精品解析：江苏省徐州市第七中学2024-2025学年高一下学期3月学情调研 化学试题

2024—2025学年度第二学期高一年级3月学情调研 化学试题 注意事项： 考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求 1.本试卷共8页，满分为100分，考试时间为75分钟。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。 2.答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置。 3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符。 4.作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。作答非选择题，必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效。 5.如需作图，必须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗。 可能用到的相对原子质量：H：1 C：12 N：14 O：16 Fe：56 Ag：108 一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 下列过程不属于氮的固定的是 A. 氨催化氧化制备硝酸 B. 工业上以氮气和氢气为原料合成氨 C. 空气中的氮气和氧气在放电时生成一氧化氮 D. 豆科植物把空气中游离态的氮转化为化合态的氮 2. 有关反应的说法正确的是 A. 是还原剂 B. 得到电子 C. 是氧化剂 D. 发生还原反应 3. 下列相关微粒的化学用语错误的是 A. 中子数为9氮原子： B. 的电子式： C. 的结构式： D. 的结构示意图： 4. 是一种重要的精细化工原料，易溶于水，沸点较低，具有强还原性，其制备原理为。下列实验装置和操作不能达到实验目的的是 A. 用甲装置制备 B. 用乙装置制备氨水 C. 用丙装置制备 D. 用丁装置提纯 5. 在给定条件下，下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是 A. HCl制备：溶液和 B. 金属Mg制备：溶液 C. 纯碱工业：溶液 D. 硫酸工业： 6. 下列热化学方程式书写正确的是 A. B. C. D. 7. 用如图所示装置和相应试剂能达到实验目的的是 选项 实验目的 试剂a 试剂b 试剂c 装置 A 验证SO2有还原性 浓硫酸 Na2SO3 KMnO4溶液 B 验证氧化性：Cl2>Br2 浓盐酸 KMnO4 FeBr2溶液 C 验证非金属性：N>C>Si 稀硝酸 Na2CO3 Na2SiO3溶液 D 除去Na2SO3中的Na2SO4 氯水 混合物 NaOH溶液 A. A B. B C. C D. D 8. 下列离子在溶液中因发生氧化还原反应而不能大量共存的是 A H＋、NO、Fe2＋、Na＋ B. Ag＋、NO、Cl-、K＋ C. K＋、Ba2＋、OH-、SO D. Cu2＋、NH、Br-、OH- 9. 碱性锌锰电池的总反应为，电池构造示意图如图所示。下列有关说法正确的是 A. 电池工作时，发生氧化反应 B. 电池工作时，通过隔膜向正极移动 C. 环境温度过低，不利于电池放电 D. 反应中每生成，转移电子数为 10. 水体中氨氮含量超标会造成水体富营养化，用次氯酸钙除去氨氮的原理如图所示。下列说法错误的是 A. 反应①为非氧化还原反应 B. 反应②每生成1 mol N2，转移6 mol电子 C. 22.4 L二氧化碳所含的共用电子对数目为4NA D. CO2在该反应中能够循环利用 11. 是合成氨工业的重要原料，不仅可制造化肥，还能通过催化氧化生产；大气中过量的和水体中过量的均是污染物。通过催化还原的方法，可将烟气和机动车尾气中的转化为。下列有关和的说法正确的是 A. 浓硝酸见光易分解，应该用棕色试剂瓶盛装 B. 相同条件下，与铜反应，浓硝酸产生的氢气比稀硝酸多 C. 氨气液化，吸收大量热，所以液氨可以做制冷剂 D. 可以使湿润pH试纸变红色 12. 关于如图所示的转化过程的分析错误的是 A. Fe3O4中铁元素的化合价为+2、+3 B. 过程Ⅰ中每消耗58g Fe3O4转移1mol电子 C. 过程Ⅱ中化学方程式为3FeO+H2O(g)Fe3O4+H2 D. 该过程总反应为2H2O(g)=O2+2H2 13. 高铁酸钾()是一种暗紫色固体，低温碱性条件下比较稳定。高铁酸钾微溶于浓溶液，极易溶于水而成浅紫红色溶液，静置后会分解放出氧气，并生成胶体，因杀菌消毒和除污能力全面优于氯水，常用作水处理剂。