性炭均可漂白，若同时使用，漂白效果会明显增强 【答案】C 【解析】 【详解】A．水晶主要成分二氧化硅，是氧化物，不是硅酸盐，水泥、玻璃主要成分是硅酸盐，故A错误； B．Na2CO3和NaHCO3两种溶液都能和氢氧化钙反应生成沉淀，故不能用澄清的石灰水鉴别，故B错误； C．MgCl2为离子化合物，电解熔融的无水MgCl2可以制得金属镁，故C正确； D．氯气无漂白性，故D错误； 故选C。 4. 若室温时pH=a的氨水与pH=b的盐酸等体积混合,恰好完全反应,则该氨水的电离度可表示为 A. 10(a+b-12)% B. 10(a+b-14)% C. 10(12-a-b)% D. 10(14-a-b)% 【答案】A 【解析】 【详解】pH=a的氨水与pH=b的盐酸等体积混合，恰好完全反应，则氨水的浓度和盐酸的浓度相等，都是10－bmol/L，根据氨水的电离方程式和pH可计算氨水中已电离的一水合氨的浓度为10a－14mol/L，所以室温下氨水的电离度为。答案选A。 5. 下图为工业合成氨流程图，该反应速率方程为，原料气(及少量的混合气体)在进入合成塔前可经过铜氨液净化处理，其反应为：，有关说法错误的是 A. 步骤①中“净化”可以防止催化剂中毒 B. 步骤②中“加压”既可以提高合成氨原料的转化率，又可以加快反应速率 C. 为保证足够高的反应速率，反应达到一定转化率时需及时将氨从体系中分离 D. “净化”时适当升高温度，可增大反应速率和的平衡转化率 【答案】D 【解析】 【分析】N2和H2净化干燥除去含P、S、As的化合物等杂质后，加压既能提高反应速率，又能促进平衡正向移动，合成氨的反应为放热反应，低温有利于平衡正向移动，但是低温下，催化剂活性低，反应速率也低，因此综合考虑将温度设定在500℃并使用含铁催化剂进行催化反应，及时将产生的NH3液化分离出来以提高N2和H2的转化率，剩余的N2和H2再循环利用； 【详解】A．步骤①中“净化”是除去杂质，以防止铁催化剂中毒，A正确； B．合成氨的反应为气体分子数减小的反应，加压有利于平衡正向移动，提高原料转化率，加压也可以提高反应速率，B正确； C．在反应达到一定转化率时及时将氨从混合气中分离出去，可使平衡正向移动，能保持足够高的原料转化率，结合可知，分离出氨气也可以促使反应速率加快，C正确； D．“净化”时经过铜氨液净化处理反应为放热反应，适当升高温度，可增大反应速率，但是导致反应逆向进行，的平衡转化率降低，D错误； 故选D。 6. 研究青铜器在潮湿环境中发生的腐蚀对于文物保护和修复有重要意义。如图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图。下列说法错误的是 A. 青铜基体做负极 B. 青铜器在潮湿环境中不发生化学腐蚀 C. 参与的反应为： D. 环境中的与正负极的产物形成a的离子方程式为： 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据图知，氧气得电子生成氢氧根离子、Cu失电子生成铜离子，发生吸氧腐蚀，则Cu作负极被氧化，腐蚀过程中，c(青铜基体)做负极，故A正确； B．青铜器在潮湿环境中也会与氧气、二氧化碳、水反应生成碱式碳酸铜，也会发生化学腐蚀，故B错误； C．氧气在正极得电子生成氢氧根离子，电极反应式为：O2+4e-+2H2O=4OH-，故C正确； D．Cl-扩散到孔口，并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈Cu2(OH)3Cl，负极上生成铜离子、正极上生成氢氧根离子，所以该离子反应为氯离子、铜离子和氢氧根离子反应生成Cu2(OH)3Cl沉淀，离子方程式为，故D正确。 答案选B。 