高铁酸钾有强氧化性，酸性条件下，其氧化性强于、等。工业上湿法制备的流程如下： 下列关于的说法不正确的是 A. 在浓溶液中溶解度低于 B. 将与盐酸混合使用，可增强其杀菌消毒效果 C. 溶液具有除污能力是因为其生成的胶体有吸附作用 D. 可用丁达尔效应鉴别和两种紫红色溶液 二、非选择题：共6题，共61分。 14. I．是一种廉价的碳资源，其综合利用具有重要意义。在容积为的恒容密闭容器中，充入和，一定条件下发生反应得到和，测得反应物X和的浓度随时间的变化如图所示。 （1）内，甲醇反应速率___________(小数点后保留三位有效数字)。 （2）该反应的化学方程式为___________。 （3）时，转化率为___________。 II．铁及铁的化合物在污水治理中有广泛的应用。 （4）石墨烯负载纳米铁能迅速有效地还原污水中，纳米铁还原废水中的可能反应机理如图表示： 纳米铁还原的过程可描述为纳米Fe失去电子生成Fe2+，在纳米铁表面___________，在纳米铁表面___________。 15. I．化学电源在生产生活中有着广泛的应用，同学们常常通过设计实验和查阅资料的方式学习化学电源的相关知识。 （1）用下图装置推算铜锌原电池工作时产生的电流量。供选择的电极材料有纯铜片和纯锌片。则a电极的电极反应式为___________，当量筒中收集到336mL(标准状况下)气体时，通过导线的电子的物质的量为___________。 （2）潜艇中使用的液氨-液氧燃料电池的工作原理如图所示，电极a的电极反应式为___________，该电池工作时消耗11.2LNH3(标准状况下)，则电极b通过___________mol氧气。 Ⅱ．有氧条件下，NH3催化还原NO是主要的烟气脱硝技术。 （3）在以Fe2O3为主的催化剂上可能发生的反应过程如图，写出总反应的化学方程式：___________。 16. 硫酸参与热化学循环可通过二步循环或三步循环制取氢气，其中三步循环(碘硫热化学循环)原理如下图所示： （1）“步骤I。硫酸热分解”在恒容密闭容器中进行，测得各物质的物质的量分数与温度的关系如下图所示。其在650～1200℃间发生的主要反应的方程式为_______。 （2）“步骤II。硫酸再生”离子方程式为_______。(HI是强酸)。 （3）步骤III的反应为。若在恒温恒容密闭容器中进行该反应，能说明已达到平衡状态的是_______(填序号)。 a.容器内气体的总压强不再随时间而变化 b. c.反应速率： d.浓度不再随时间的变化而变化 （4）将“三步循环”中步骤II、III用下图装置代替即为“二步循环”。 下列有关该装置的相关说法正确的是_______(填序号)。 a.化学能转变为电能 b.催化剂可加快电极上电子的转移 c.每生成，电路中流过的电子数约为 d.反应的总方程式为 （5）已知断裂(或生成)1mol化学键吸收(或放出)的能量称为键能，用E表示，单位为。步骤III反应的相关键能数据如下： 化学键 298.7 436.0 152.7 ①计算步骤III反应的焓变，写出计算过程_______。 ②写出该反应的逆反应的热化学方程式_______。 17. 工业上由含铜废料（含有、、等）制备硝酸铜晶体的流程如下： （1）“焙烧”在600℃时进行，写出转化为和的化学方程式：________。 （2）“淘洗”所用的溶液A可以是________（填字母）。 A. 稀硫酸 B. 浓硫酸 C. 稀硝酸 D. 浓硝酸 （3）“反应”这一步所用 试剂是和，反应过程中无气体生成，该反应的化学方程式：________。 （4）根据题图分析从“反应”所得溶液中析出的方法是________。 18. 氨是工业生产硝酸的重要原料，请根据以下工业制硝酸的原理示意图回答含氮化合物相关的问题： （1）氨气在“氧化炉”中所发生反应的化学方程式为________。 （2）“吸收塔”尾部会有含NO、NO2等氮氧化物的尾气排出，为消除它们对环境的破坏作用，通常用以下两种方法处理： ①氨转化法。已知7 mol氨恰好能将含NO和NO2共6 mol的混合气体完全转化为N2，则混合气体中NO和NO2的物质的量之比为________。 ②NaClO溶液氧化吸收。用NaClO溶液吸收硝酸尾气，可提高尾气中NO的去除率。其他条件相同，NO转化为的转化率随NaClO溶液初始pH(用稀盐酸调节)的变化如图所示： Ⅰ．在酸性NaClO溶液中，HClO氧化NO生成Cl-和，其离子方程式：________。 Ⅱ．NaClO溶液的初始pH越小，NO转化率越高。其原因是________。 （3）用硝酸可以回收粗银中的银。取样品0.3000 g溶于足量的硝酸，以NH4Fe(SO4)2·12H2O为指示剂，用0.1 mol/LKSCN标准溶液滴定，当锥形瓶中溶液变为红色，且半分钟内不褪色达滴定终点，平行滴定三次，平均消耗22.00 mLKSCN标准溶液。