7. 化学反应的方向问题对于理论研究与生产实践都有着重要的意义，下列有关化学反应方向的判断不正确的是 A. 某吸热反应能自发进行，因此该反应是熵增反应 B. 硝酸铵晶体溶于水是熵增的过程，能自发进行 C. 的反应在温度低时不能自发进行 D. 在常温下能自发进行，则该反应的 【答案】C 【解析】 【详解】A．的反应可自发进行，则某吸热反应(∆H＞0)能自发进行，因此该反应是熵增(∆S＞0)反应，故A正确； B．硝酸铵溶于水的过程是溶解后电离出自由移动离子的过程，体系的混乱度增大，熵变∆S>0，能自发进行，故B正确； C．的反应在任何温度下都满足∆H-T∆S＜0，即任何温度下该反应均能自发进行，故C错误； D．由化学计量数可知该反应是气体分子数减小的反应则∆S＜0，在常温下能自发进行，则该反应是焓减的反应即∆H＜0，故D正确； 故选：C。 8. 常温下，下列关于pH值的说法正确的是 A. 在pH＝12的溶液中，由水提供的c(OH－)一定是10－12mol/L。 B. 把pH＝2与pH＝12的酸、碱溶液等体积混合后，所得溶液的pH值为7 C. pH＝6与pH＝4的两盐酸等体和混合后，所得溶液中c(H＋)最接近0.5×(10－8＋10－10)mol/L D. 在稀氨水里加入NH4Cl晶体后，pH值会降低，若再向此溶液中加入少量稀盐酸或少量氢氧化钠溶液后，溶液的pH值都几乎不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．在pH=12的溶液中，若溶液为碱溶液，则由水提供的c（OH-）一定是10-12mol/L，若溶液为含弱电解质离子的盐溶液，水解促进水的电离，则由水提供的c（OH-）一定是10-2mol/L，选项A错误； B．把pH=2与pH=12的强酸、强碱溶液等体积混合后，所得溶液的pH值为7，未指明是否是强酸或强碱，混合液的pH不一定为7，选项B错误； C．pH=6与pH=4的两盐酸等体和混合后，所得溶液中c（H+）最接近0.5×（10-6+10-4）mol/L，选项C错误； D．在稀氨水里：NH3+H2ONH3·H2O+OH-，加入NH4Cl晶体后，的浓度增大，平衡逆向移动，c（OH-）减少，pH值会降低，若再向此溶液中加入少量稀盐酸，氢离子中和氢氧根，平衡正向移动，c（OH-）不会增大，若加入少量氢氧化钠溶液后，电离产生的氢氧根促使平衡逆向移动，c（OH-）变化不明显，则溶液的pH值都几乎不变，选项D正确； 答案选D。 9. 铵明矾[NH4Al(SO4)2·12H2O]是分析化学常用基准试剂，其制备过程如图： 下列说法错误的是 A. 过程Ⅰ过滤可得到NaHCO3晶体 B. 过程Ⅱ加入稀硫酸的目的是除去滤液A中混有的杂质NaHCO3 C. 铵明矾能析出是因为其溶解度比(NH4)2SO4、Al2(SO4)3的均小 D. 向铵明矾溶液中逐滴加入NaOH溶液并加热，依次观察到的现象为：先有刺激性气味气体逸出，接着有白色沉淀生成，最后白色沉淀溶解 【答案】D 【解析】 【分析】由题给流程可知，向碳酸氢铵饱和溶液中加入过量的硫酸钠溶液，碳酸氢铵溶液与硫酸钠溶液反应生成硫酸铵和碳酸氢钠沉淀，过滤得到碳酸氢钠晶体和含有碳酸氢钠和硫酸铵的滤液A；向滤液A中加入稀硫酸调节溶液pH，除去滤液A中的碳酸氢钠得到滤液B，向滤液B中加入硫酸铝，混合溶液通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥可得到铵明矾。 【详解】A．由分析可知，过程Ⅰ过滤得到碳酸氢钠晶体，故A正确； B．由分析可知，过程Ⅱ加入稀硫酸的目的是除去滤液A中混有的碳酸氢钠得到滤液B，故B正确； C．