已知：AgSCN为难溶于水的白色固体，FeSCN2+为红色。通过计算确定粗银中银的回收率________(假设产品中的杂质不参与反应，写出计算过程)。 19. 工业生产过程中产生的含硫化合物会造成环境问题，可用多种方法脱除。 Ⅰ．由次氯酸钠碱性废水(含有杂质Ca2+)处理硫酸工业尾气的流程如下： 控制合适的条件有利于提高SO2的吸收率(脱硫率)。 （1）脱硫时需保持溶液呈碱性，此过程的主要反应之一为：；另一个为氧化还原反应，请写出该反应的离子方程式：___________。 （2）提高脱硫率的可行措施有___________(填序号)。 a．加快通入尾气的速率 b．吸收塔中喷淋的碱液与气体逆向接触 c．提高碱液pH （3）脱硫时需温度控制在40-60℃之间，原因是___________。 Ⅱ．一种铁基脱硫剂脱除硫化氢(H2S)的方法包括吸收和再生两个阶段，其工艺流程原理如下： （4）写出“吸收”反应的离子方程式：___________。 （5）当吸收224mL(标准状况) H2S时，若要保持脱硫液中Fe3+的物质的量不变，则所通入的氧气的物质的量为___________mol。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024—2025学年度第二学期高一年级3月学情调研 化学试题 注意事项： 考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求 1.本试卷共8页，满分为100分，考试时间为75分钟。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。 2.答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置。 3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符。 4.作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。作答非选择题，必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效。 5.如需作图，必须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗。 可能用到的相对原子质量：H：1 C：12 N：14 O：16 Fe：56 Ag：108 一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 下列过程不属于氮的固定的是 A. 氨催化氧化制备硝酸 B. 工业上以氮气和氢气为原料合成氨 C. 空气中的氮气和氧气在放电时生成一氧化氮 D. 豆科植物把空气中游离态的氮转化为化合态的氮 【答案】A 【解析】 【分析】氮的固定是指将游离态氮变为化合态的氮的过程。 【详解】A．氨气、HNO3中的氮元素均为化合态，不属于氮的固定，A符合题意； B．氮气中的氮元素为游离态，氨中的氮元素为化合态，属于氮的固定，B不符合题意； C．氮气中的氮元素为游离态，NO中的氮元素为化合态，属于氮的固定，C不符合题意； D．在适宜的条件下，豆科植物能把空气中游离态的氮变成氨，属于氮的固定，D不符合题意； 故选A。 2. 有关反应的说法正确的是 A. 是还原剂 B. 得到电子 C. 是氧化剂 D. 发生还原反应 【答案】B 【解析】 【详解】A．O2中氧元素化合价降低，是氧化剂，故A错误； B．O2得到电子，化合价降低发生还原反应，为氧化剂，故B正确； C．FeS2中铁、硫元素化合价升高，发生氧化反应，是还原剂，故C错误； D．FeS2中铁、硫元素化合价升高，发生氧化反应，故D错误。 故选B。 3. 下列相关微粒的化学用语错误的是 A. 中子数为9氮原子： B. 的电子式： C. 的结构式： D. 的结构示意图： 【答案】C 【解析】 【详解】A．中子数为9的氮原子，质量数为9+7=16，符号表示为，故A正确； B．是离子化合物，电子式为，故B正确； C．N原子最外层有5个电子，在分子中，每个N原子上有1个孤电子对，N原子可形成3个共价键，则在分子中，2个N原子之间形成一个共价键，每个N原子再分别与2个H原子形成共价键，其结构式为，故C错误； D．氯离子的核电荷数为17，核外电子总数为18，其离子结构示意图为：，故D正确； 故答案选C。 4. 是一种重要的精细化工原料，易溶于水，沸点较低，具有强还原性，其制备原理为。下列实验装置和操作不能达到实验目的的是 A. 用甲装置制备 B. 用乙装置制备氨水 C. 用丙装置制备 D. 