铵明矾的溶解度小于硫酸铵、硫酸铝，滤液B中加入硫酸铝，混合溶液通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥可得到铵明矾，故C正确； D．铝离子与氢氧根的结合能力强于铵根离子，向铵明矾溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液并加热时，溶液中铝离子先与氢氧根离子反应生成氢氧化铝白色沉淀，故D错误； 故选D。 10. 关于原电池原理示意图错误的是 A. 锌片溶解 B. 铜得到电子，被还原 C. 锌失去电子，被氧化 D. 电子从锌片经导线流向铜片 【答案】B 【解析】 【详解】A．锌活泼性比铜强，在电解质溶液稀硫酸中，锌失电子，化合价升高，被氧化，锌片溶解，故A正确； B．铜片上氢离子得到电子，被还原，表面有气泡即氢气产生，故B错误； C．锌失电子，化合价升高，被氧化，锌片溶解，故C正确； D．电子从原电池负极经导线向正极移动，即电子从锌片经导线流向铜片，故D正确； 故答案为B。 11. 在密闭容器中进行A(g)+2B(s)2C(s)+3D(s) ΔH>0的反应，下列说法正确的是（ ） A. 升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小 B. 容器内气体平均相对分子质量不变时达到化学平衡状态 C. 温度不变，增大B的投入量，正反应速率增大 D. 温度不变，压缩容器体积重新达到平衡后，A的浓度不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．无论吸热反应还是放热反应，升高温度正逆反应速率都增大，则升高温度该反应正逆反应速率都增大，故A错误； B．容器内只有A是气体，反应从开始到达到平衡状态，气体的平均相对分子质量始终是定值，即容器内气体平均相对分子质量不变时不一定达到化学平衡状态，故B错误； C．固体质量多少与化学反应速率无关，B是固体，其质量多少与化学反应速率无关，故C错误； D．温度不变，平衡常数不变，即K=不变，则压缩容器体积重新达到平衡后，A的浓度不变，故D正确； 故答案为D。 12. 常温下，下列说法不正确的是 A. 0.1mol/L的Na2SO3溶液中粒子浓度关系：c(OH—)=c()＋2c(H2SO3)＋c(H+) B. 将常温下pH=12的氢氧化钠溶液与pH=2的醋酸溶液等体积混合后，溶液呈碱性 C. 把等体积的1×10-5mol/L的硫酸与4×10-5mol/L的NaOH溶液相混合，混合液的pH值与5×10-6mol/L的Ba(OH)2溶液的pH值相同 D. 0.2mol·L-1CH3COOH溶液与0.1mol·L-1NaOH溶液等体积混合：2c(H＋)—2c(OH—)=c(CH3COO—)—c(CH3COOH) 【答案】B 【解析】 【详解】A．亚硫酸钠溶液中存在质子守恒关系c(OH—)=c()＋2c(H2SO3)＋c(H+)，故A正确； B．常温下常温下pH为12的氢氧化钠溶液的浓度小于pH为2的醋酸溶液，则pH为12的氢氧化钠溶液与pH为2的醋酸溶液等体积混合时，醋酸溶液过量，溶液呈酸性，故B错误； C．等体积的1×10-5mol/L的硫酸与4×10-5mol/L的氢氧化钠溶液混合得到的溶液的氢氧根离子浓度为=1×10-5mol/L，5×10-6mol/L的氢氧化钡溶液氢氧根离子浓度为5×10-6mol/L×2=1×10-5mol/L，则溶液的pH均为9，故C正确； D．0.2mol/L醋酸溶液与0.1mol/L氢氧化钠溶液等体积混合得到等浓度的醋酸和醋酸钠溶液，溶液中存在电荷守恒关系c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO—)+ c(OH—)和物料守恒关系2c(Na+)=c(CH3COO—)+ c(CH3COOH)，整合两式可得2c(H＋)—2c(OH—)=c(CH3COO—)—c(CH3COOH)，故D正确； 故选B。 13. 体积相同的盐酸和醋酸溶液，c(Cl-) = c(CH3COO-)= 0.01 mol/L，下列说法正确的是 A. pH：醋酸>盐酸 B. 完全反应消耗NaOH的量：醋酸>盐酸 C. 与相同的Na2CO3粉末反应的起始速率：醋酸<盐酸 D. 分别用水稀释相同倍数后，所得溶液中：c (Cl-) = c (CH3COO-) 【答案】B 【解析】 【详解】A. 盐酸、醋酸的电离方程式分别为HCl=H++Cl-、CH3COOHH++ CH3COO-，c(Cl-) = c(CH3COO-)，则二者c(H+)相等，pH：醋酸＝盐酸，A项错误； B.盐酸完全电离，醋酸微弱电离，当c(Cl-) = c(CH3COO-)时，c(HCl) « c(CH3COOH) ，故等体积完全反应消耗NaOH的量：醋酸>盐酸，B项正确； C. 盐酸和醋酸与相同的Na2CO3粉末反应，本质都是与氢离子的反应，初始二者的氢离子浓度相同，故起始速率：醋酸＝盐酸，C项错误； D. 分别用水稀释相同倍数后，稀释过程促进醋酸的电离，故所得溶液中：c (Cl-) ＜ c (CH3COO-)，D项错误； 答案选B。 14. 已知可逆反应，和的消耗速率与其浓度存在如下关系：(其中是只与温度有关的常数)，一定温度下，消耗速率与浓度的关系图象如图所示。下列说法正确的是 A. 曲线Y表示消耗速率与浓度的关系 B. 平衡时，因此A点为平衡状态 C. 缩小容器的容积，平衡向正反应方向移动，气体的颜色变浅 D. 若某温度时，则该温度下平衡常数 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据，，可知，v消(NO2)受浓度影响更大，故曲线X表示NO2消耗速率与浓度的关系，故A错误； B．图中交点A表示，而达到平衡时NO2的消耗速率应该是N2O4消耗速率的2倍，故B错误； C．缩小容器的体积相当于增大压强，平衡向正反应方向移动，二氧化氮的量减少，缩小容器的体积使二氧化氮的浓度增大，气体的颜色变深，故C错误； D．由，，结合ka=kb，可知平衡时=2，平衡常数K==0.5，故D正确； 答案选D。 二、解答题(本大题共4小题，共58分) 15. W、X、Y、Z 是同一周期的四种短周期主族元素，原子序数依次增大。Z元素的最高正价与最低负价代数和为6，它们能够形成一种新型化合物 M，其结构如图。 回答下列问题： (1)元素W在周期表中的位置___________ ，写出元素Y基态原子核外电子排布式 ___________。 (2)X、Y、Z最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序为___________ (用化学式表示)。 (3)X—Z 共价键与 Y-Z 共价键的极性，前者___________ 后者(填“大于”、“小于”或“等于”)， 原因___________ 。 (4)元素 M 是与 Y 同主族的短周期元素，两者最简单气态氢化物的稳定性关系为： ___________>___________(填化学式)，键角 H-M-H ___________H-Y-H(填“大于”、“小于”或“等于”)， 原因 ___________。 【答案】 ①. 第三周期第ⅠA族 ②. [Ne]3s23p3 ③. HClO4>H3PO4>H2SiO3 ④. 大于 ⑤. 硅氯的电负性差大于磷氯的电负性差 ⑥. NH3 ⑦. PH3 ⑧. 