用丁装置提纯 【答案】C 【解析】 【详解】A．氢氧化钙与氯化铵加热有氨气生成，图中固体加热装置可制备氨气，A正确； B．氨气极易溶于水，球形干燥管可防止倒吸，B正确； C．氨气可被次氯酸钠氧化，NaClO过量，可氧化生成的N2H4·H2O，应将NaClO注入氨水中，C错误； D．N2H4·H2O沸点较低，蒸馏时温度计测定馏分的温度、冷凝管中冷水下进上出，图中装置合理，D正确； 故选C。 5. 在给定条件下，下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是 A. HCl制备：溶液和 B. 金属Mg制备：溶液 C. 纯碱工业：溶液 D. 硫酸工业： 【答案】A 【解析】 【详解】A．电解氯化钠溶液可以得到H2和Cl2，H2和Cl2点燃反应生成HCl，故A的转化可以实现； B．氢氧化镁和盐酸反应可以得到氯化镁溶液，但是电解氯化镁溶液不能得到Mg，电解熔融MgCl2才能得到金属镁单质，故B的转化不能实现； C．纯碱工业是在饱和食盐水中通入NH3和CO2先得到NaHCO3，然后NaHCO3受热分解为Na2CO3，故C的转化不能实现； D．工业制备硫酸，首先黄铁矿和氧气反应生成SO2，但是SO2和水反应生成H2SO3，不能得到H2SO4，故D的转化不能实现； 故选A。 6. 下列热化学方程式书写正确的是 A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．反应热的单位是，A错误； B．热化学方程式要标出聚集状态，B错误； C．完全燃烧是放热反应，小于0，，C错误； D．硫和氧气的燃烧反应是放热反应，该项热化学方程式正确，D正确； 故选D。 7. 用如图所示装置和相应试剂能达到实验目的的是 选项 实验目的 试剂a 试剂b 试剂c 装置 A 验证SO2有还原性 浓硫酸 Na2SO3 KMnO4溶液 B 验证氧化性：Cl2>Br2 浓盐酸 KMnO4 FeBr2溶液 C 验证非金属性：N>C>Si 稀硝酸 Na2CO3 Na2SiO3溶液 D 除去Na2SO3中的Na2SO4 氯水 混合物 NaOH溶液 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．浓硫酸与Na2SO3反应生成SO2，气体通入到KMnO4溶液中，如果KMnO4溶液褪色，说明高锰酸钾与二氧化硫发生氧化还原反应，体现SO2的还原性，能够达到实验目的，故A符合题意； B．KMnO4能把HCl氧化成Cl2，FeBr2中Fe2＋的还原性强于Br-，氯气优先氧化亚铁离子，对氯气和溴单质氧化性比较产生干扰，不能达到实验目的，故B不符合题意； C．稀硝酸具有挥发性，从锥形瓶中出来的气体中混有HNO3，稀硝酸也能与硅酸钠反应，对CO2与Na2SiO3的反应产生干扰，不能达到实验目的，故C不符合题意； D．Na2SO3具有还原性，氯气能把Na2SO3氧化成Na2SO4，除去了原有物质，不能达到实验目的，故D不符合题意； 故答案选A。 8. 下列离子在溶液中因发生氧化还原反应而不能大量共存的是 A. H＋、NO、Fe2＋、Na＋ B. Ag＋、NO、Cl-、K＋ C. K＋、Ba2＋、OH-、SO D. Cu2＋、NH、Br-、OH- 【答案】A 【解析】 【详解】A．H＋、NO、Fe2＋因发生氧化还原反应而不能大量共存，故A正确； B．Cl-与Ag+反应生成氯化银沉淀而不能大量共存，但不是氧化还原反应，故B错误； C．Ba2＋和SO反应生成硫酸钡沉淀而不能大量共存，但不是氧化还原反应，故C错误； D．Cu2+或NH与OH-反应生成氢氧化铜沉淀或一水合氨而不能大量共存，但不是氧化还原反应，故D错误； 故选A。 9. 碱性锌锰电池的总反应为，电池构造示意图如图所示。下列有关说法正确的是 A. 电池工作时，发生氧化反应 B. 电池工作时，通过隔膜向正极移动 C. 环境温度过低，不利于电池放电 D. 反应中每生成，转移电子数为 【答案】C 【解析】 【分析】Zn为负极，电极反应式为：，MnO2为正极，电极反应式为：。 【详解】A．电池工作时，为正极，得到电子，发生还原反应，故A错误； B．电池工作时，通过隔膜向负极移动，故B错误； C．环境温度过低，化学反应速率下降，不利于电池放电，故C正确； D．由电极反应式可知，反应中每生成，转移电子数为，故D错误； 故选C。 10. 水体中氨氮含量超标会造成水体富营养化，用次氯酸钙除去氨氮的原理如图所示。下列说法错误的是 A. 反应①为非氧化还原反应 B. 反应②每生成1 mol N2，转移6 mol电子 C. 22.4 L二氧化碳所含的共用电子对数目为4NA D. CO2该反应中能够循环利用 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据图示可知反应①为CO2、H2O、Ca(ClO)2反应转化为CaCO3、HClO，反应方程式为：CO2+H2O+Ca(ClO)2=CaCO3+2HClO，反应中元素的化合价不变，因此该反应为非氧化还原反应，A正确； B．根据图示可知反应②为NH3、HClO反应产生N2、H2O、HCl，根据电子守恒、原子守恒，可得该反应的化学方程式为：2NH3+3HClO=N2+H2O+3HCl，在该反应中每反应产生1 mol N2，转移6 mol电子，B正确； C．未指出气体所处的外界条件，因此不能确定其物质的量，也就不能判断气体分子中所含的共用电子对数，C错误； D．根据图示可知：CO2在反应①中是反应物，在反应③中是生成物，然后再在反应①中被利用，因此可以在总反应中能够循环利用，D正确； 故合理选项是C。 11. 是合成氨工业的重要原料，不仅可制造化肥，还能通过催化氧化生产；大气中过量的和水体中过量的均是污染物。通过催化还原的方法，可将烟气和机动车尾气中的转化为。下列有关和的说法正确的是 A. 浓硝酸见光易分解，应该用棕色试剂瓶盛装 B. 相同条件下，与铜反应，浓硝酸产生的氢气比稀硝酸多 C. 氨气液化，吸收大量热，所以液氨可以做制冷剂 D 可以使湿润pH试纸变红色 【答案】A 【解析】 详解】A．浓硝酸见光易分解，应该用棕色试剂瓶盛装，避光保存，A项正确； B．铜与浓硝酸反应生成二氧化氮，与稀硝酸反应生成一氧化氮，都不生成氢气，B项错误； C．氨气液化，放出大量热，C项错误； D．氨气与水反应生成一水合氨，一水合氨显碱性，可以使湿润pH试纸变蓝色，D项错误； 答案选A。 12. 关于如图所示的转化过程的分析错误的是 A. Fe3O4中铁元素的化合价为+2、+3 B. 过程Ⅰ中每消耗58g Fe3O4转移1mol电子 C. 过程Ⅱ中化学方程式为3FeO+H2O(g)Fe3O4+H2 D. 该过程总反应为2H2O(g)=O2+2H2 【答案】B 【解析】 【详解】A．Fe3O4的化学式可以改写为Fe2O3•FeO，所以Fe3O4中Fe元素的化合价为+2、+3，故A正确； B．过程Ⅰ的反应为2Fe3O46FeO+O2↑，当有2mol Fe3O4分解时，生成1mol O2，而58g Fe3O4的物质的量为0.25mol，故生成0.125mol O2，故转移0.5mol电子，故B错误； C．过程Ⅱ中FeO与水蒸气在加热条件下反应生成四氧化三铁和氢气，反应化学方程式为，3FeO+H2O(g)Fe3O4+H2，故C正确； D．过程Ⅰ的反应为2Fe3O46FeO+O2↑，过程Ⅱ的反应为3FeO+H2O(g)Fe3O4+H2，故该过程总反应为2H2O(g)=O2+2H2，，故D正确。 综上所述答案为B。 13. 高铁酸钾()是一种暗紫色固体，低温碱性条件下比较稳定。高铁酸钾微溶于浓溶液，极易溶于水而成浅紫红色溶液，静置后会分解放出氧气，并生成胶体，因杀菌消毒和除污能力全面优于氯水，常用作水处理剂。高铁酸钾有强氧化性，酸性条件下，其氧化性强于、等。工业上湿法制备的流程如下： 下列关于的说法不正确的是 A. 在浓溶液中的溶解度低于 B. 将与盐酸混合使用，可增强其杀菌消毒效果 C. 溶液具有除污能力是因为其生成的胶体有吸附作用 D. 可用丁达尔效应鉴别和两种紫红色溶液 【答案】B 【解析】 【分析】NaClO具有强氧化性，可以把Fe（NO3）3中三价铁离子氧化为+6价的高铁酸钠，高铁酸钠与氢氧化钾发生复分解反应，生成在氢氧化钾溶液中溶解度小的高铁酸钾。 【详解】A．由上述分析可知，在浓溶液中的溶解度低于，故A正确； B．K2FeO4有强氧化性与盐酸混合会发生反应生成氯气，降低其杀菌消毒效果，故B错误； C．的还原产物Fe3+水解能产生胶体，具有吸附作用导致其有除污能力，故C正确； D．K2FeO4与水反应生成氢氧化铁胶体，能发生丁达尔效应，可用丁达尔效应来鉴别K2FeO4和KMnO4两种紫红色溶液，故D正确。 答案选B。 二、非选择题：共6题，共61分。 14. I．是一种廉价的碳资源，其综合利用具有重要意义。在容积为的恒容密闭容器中，充入和，一定条件下发生反应得到和，测得反应物X和的浓度随时间的变化如图所示。 （1）内，甲醇反应速率___________(小数点后保留三位有效数字)。 （2）该反应的化学方程式为___________。 （3）时，的转化率为___________。 II．铁及铁的化合物在污水治理中有广泛的应用。 （4）石墨烯负载纳米铁能迅速有效地还原污水中的，纳米铁还原废水中的可能反应机理如图表示： 纳米铁还原的过程可描述为纳米Fe失去电子生成Fe2+，在纳米铁表面___________，在纳米铁表面___________。 