大于 ⑨. P 原子半径大于N原子，成键电子对距离中心原子远， 成键电子对排斥作用力减弱，所以 H-P-H 键角小。 【解析】 【分析】W、X、Y、Z 是同一周期的四种短周期主族元素，原子序数依次增大。Z元素的最高正价与最低负价代数和为6，则Z为Cl元素；X可形成4个化学键，则X为Si元素；Y形成2个化学键，Y为P元素；W的离子为W+，则W为Na元素。 【详解】(1)W为Na元素，位于第三周期第ⅠA族；Y为P元素，其基态原子核外电子排布式为[Ne]3s23p3； (2)非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，非金属性：Cl＞P＞Si，则最高价含氧酸的酸性：HClO4>H3PO4>H2SiO3； (3)硅氯的电负性差大于磷氯的电负性差，则Si-Cl键的极性大于P-Cl键的极性； (4)Y为P元素，元素 M 是与 Y 同主族的短周期元素，则M为N元素，N元素的电负性较大，可以和H原子形成氢键，则两者最简单气态氢化物的稳定性关系为：NH3> PH3；P 原子半径大于N原子，成键电子对距离中心原子远， 成键电子对排斥作用力减弱，所以 H-N-H键角大于H-P-H键角。 16. (锰酸锂)是一种新型的锂离子电池的正极材料。以软锰矿(主要成分，含少量的、和MgO)和硫铁矿(主要成分)为原料制备锰酸锂的流程如下： 已知：中S为价，具有还原性。 回答下列问题： （1）基态Fe原子价层电子排布图_______。 （2）“酸浸”时，滤渣1的成分有_______、_______。随着硫铁矿用量的增加，锰浸出速率减小，可能的原因是_______。 （3）若“沉镁”前溶液中浓度为0.002mol/L，取等体积的NaF溶液与该溶液混合，要使完全沉淀(使其浓度小于)，则所加NaF溶液的浓度至少为_______mol/L。[已知：，] （4）“电解”时，以惰性材料为电极，阳极反应式为_______。 （5）将和按的物质的量之比配料，混合搅拌，在600~750℃，制取产品并生成两种气体，其中一种气体能使澄清石灰水变浑浊。则该反应的化学方程式为_______。 【答案】（1） （2） ①. ②. S ③. 生成的硫增多，覆盖在固体表面，阻止反应 （3）0.0092 （4） （5） 【解析】 【分析】软锰矿和硫铁矿加稀硫酸酸浸后，MnO2与FeS2发生氧化还原反应得到MnSO4、FeSO4、S，Fe3O4、MgO转化为FeSO4、Fe2(SO4)3、MgSO4，故滤渣1为：SiO2、S；氧化过程H2O2将Fe2+氧化为Fe3+，沉铁过程中Fe3+与氨水反应生成Fe(OH)3，故滤渣2为Fe(OH)3；沉镁时Mg2+转化为MgF2，故滤渣3为MgF2，得到的滤液中含MnSO4，经过蒸发浓缩、冷却结晶得到，MnSO4溶液经过电解沉积得到MnO2，与Li2CO3固体经过高温煅烧得到LiMn2O4。 【小问1详解】 基态Fe原子价层电子排布式为：3d64s2，价层电子排布图：； 【小问2详解】 “酸浸”时，滤渣1的成分有SiO2、S；随着硫铁矿用量的增加，锰浸出速率减小，可能的原因是：生成的硫增多，覆盖在固体表面，阻止反应； 【小问3详解】 设两种溶液的体积均为VL，根据，mol/L=mol/L，此时溶液的体积为2VL，故n(F-)=mol，根据，“沉镁”前溶液中浓度为0.002mol/L，故反应中消耗n(F-)=mol，氟离子的总物质的量为：0.0092Vmol，故至少需要的浓度为0.0092mol/L； 【小问4详解】 “电解”时，以惰性材料为电极，阳极反应式为：； 【小问5详解】 产物中的一种气体能使澄清石灰水变浑浊，为CO2，Mn元素由+4价降低为+3.5价，故还有元素化合价升高，故另一种产物为O2，根据得失电子守恒和原子守恒，该反应的化学方程式为：。 