【答案】（1）0.167 （2）CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) （3）75% （4） ①. 在铁表面得到电子被还原为 ②. 在铁表面得到电子被还原为N2和 【解析】 【小问1详解】 由图知，内，甲醇的浓度增加了0.50，则三分钟内0.167。 【小问2详解】 已知CO2(g)和H2(g)反应生成CH3OH(g)和H2O(g)，且在一定条件下达到平衡，结合元素守恒知，该反应的化学方程式为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。 【小问3详解】 CO2(g)和H2(g)的初始浓度分别为1.00mol/L、3.00mol/L，由图可知，X的初始浓度为1.00mol/L，则X为CO2，时的转化率为75%。 【小问4详解】 由反应机理图可知，纳米铁还原的过程可描述为纳米Fe失去电子生成Fe2+，在纳米铁表面得到电子被还原为，还原得到的还可以在纳米铁表面继续得到电子被还原为N2和。 15. I．化学电源在生产生活中有着广泛的应用，同学们常常通过设计实验和查阅资料的方式学习化学电源的相关知识。 （1）用下图装置推算铜锌原电池工作时产生的电流量。供选择的电极材料有纯铜片和纯锌片。则a电极的电极反应式为___________，当量筒中收集到336mL(标准状况下)气体时，通过导线的电子的物质的量为___________。 （2）潜艇中使用的液氨-液氧燃料电池的工作原理如图所示，电极a的电极反应式为___________，该电池工作时消耗11.2LNH3(标准状况下)，则电极b通过___________mol氧气。 Ⅱ．有氧条件下，NH3催化还原NO是主要的烟气脱硝技术。 （3）在以Fe2O3为主的催化剂上可能发生的反应过程如图，写出总反应的化学方程式：___________。 【答案】（1） ①. ②. 0.03mol （2） ①. ②. 0.375 （3）4NH3+4NO+O24N2+6H2O 【解析】 【小问1详解】 从图示装置可知，b电极上生成气体，则b电极为正极，a电极为负极，a电极上Zn失电子生成Zn2+，电极反应为Zn-2e-=Zn2+； 量筒中收集到336mL气体时，生成氢气0.015mol，正极上电极反应为2H++2e-=H2↑，生成0.015mol氢气转移电子数为0.03mol； 【小问2详解】 液氨-液氧燃料电池，电极a是负极失电子发生氧化反应，电极反应式为； 该电池工作时消耗11.2LNH3(标准状况下)，根据电极反应式可知，转移电子，电极b的电极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-，则电极b通过； 【小问3详解】 在以Fe2O3为主的催化剂上可能发生的反应过程如图，根据箭头情况可知，反应物为氨气、NO和氧气，生成物为氮气和水，故总反应的化学方程式：4NH3+4NO+O24N2+6H2O。 16. 硫酸参与热化学循环可通过二步循环或三步循环制取氢气，其中三步循环(碘硫热化学循环)原理如下图所示： （1）“步骤I。硫酸热分解”在恒容密闭容器中进行，测得各物质的物质的量分数与温度的关系如下图所示。其在650～1200℃间发生的主要反应的方程式为_______。 （2）“步骤II。硫酸再生”的离子方程式为_______。(HI是强酸)。 （3）步骤III的反应为。若在恒温恒容密闭容器中进行该反应，能说明已达到平衡状态的是_______(填序号)。 a.容器内气体的总压强不再随时间而变化 b. c.反应速率： d.浓度不再随时间的变化而变化 （4）将“三步循环”中步骤II、III用下图装置代替即为“二步循环”。 下列有关该装置相关说法正确的是_______(填序号)。 a.化学能转变为电能 b.催化剂可加快电极上电子的转移 c.每生成，电路中流过的电子数约为 d.反应的总方程式为 （5）已知断裂(或生成)1mol化学键吸收(或放出)的能量称为键能，用E表示，单位为。步骤III反应的相关键能数据如下： 化学键 298.7 436.0 152.7 ①计算步骤III反应的焓变，写出计算过程_______。 ②写出该反应的逆反应的热化学方程式_______。 【答案】（1） （2） （3）cd （4）bd （5） ①. H=298.7×2-(436.0+152.7)kJ·mol-1= +8.7kJ·mol-1 ②. 【解析】 【小问1详解】 根据图中信息可知，物质的量减少的为反应物，物质的量增加的为生成物，故SO3为反应物，SO2、O2为生成物，故在650～1200℃间发生的主要反应的方程式为； 【小问2详解】 步骤Ⅱ是二氧化硫、碘单质和水参与反应生成硫酸和氢碘酸，反应的离子方程式为SO2 + I2 +2H2O =4H++2I-+； 【小问3详解】 a．反应2HI(g) H2(g) + I2(g) 为气体体积不变的反应，反应过程气体的总压强始终不变，容器内气体的总压强不再随时间而变化不能作为平衡状态的标志，故a错误； b．n(HI)∶n(H2)∶n(I2)=2∶1∶1是特殊情况，不能说明各组分含量恒定，反应不一定达平衡状态，故b错误； c．反应速率：v(H2)正=v(H2)逆，说明正逆反应速率相同，反应达平衡状态，故c正确； d．I2(g)浓度不再随时间的变化而变化，说明反应已达平衡状态，故d正确； 答案选cd； 【小问4详解】 a．该装置为电解池，是电能转变为化学能的装置，故a错误； b．催化剂能改变化学反应速率，故催化剂可加快电极上电子的转移，故b正确； c．根据反应SO2+2H2OH2+H2SO4，每生成1molH2，电路中流过的电子数约为2×6.02×1023，故c错误； d．反应为将二氧化硫与水转化为硫酸和氢气，故总方程式为SO2+2H2OH2+H2SO4，故d正确； 答案选bc； 【小问5详解】 根据反应热和键能的关系可得，H=298.7×2-(436.0+152.7)kJ·mol-1= +8.7kJ·mol-1；反应的逆反应的热化学方程式为： 。 17. 工业上由含铜废料（含有、、等）制备硝酸铜晶体的流程如下： （1）“焙烧”在600℃时进行，写出转化为和的化学方程式：________。 （2）“淘洗”所用的溶液A可以是________（填字母）。 A. 稀硫酸 B. 浓硫酸 C. 稀硝酸 D. 浓硝酸 （3）“反应”这一步所用 试剂是和，反应过程中无气体生成，该反应的化学方程式：________。 （4）根据题图分析从“反应”所得溶液中析出的方法是________。 【答案】（1）2CuS+3O2CuO+2SO2 （2）A （3）Cu+H2O2+2HNO3=Cu(NO3)2+2H2O （4）蒸发浓缩，降温至温度略高于26.4℃结晶 【解析】 【分析】由题给流程可知，含铜废料在空气中焙烧时，铜被氧化生成氧化铜、硫化铜转化为氧化铜和二氧化硫，向焙烧渣中加入稀硫酸酸化，将氧化铜溶解转化为硫酸铜，向酸化后的溶液中加入铁，将溶液中的铜离子转化为铜，过滤得到含有铁、铜的滤渣和滤液；滤渣经稀硫酸淘洗得到淘洗和铜，由题意可知，向铜中加入稀硝酸和过氧化氢溶液得到硝酸铜溶液，由溶解度与温度关系示意图可知，硝酸铜溶液经蒸发浓缩，降温至温度略高于26.4℃结晶，过滤、洗涤、干燥得到二水硝酸铜。 【小问1详解】 由分析可知，600℃焙烧时硫化铜发生的反应为硫化铜高温条件下与氧气反应生成氧化铜和二氧化硫，反应的化学方程式为2CuS+3O2CuO+2SO2，故答案为：2CuS+3O2CuO+2SO2； 【小问2详解】 铜能与稀硝酸和浓硝酸反应，铁在浓硝酸、浓硫酸中会发生钝化，所以淘洗除去滤渣中混有的铁时，应加入稀硫酸淘洗，故选A； 【小问3详解】 由题意可知，“反应”这一步发生反应为铜中与稀硝酸和过氧化氢溶液反应生成硝酸铜和水，反应的化学方程式为Cu+H2O2+2HNO3=Cu(NO3)2+2H2O，故答案为：Cu+H2O2+2HNO3=Cu(NO3)2+2H2O； 【小问4详解】 由分析可知，硝酸铜溶液经蒸发浓缩，降温至温度略高于26.4℃结晶，过滤、洗涤、干燥得到二水硝酸铜，故答案为：蒸发浓缩，降温至温度略高于26.4℃结晶。 18. 氨是工业生产硝酸的重要原料，请根据以下工业制硝酸的原理示意图回答含氮化合物相关的问题： （1）氨气在“氧化炉”中所发生反应的化学方程式为________。 （2）“吸收塔”尾部会有含NO、NO2等氮氧化物的尾气排出，为消除它们对环境的破坏作用，通常用以下两种方法处理： ①氨转化法。已知7 mol氨恰好能将含NO和NO2共6 mol的混合气体完全转化为N2，则混合气体中NO和NO2的物质的量之比为________。 ②NaClO溶液氧化吸收。用NaClO溶液吸收硝酸尾气，可提高尾气中NO的去除率。其他条件相同，NO转化为的转化率随NaClO溶液初始pH(用稀盐酸调节)的变化如图所示： Ⅰ．在酸性NaClO溶液中，HClO氧化NO生成Cl-和，其离子方程式：________。 Ⅱ．NaClO溶液的初始pH越小，NO转化率越高。其原因是________。 （3）用硝酸可以回收粗银中的银。取样品0.3000 g溶于足量的硝酸，以NH4Fe(SO4)2·12H2O为指示剂，用0.1 mol/LKSCN标准溶液滴定，当锥形瓶中溶液变为红色，且半分钟内不褪色达滴定终点，平行滴定三次，平均消耗22.00 mLKSCN标准溶液。已知：AgSCN为难溶于水的白色固体，FeSCN2+为红色。通过计算确定粗银中银的回收率________(假设产品中的杂质不参与反应，写出计算过程)。 【答案】（1）4NH3+5O24NO+6H2O （2） ①. 1：3 ②. 3HClO+2NO+H2O=2+3Cl-+5H+ ③. 溶液pH越小，溶液中HClO的浓度越大，氧化NO的能力越强 （3）79.20% 【解析】 【分析】N2、H2在高温高压催化剂条件下合成NH3，NH3与O2在催化剂存在条件下加热发生氧化反应产生NO、H2O，NO与O2、H2O反应产生HNO3。 【小问1详解】 NH3与O2在氧化炉中，在催化剂存在条件下加热，发生氧化反应产生NO、H2O，该反应的化学方程式为：4NH3+5O24NO+6H2O； 【小问2详解】 ①NH3与NO、NO2反应产生N2、H2O，假设6 mol 混合气体中NO、NO2的物质的量分别是x、y，则x+y=6 mol，NO、NO2得到电子变为N2，NH3失去电子变为N2，根据电子守恒可知有关系式2x+4y=7×3 mol，将两式联立即可解得x=1.5 mol，y=4.5 mol故n(NO)：n(NO2)=x：y=1：3； ②在酸性NaClO溶液中，HClO氧化NO生成Cl-和，HClO被还原为HCl，其离子方程式为：3HClO+2NO+H2O=2+3Cl-+5H+； NaClO溶液的初始pH越小，NO转化率越高，其原因是：溶液pH越小，溶液中HClO的浓度就越大，其氧化NO的能力越强； 【小问3详解】 HNO3将样品中的Ag氧化为Ag+，根据反应Ag++SCN-=AgSCN↓反应转化关系可知：用0.1 mol/LKSCN标准溶液滴定，平均消耗22.00 mLKSCN标准溶液。n(Ag)=c·V=0.1 mol/L×0.022 L=2.200×10-3 mol，则该工艺银的回收率为：×100%=79.20%。 19. 工业生产过程中产生的含硫化合物会造成环境问题，可用多种方法脱除。 Ⅰ．由次氯酸钠碱性废水(含有杂质Ca2+)处理硫酸工业尾气的流程如下： 控制合适的条件有利于提高SO2的吸收率(脱硫率)。 （1）脱硫时需保持溶液呈碱性，此过程的主要反应之一为：；另一个为氧化还原反应，请写出该反应的离子方程式：___________。 （2）提高脱硫率的可行措施有___________(填序号)。 a．加快通入尾气的速率 b．吸收塔中喷淋的碱液与气体逆向接触 c．提高碱液pH （3）脱硫时需温度控制在40-60℃之间，原因是___________。 Ⅱ．一种铁基脱硫剂脱除硫化氢(H2S)的方法包括吸收和再生两个阶段，其工艺流程原理如下： （4）写出“吸收”反应的离子方程式：___________。 （5）当吸收224mL(标准状况) H2S时，若要保持脱硫液中Fe3+的物质的量不变，则所通入的氧气的物质的量为___________mol。 【答案】（1）或 （2）bc （3）温度过低，反应速率慢；温度过高SO2溶解度减小或温度过高NaClO或HClO不稳定分解 （4）H2S+2Fe3+=S↓+2Fe2++2H+ （5）5×10-3 【解析】 【分析】次氯酸钠的碱性废水中通入硫酸工业尾气进行脱硫，SO2被氧化并最终生成Na2SO4等，少量Ca2+与反应生成CaSO4沉淀，过滤后，所得滤渣为CaSO4；滤液经过蒸发浓缩、冷却结晶，得到Na2SO4晶体。 【小问1详解】 脱硫时需保持溶液呈碱性，此过程的主要反应之一为：；生成的被ClO-氧化，生成和Cl-等，则另一个为氧化还原反应，该反应的离子方程式：或。 【小问2详解】 a．加快通入尾气的速率，会导致SO2未反应就随气体逸出，吸收效果差，脱硫率降低，a不符合题意； b．吸收塔中喷淋的碱液与气体逆向接触，接触面积大，脱硫率提高，b符合题意； c．提高碱液pH，有利于吸收SO2，并转化为，易被ClO-氧化，脱硫率提高，c符合题意； 故选bc。 【小问3详解】 脱硫时，若温度过低，则反应速率慢，若温度过高，不利于SO2气体的溶解，且易造成次氯酸的分解，则需温度控制在40-60℃之间，原因是：温度过低，反应速率慢；温度过高SO2溶解度减小或温度过高NaClO或HClO不稳定分解。 【小问4详解】 从图中可以看出，“吸收”时，Fe3+将H2S氧化，生成Fe2+、S和H+，依据得失电子守恒、电荷守恒和元素守恒，发生反应的离子方程式：H2S+2Fe3+=S↓+2Fe2++2H+。 【小问5详解】 吸收时，发生反应H2S+2Fe3+=S↓+2Fe2++2H+；再生时，发生反应4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O，由此可建立关系式：2H2S——O2，当吸收224mL(标准状况) H2S时，n(H2S)==0.01mol，若要保持脱硫液中Fe3+的物质的量不变，则所通入的氧气的物质的量为=5×10-3mol。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$