17. 氯乙烯是制备塑料的重要中间体，可通过乙炔选择性催化制备。已知： I. II. （1） 正反应的活化能为25.8KJ/mol，则其逆反应的活化能为_______。 （2）在体积可变的密闭容器中以物质的量之比为1：1充入C2H2(g)和HCl(g)，分别在不同压强下发生反应，实验测得乙炔的平衡转化率与温度的关系如图所示。P1、P2、P3由大到小的顺序为_______，判断的理由是_______。 （3）一定温度下，向盛放催化剂的恒容密闭容器中以物质的量之比为1：1充入C2H2(g)和HCl(g)，假设只发生反应I和II。实验测得反应前容器内压强为p0Pa，5min达到平衡时C2H4Cl2(g)、HCl(g)的分压分别为p1Pa、p2Pa。 ①0~5min内，反应I和反应II中HCl的总的消耗速率v(HCl)=_______。 ②反应II的平衡常数Kp=_______(用含P0、P1、P2的代数式表示)。 （4）电化学腐蚀法可有效将废水中的三氯乙烯转化为乙烯。利用活性纳米Fe电化学腐蚀处理酸性三氯乙烯(C2HCl3)废水的过程如图。定义单位时间内纳米Fe释放的总电子的物质的量为nt，其中用于有效腐蚀的电子的物质的量为ne。 ①上述电化学腐蚀过程①的电极反应为_______。 ②在处理过程中，当消耗amol纳米Fe时，产生bL的乙烯气体(标准状况)，则该电化学腐蚀过程的电流效率η=_______(用含a、b的代数式表示)。[已知：] 【答案】（1）80.3kJ/mol （2） ①. P1>P2>P3 ②. 反应I和II都是气体分子数减少的反应，在相同温度下，增大压强，平衡正向移动，乙炔转化率增大 （3） ①. ②. （4） ①. C2HCl3+6e−+3H+=C2H4+3Cl− ②. 【解析】 【小问1详解】 根据盖斯定律，Ⅱ－Ⅰ得出 ΔH=[(－179.3)－(－124.8)]kJ·mol－1=－54.5kJ·mol－1，该反应为放热反应，逆反应的活化能=(54.5＋25.8)kJ·mol－1=80.3kJ·mol－1；故答案为80.3kJ·mol－1； 【小问2详解】 无论反应I还是Ⅱ都是气体体积减小的反应，增大压强，平衡均向正反应方向进行，乙炔的平衡转化率增大，推出P1＞P2＞P3，故答案为P1＞P2＞P3；反应I和II都是气体分子数减少的反应，在相同温度下，增大压强，平衡正向移动，乙炔转化率增大； 【小问3详解】 ①开始时总压强为p0Pa，根据相同条件下，气体物质的量之比等于压强之比，因此起始时C2H2和HCl的分压均为p0Pa，根据题中所给速率的单位，用单位时间内分压的变化表示，即v(HCl)=Pa·min－1= Pa·min－1；故答案为； ②达到平衡时，C2H4Cl2的分压为p1Pa，反应Ⅱ中HCl变化分压为2p1Pa，C2H2变化分压为p1Pa，反应I中HCl变化分压为(p0－2p1－p2)Pa，则反应I中C2H2的变化分压为(p0－2p1－p2)Pa，因此达到平衡时C2H2的分压为[p0－(p0－2p1－p2)－p1]Pa=(p1＋p2)Pa，因此反应Ⅱ的平衡常数Kp=Pa－2=；故答案为； 【小问4详解】 ①根据反应机理可知，反应①C2HCl3中C显＋1价，C2H4中C显－2价，C的化合价降低，电极反应式为C2HCl3＋6e－＋3H＋=C2H4＋3Cl－；故答案为C2HCl3＋6e－＋3H＋=C2H4＋3Cl－； ②根据机理可知，1molFe参与反应失去2mol电子，amolFe参与反应失去2amol电子，根据反应①的电极反应式，产生bL的乙烯转移电子物质的量为mol，该电化学腐蚀过程电流效率为=；故答案为。 18. “双碳”目标大背景下，采取高效经济方式利用对人类社会发展具有重要意义。 （1）可用于人工合成淀粉，共需要11步，其中前两步涉及的反应如图1所示。 图1 已知： 则反应：的_______。(用、、和表示) （2）二氧化碳加氢可用于合成甲醇.总反应可表示为：，该反应一般认为分两步完成，反应过程中能量变化示意图如图2所示： ①在不同压强下，按照投料合成甲醇，实验测定的平衡转化率和的平衡产率随温度的变化关系如上图3、图4所示。 下列说法正确的是_______。 A.图4纵坐标表示的平衡产率 B. C.为了同时提高的平衡转化率和的平衡产率，应选择低温，高压的反应条件 D.一定温度、压强下，寻找活性更高的催化剂，是提高的平衡转化率的主要研究方向 ②甲醇脱水可制得二甲醚：。实验测得：，，、为速率常数。温度下，向恒容密闭容器中加入，起始压强为，时该反应达到平衡。此时测得的体积分数为，则平衡时的转化率_______；当温度改变为时，，则_______ (填“<”、“>”或“=”)。 （3）通过电解器可将高效转化为乙烯、乙醇、甲酸、乙酸等有机物，如下图5所示。 ①该装置生成乙醇的电极方程式为_______。 ②现有通过电解所得、的混合溶液。测得此溶液，浓度为，估算浓度为_______。已知，。 ③已知E为电池电动势(电池电动势即电池的理论电压，是两个电极电位之差)。反应的吉布斯自由能变与E存在如下关系：，其中n表示在电池中发生单位反应(电池反应对应的计量系数为最简整数比)时转移电子的物质的量，F为法拉第常数，可取。该电解池所用电池为电池，电池仅由与反应，得到与另一种固体单质，反应的，则电池电动势_______V(结果保留两位小数)。 【答案】（1） （2） ①. C ②. 40% ③. < （3） ①. ②. 1 ③. 2.80 【解析】 【小问1详解】 由题意可知： 根据盖斯定律：。 【小问2详解】 ①由图2可知总反应分为2步进行： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 总反应 A．对于反应Ⅱ和总反应均为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，的平衡产率减少，故图3表示的平衡产率，A错误； B．图3表示的平衡产率，相同温度下，压强增大，总反应平衡正向移动，甲醇平衡转化率增大，故压强，B错误； C．对于图4，由于总反应为放热反应，升温平衡逆向移动，平衡转化率降低；反应Ⅰ吸热，升高温度平衡正向移动，升高一定温度后以反应Ⅰ为主，二氧化碳转化率又升高，故图4为二氧化碳平衡转化率；据图3、4可知，温度越低，二氧化碳平衡转化率增大，甲醇的平衡产率越大，增大压强也是如此，故选择低温高压，C正确； D．催化剂仅影响反应速率，不改变平衡转化率，D错误； 故选C； ②该为前后分子数不变的反应，反应前后总的物质的量不变；向恒容密闭容器中加入，起始压强为，时反应达到平衡，反应平衡后测得的体积分数为，，反应的物质的量为0.04mol×2=0.08mol，平衡时的转化率，时，，当温度改变为时，平衡时，，则，平衡常数减小，平衡逆向移动，又已知，说明； 【小问3详解】 ①由图可知，电解池左侧与电源负极相连，为阴极，在阴极区二氧化碳得到电子发生还原反应生成乙醇，电极方程式： ②由电荷守恒可知：；由，因为，、，可得，又由物料守恒可知，，所以。 由，即为，近似得； 又已知，因为，，代入可得。 ③电池仅由与反应，得到与另一种固体单质，锂化合价升高失去电子，发生氧化反应，为电源负极，则二氧化碳所在电极为正极，总反应为4+3=2+C；正极电极方程式：，则。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $