精品解析：山东省济宁市名校联盟2024-2025学年高三上学期12月月考化学试题

济宁市名校联盟2024-2025学年度2022级高三上学期12月月考 一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题意。 1. 化学促进我国航天事业不断蓬勃发展。下列有关说法正确的是 A. “北斗系统”芯片的主要成分为二氧化硅 B. 在制造火箭舱体的镁锂合金表面电镀镍是阴极电保护法 C. “天和核心舱”推进系统中的腔体采用的氮化硼陶瓷属于新型金属材料 D. 火星全球影像彩图显示了火星表土颜色，表土中赤铁矿主要成分为 2. 化学品在食品加工和制作过程中起着重要作用。下列说法错误的是 A. 山梨酸、苯甲酸可用作食品的防腐剂 B. 可用作面包等食品的漂白剂 C. 维生素C和还原铁粉可用作食品抗氧化剂 D. 碳酸氢钠、碳酸氢铵可用作食品膨松剂 3. 下列过程对应的离子方程式正确的是 A. 工业上电解饱和食盐水制烧碱和氯气： B. 废水中的用去除： C. 用溶液刻蚀覆铜电路板： D. 溶液中通入少量： 4. 下列图示实验中，能达到对应实验目的的是 A B C D A. 除铁钉表面的柴油 B. 向容量瓶中转移溶液 C. 分离中的少量白磷 D. 测量气体的体积 5. 某化学兴趣小组利用酸碱中和反应设计成如图所示的电池装置，工作过程中溶液的浓度逐渐增大(忽略溶液体积变化)。下列关于该电池说法错误的是 A. 膜m是阳离子交换膜，膜n是阴离子交换膜 B. 电池总反应为 C. 电池中生成时，放出的电能等于稀硫酸与溶液反应的中和热 D. 电极M上消耗标准状况下的时，溶液的浓度为 6. 为原子序数依次增大的短周期主族元素，基态W原子的电子总数是其最高能级电子数的两倍，Z的第一电离能大于同周期的相邻元素；四种元素形成的物质受热易分解，结构如图，其中五元环为平面结构，下列说法正确的是 A. 简单氢化物的还原性： B. 简单离子的半径： C. 基态Y原子核外电子的空间运动状态有6种 D. 由组成的化合物均为共价化合物 7. 一定条件下，苯基丙炔()可与发生催化加成，反应如下： 反应过程中该炔烃及反应产物的占比随时间的变化如图(已知：反应I、Ⅲ为放热反应)，下列说法正确的是 A. 反应焓变：反应I>反应Ⅱ B. 反应活化能：反应I>反应Ⅱ C. 增加HCl浓度可增加平衡时产物Ⅱ和产物I的比例 D. 选择相对较短的反应时间，及时分离获得高产率的产物II 8. Deacon催化氧化法以作催化剂将HCl转化为的反应： ，实现氯资源的再利用。如图为该法的一种催化机理。下列说法正确的是 A. 反应①在低温下可自发进行 B. 反应②的平衡常数 C. 反应③为 D. 反应制得1mol ，需要投入2mol 9. 以锌灰(ZnO，含PbO、CuO、FeO、、等杂质)为原料制备铝酸锌的流程如图所示。 已知：“沉锌”产物为。 下列说法错误的是 A. “滤渣Ⅰ”的主要成分是和 B. 试剂X可能是 C. “净化Ⅱ”发生的反应可能为 D. “焙烧”时，发生反应的与的物质的量之比为1：8 10. 室温下，浓度均为 0.10 mol/L，体积均为 V0 的 MOH 和ROH 溶液，分别加水稀释至体积 V，pH 随的变化如图所示。下列叙述正确的是 A. 稀释前两溶液的 Ka : MOH 溶液>ROH 溶液 B. ROH 的电离程度：b 点小于 a 点 C. 两溶液在稀释过程中，c(H+)均逐渐减少 D. 当时，若两溶液同时升高温度，则c(R+)/c(M+)增大 二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题意，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 11. 下列实验操作和现象，得出的相应结论正确的是 实验操作 实验现象 结论 A 将红色固体加热，并用带火星的木条检验生成的气体 得到绿色固体()，木条复燃 热稳定性 B 将浓硫酸和灼热木炭反应产生的气体依次通过品红溶液、饱和NaHCO3溶液、澄清石灰水 品红溶液褪色，澄清石灰水变浑浊 浓硫酸和木炭反应产生SO2和CO2气体 C 向溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液 溶液突变为浅红色 恰好被完全氧化 D 将片和片用导线连接后插入溶液中 片上有气泡冒出 金属性： A. A B. B C. C D. D 12. 氢气是一种清洁能源，乙醇-水催化重整可获得。主要反应有： Ⅰ． Ⅱ． 一定条件下，向2L恒容密闭容器中充入和，和的平衡转化率随温度的变化如图所示。下列说法正确的是 A. 表示的平衡转化率 B. a点和b点对应反应Ⅰ的平衡常数： C. 200℃反应达平衡时， D. 500℃时，反应Ⅱ的平衡常数 13. 碘是人体不可缺少的微量元素，采用离子交换法从卤水(富含I-)中提取碘的工艺流程如下。下列说法错误的是 A. “氧化1”的主要离子方程式为 B. 离子交换树脂的作用是富集碘元素 C. 理论上参加反应的n(Cl2):n(Na2SO3)=1:2 D. “吹碘”鼓入热空气是利用了I2易升华的性质 14. 电催化还原可高效合成甘氨酸，以乙醛酸为原料，采用双金属为催化电极，催化电极上的反应原理如图所示： 已知：。 下列说法错误的是 A. 工作时，电流经电解质流向双金属催化电极 B. 若表示，则步骤①电极反应式为 C. 为了提高甘氨酸产率，应促使快速脱离双金属催化电极表面 D. 若表示测得生成的和甘氨酸物质的量之比为，理论上该装置的电子利用率为 15. 一定条件下，H2C2O4(二元弱酸)被100 mL 1 mol·L-1的酸性KMnO4溶液氧化生成CO2的反应过程中，不同价态含锰微粒的浓度随时间变化如图所示。下列说法正确的是 A. 前5 min内所发生的反应中，氧化产物与还原产物的物质的量之比为2：1 B. 该条件下，Mn2+和不能大量共存 C. 后期反应的离子方程式为 D. 反应至17min的过程中，理论上生成标准状况下10.08LCO2 三、非选择题：本题共5小题，共60分。 16. 按要求回答下列问题： （1）常温下0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液加水稀释过程，下列表达式的数值一定变小的是_______(填字母)。 A. B. C. D. （2）取10mL的醋酸溶液，加入等体积的水，醋酸的电离平衡_______(填“向左”“向右”或“不”)移动；另取10mL的醋酸溶液，加入少量无水醋酸钠固体(假设加入固体前后，溶液体积保持不变)，待固体溶解后，溶液中的值将_____(填“增大”“减小”或“无法确定”)。 （3）已知25℃时，三种酸的电离平衡常数如下： 化学式 —— —— ①下列四种离子结合H+能力最强的是_______(填字母)。  A． B． C． D． ②写出下列反应的离子方程式：(少量)：_______； (少量)：_______。 （4）和水溶液中含砷的各种微粒的分布分数(平衡时某物质的浓度占各物质浓度之和的分数)与pH的关系分别如图所示。 ①以酚酞为指示剂(变色范围：，将NaOH溶液逐滴加入溶液中，当溶液由无色变为浅红色时停止滴加。该过程中主要反应的离子方程式为_______。  ②第一步电离方程式为_______。  ③若，第二步电离的电离常数为，则_______。 17. 按要求回答下列问题： （1）中科院研究团队制备的高质量单晶具有非常规超导态的独特性质。回答下列问题： ①位于元素周期表第_______周期第_______族，原子变成优先失去_______轨道上的电子；是与同一主族相邻元素，基态原子价电子的轨道表示式为_______。 ②第一电离能、、由大到小的顺序为_______，原因是_______。 （2）钴及其配合物在催化、药物和材料科学领域具有广泛应用，根据所学知识回答下列问题： ①元素位于元素周期表中的_______区。 ②下列状态的钴中，电离最外层一个电子所需能量最大的是_______(填标号)。 a． b． c． d． ③钴的一种配合物在分析化学中常用来检验，原理为(亮黄色)。配离子的组成元素中，电负性从大到小的顺序为_______。 18. 重油加氢脱硫废催化剂(主要含、、Mo、V和一定量的S、C)回收价值大。工业生产中从重油加氢脱硫废催化剂回收V、Mo的工艺流程如图所示： 已知：微溶于冷水，能溶于热水；“沉钼”过程得到。 回答下列问题： （1）“焙烧1”生成的气体是___________(填化学式)。 （2）“水浸”后的V、Mo以和的形式存在。“焙烧2”过程中V发生反应的化学方程式为___________。 （3）相关元素可溶性组分物质的量浓度c与pH的关系及钒在不同pH、不同浓度下的存在形态如图所示。“中和”时调节pH的理论范围为___________；“滤渣”的主要成分为___________(填化学式)。 （4）“沉钒”操作时，随着温度升高，沉钒率下降，原因是___________。 （5）“焙烧3”采取真空干燥焙烧，副产物经处理后可投入使用的操作单元是___________。 （6）“焙烧4”发生反应的化学方程式为___________。 19. 高铁酸钾()是一种绿色高效的水处理剂，紫色固体，极易溶于水，微溶于浓KOH溶液，不溶于乙醇；在0～5℃、强碱性溶液中较稳定。实验室用如图装置(夹持装置略)制备并探究其性质。 回答下列问题： （1）仪器X的名称是_______；装置A中反应的离子方程式为_______；装置B中的试剂为_______。 （2）装置C中发生多个放热反应，其中生成的化学方程式为_______；反应中KOH必须过量的原因是_______；装置C存在一定缺陷，会导致产率降低，改进的方法是_______。 （3）探究的性质用KOH溶液充分洗涤C中所得固体，再用KOH溶液将溶出，得到紫色溶液a，取少量a，滴加盐酸，有产生。实验可证明氧化性：_______(填“>”或“＜”)，而与制备的实验中和的氧化性强弱关系相反，原因是_______。 20. 乙烯是重要的基础化工原料，工业上利用乙烷制乙烯涉及的相关反应如下： 反应I：；反应Ⅱ：。 （1）298K时，反应历程如图1所示。已知在标准压强下，由最稳定的单质合成1mol物质B的反应焓变，叫做物质B的标准摩尔生成焓，用符号表示。部分物质的如图2所示。的标准摩尔生成焓为0。 该反应的决速步骤为______(填“反应a”或“反应b”)。图2中_______，反应Ⅱ的_______。 （2）已知反应I：的速率方程为，，其中k正、k逆分别为正、逆反应速率常数，p为各组分分压。 ①在实际生产中，t℃时，向恒容密闭容器中通入C2H6(g)和N2 (作稀释剂，不参与反应)，测得容器总压和转化率α随时间变化的结果如图。起始时n(C2H6)：n(N2) =______；平衡时______；k正/k逆 ______。 ②下列措施既能提高反应物的平衡转化率，又能增大生成C2H4(g)的反应速率的是_______(填标号)。 a．升高温度 b．增大压强 c．加入催化剂 d．适当增大C2H6(g)浓度 （3）电催化乙烷催化脱氢制乙烯。利用质子传导型固体氧化物电解池也可实现乙烷制乙烯。乙烷在电极上直接电催化裂解为乙烯，同时质子经电解质“抽取”至另一极与CO2反应生成CO，阳极的电极方程式为_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 济宁市名校联盟2024-2025学年度2022级高三上学期12月月考 一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题意。 1. 化学促进我国航天事业不断蓬勃发展。下列有关说法正确的是 A. “北斗系统”芯片的主要成分为二氧化硅 B. 在制造火箭舱体的镁锂合金表面电镀镍是阴极电保护法 C. “天和核心舱”推进系统中的腔体采用的氮化硼陶瓷属于新型金属材料 D. 火星全球影像彩图显示了火星表土颜色，表土中赤铁矿主要成分为 【答案】D 【解析】 【详解】A．北斗芯片中的半导体材料为晶体硅，二氧化硅是光导纤维的成分，A错误； B．镁锂金属的活泼比镍强，如发生电化学腐蚀，先反应的是镁锂，故在火箭舱体的镁锂合金表面电镀镍是利用镍的耐腐蚀性能的物理保护方法，B错误； C．硬度大、强度高的氮化硼陶瓷属于新型无机非金属材料，C错误； D．土壤中赤铁矿的主要成分为，D正确； 故答案为：D。 2. 化学品在食品加工和制作过程中起着重要作用。下列说法错误的是 A. 山梨酸、苯甲酸可用作食品的防腐剂 B. 可用作面包等食品的漂白剂 C. 维生素C和还原铁粉可用作食品抗氧化剂 D. 碳酸氢钠、碳酸氢铵可用作食品膨松剂 【答案】B 【解析】 【详解】A．苯甲酸及其钠盐、山梨酸及其钾盐常用作食品防腐剂，能有效防止食物变质发酸、延长保质期，故A正确； B．SO2有害，SO2不能用作面包等食品的漂白剂，故B错误； C．维生素C和还原铁粉具有还原性，可与氧化性物质发生氧化还原反应，可用作食品的抗氧化剂，故C正确； D．NH4HCO3、NaHCO3与酸会生成CO2，可作馒头、面包等食物的膨松剂，故D正确； 故选B。 3. 下列过程对应的离子方程式正确的是 A. 工业上电解饱和食盐水制烧碱和氯气： B. 废水中的用去除： C. 用溶液刻蚀覆铜电路板： D. 溶液中通入少量： 【答案】A 【解析】 【详解】A．工业上电解饱和食盐水，在阳极失去电子生成Cl2，H2O在阴极得到电子生成H2和，离子方程式为：，A正确； B．废水中的用FeS去除生成PbS沉淀，离子方程式为：，B错误； C．用溶液刻蚀覆铜电路板，将氧化为，被还原为，电离方程式为：，C错误； D．的酸性弱于，溶液中通入少量反应生成、和，离子方程式为：，D错误； 故选A。 4. 下列图示实验中，能达到对应实验目的的是 A B C D A. 除铁钉表面的柴油 B. 向容量瓶中转移溶液 C. 分离中的少量白磷 D. 测量气体的体积 【答案】D 【解析】 【详解】A．柴油属于烃类，与氢氧化钠溶液不反应，也不溶于氢氧化钠溶液，所以用氢氧化钠溶液不能除铁钉表面的柴油，A错误； B．向容量瓶中转移溶液时，玻璃棒上端不能靠着容量瓶内壁，下端应该靠在刻度线以下，B错误； C．CS2属于非极性溶剂，白磷也是非极性分子，白磷能溶于CS2中，不能用过滤的方法分离，C错误。 D．HCl气体易溶于水、难溶于CCl4，所以测量HCl气体体积时能选用四氯化碳，D正确； 故选D。 5. 某化学兴趣小组利用酸碱中和反应设计成如图所示的电池装置，工作过程中溶液的浓度逐渐增大(忽略溶液体积变化)。下列关于该电池说法错误的是 A. 膜m是阳离子交换膜，膜n是阴离子交换膜 B. 电池总反应为 C. 电池中生成时，放出的电能等于稀硫酸与溶液反应的中和热 D. 电极M上消耗标准状况下的时，溶液的浓度为 【答案】C 【解析】 【分析】M极通入氢气，电极反应式为H2-2e-=2H+，故M极为负极，N极产生氢气，电极反应式为2H++2e-=H2，故N极为正极，工作过程中K2SO4溶液的浓度逐渐增大，K+移向正极，故膜m为阳离子交换膜，硫酸根移向负极，故膜n为阴离子交换膜。 【详解】A．分析可知，膜m为阳离子交换膜，膜n为阴离子交换膜，A正确； B．电池总反应2KOH+H2SO4=K2SO4+2H2O，离子方程式为H++OH−=H2O，B正确； C．原电池的能量转化率无法达到100%，所以生成1mol H2O时，酸碱中和反应放出的热量与放出的电能不相等，C错误； D．电极M上消耗标准状况下的2.24LH2时，电子转移0.2mol，即0.2molK+，0.1mol硫酸根转移至中间室，即K2SO4物质的量增加0.1mol，忽略体积变化，则浓度增加0.2mol/L，故K2SO4溶液的浓度变为0.3mol⋅L−1，D正确； 故答案选C。 6. 为原子序数依次增大的短周期主族元素，基态W原子的电子总数是其最高能级电子数的两倍，Z的第一电离能大于同周期的相邻元素；四种元素形成的物质受热易分解，结构如图，其中五元环为平面结构，下列说法正确的是 A. 简单氢化物的还原性： B. 简单离子的半径： C. 基态Y原子核外电子的空间运动状态有6种 D. 由组成的化合物均为共价化合物 【答案】A 【解析】 【分析】由图可知，化合物中X、Y、Z形成共价键的数目为1、4、3，X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，W原子的电子总数是其最高能级电子数的两倍，Z的第一电离能大于同周期的相邻元素，则X为H元素、Y为C元素、Z为N元素、W为O元素。 【详解】A．同周期元素，从左到右元素的非金属性依次增强，简单氢化物的还原性依次减弱，则氨气的还原性强于水，故A正确； B．电子层数相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，则氮离子的离子半径大于氧离子，故B错误； C．碳元素的原子序数为6，基态原子的电子排布式为1s22s22p2，则原子核外电子的空间运动状态有4种，故C错误； D．由图可知，四种元素形成的化合物是含有离子键和共价键的离子化合物，故D错误； 故选A。 7. 一定条件下，苯基丙炔()可与发生催化加成，反应如下： 反应过程中该炔烃及反应产物的占比随时间的变化如图(已知：反应I、Ⅲ为放热反应)，下列说法正确的是 A. 反应焓变：反应I>反应Ⅱ B. 反应活化能：反应I>反应Ⅱ C. 增加HCl浓度可增加平衡时产物Ⅱ和产物I的比例 D. 选择相对较短的反应时间，及时分离获得高产率的产物II 【答案】A 【解析】 【详解】A．反应I、Ⅲ为放热反应，根据盖斯定律，反应Ⅱ也是放热反应，相同物质的量的反应物，反应I放出的热量小于反应Ⅱ放出的热量，反应放出的热量越多，其焓变越小，因此反应焓变：反应I>反应Ⅱ，A正确； B．短时间里反应I得到的产物比反应Ⅱ得到的产物多，说明反应I的速率比反应Ⅱ的速率快，速率越快，其活化能越小，则反应活化能：反应I<反应Ⅱ，B错误； C．由图可以看出产物I和产物Ⅱ存在可逆反应，则产物Ⅱ和产物I的比值即该可逆反应的平衡常数K，由于平衡常数只与温度有关，所以增加HCl浓度平衡时产物Ⅱ和产物I的比例不变，C错误； D．根据图中信息，选择相对较短的反应时间，及时分离可获得高产率的产物Ⅰ，D错误； 故选A。 8. Deacon催化氧化法以作催化剂将HCl转化为的反应： ，实现氯资源的再利用。如图为该法的一种催化机理。下列说法正确的是 A. 反应①在低温下可自发进行 B. 反应②的平衡常数 C. 反应③为 D. 反应制得1mol ，需要投入2mol 【答案】C 【解析】 【分析】根据图中信息结合原子守恒反应①为，X为；反应②为，Y为；反应③为 。 【详解】A．反应①为，需在高温下可自发进行，A错误； B．反应②为，平衡常数，B错误； C． 为反应④，根据盖斯定律将④-①-②得③，，C正确； D．将反应①+②可知，制得1mol ，需要投入1mol ，D错误； 故答案为：C。 9. 以锌灰(ZnO，含PbO、CuO、FeO、、等杂质)为原料制备铝酸锌的流程如图所示。 已知：“沉锌”产物为。 下列说法错误的是 A. “滤渣Ⅰ”的主要成分是和 B. 试剂X可能是 C. “净化Ⅱ”发生的反应可能为 D. “焙烧”时，发生反应的与的物质的量之比为1：8 【答案】D 【解析】 【分析】锌灰的主要成分为ZnO，含有PbO、CuO、FeO、、等杂质，加稀硫酸溶解，产生ZnSO4、CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3和PbSO4，过滤除去PbSO4和SiO2即为滤渣Ⅰ，滤液中含有ZnSO4、CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3；加入双氧水将FeSO4氧化为Fe2(SO4)3，再加X调节滤液的pH，将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去，为不引入新的杂质离子，X可以是ZnO、Zn(OH)2、ZnCO3；所得滤液中含CuSO4，加入ZnCl2和Zn单质与铜离子发生反应：，从而除去铜离子；滤液为ZnSO4，再加入NH4HCO3生成，再加入氢氧化铝混合焙烧煅烧得到，据此分析； 【详解】A．由以上分析可知滤渣Ⅰ为PbSO4和SiO2，A正确； B．由以上分析可知X可以是ZnO、Zn(OH)2、ZnCO3，B正确； C．由以上分析可知“净化Ⅱ”中Zn将铜离子还原为CuCl白色沉淀除去，发生的反应为，C正确； D．中N(Zn)∶N(Al)=1∶2，中含3个Zn，则需要6个反应，两者物质的量之比为：1∶6，D错误； 故选D； 10. 室温下，浓度均为 0.10 mol/L，体积均为 V0 的 MOH 和ROH 溶液，分别加水稀释至体积 V，pH 随的变化如图所示。下列叙述正确的是 A. 稀释前两溶液的 Ka : MOH 溶液>ROH 溶液 B. ROH 的电离程度：b 点小于 a 点 C. 两溶液在稀释过程中，c(H+)均逐渐减少 D. 当时，若两溶液同时升高温度，则c(R+)/c(M+)增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．0.10mol/LMOH的pH=13，则MOH为强碱，强碱在溶液中完全电离，不存在电离平衡常数，选项A错误； B．由图示可以看出ROH为弱碱，弱电解质在水溶液中随着浓度的减小其电离程度增大，b点溶液体积大于a点，所以b点浓度小于a点，则ROH电离程度：b＞a，选项B错误； C．若两种溶液稀释，溶液中c（OH-）逐渐减小，温度不变，Kw不变，所以c(H+)逐渐增大，选项C错误； D．根据A知，碱性MOH＞ROH，当＝2时，由于ROH是弱电解质，升高温度能促进ROH的电离，则c(R+)增大，c(M+)几乎不变，所以c(R+)/c(M+)增大，选项D正确。 答案选D。 二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题意，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 11. 下列实验操作和现象，得出的相应结论正确的是 实验操作 实验现象 结论 A 将红色固体加热，并用带火星的木条检验生成的气体 得到绿色固体()，木条复燃 热稳定性 B 将浓硫酸和灼热木炭反应产生的气体依次通过品红溶液、饱和NaHCO3溶液、澄清石灰水 品红溶液褪色，澄清石灰水变浑浊 浓硫酸和木炭反应产生SO2和CO2气体 C 向溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液 溶液突变为浅红色 恰好被完全氧化 D 将片和片用导线连接后插入溶液中 片上有气泡冒出 金属性： A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．由实验操作和现象可知，红色固体加热生成和氧气，可知热稳定性<，A正确； B．该实验中品红溶液褪色说明生成SO2，但SO2通入饱和NaHCO3溶液，会反应生成CO2，影响CO2的后续检验，因此应选用酸性高锰酸钾或溴水除去SO2，B错误； C．Fe2+、Cl-均可被酸性高锰酸钾溶液氧化，溶液突变为浅红色，不能证明Fe2+恰好被完全氧化，C错误； D．铝片和铁片用导线连接后插入NaOH溶液中，构成原电池，铝为负极，铁为正极，铁片上有气泡冒出，电极反应式为：，D错误； 故答案选A。 12. 氢气是一种清洁能源，乙醇-水催化重整可获得。主要反应有： Ⅰ． Ⅱ． 一定条件下，向2L恒容密闭容器中充入和，和的平衡转化率随温度的变化如图所示。下列说法正确的是 A. 表示的平衡转化率 B. a点和b点对应反应Ⅰ的平衡常数： C. 200℃反应达平衡时， D. 500℃时，反应Ⅱ的平衡常数 【答案】CD 【解析】 【详解】A．反应均为吸热反应，随着温度升高，反应I平衡正向移动，的转化率始终增大；随着温度升高，反应Ⅱ平衡也正向移动，不断生成水，使水的转化率降低，故代表的平衡转化率，代表的平衡转化率，A错误； B．对于吸热反应来说，温度越高，平衡常数越大，故点对应反应I的平衡常数：，B错误； C．由图可知，时，与水的平衡转化率都为，列出转化关系式：，，，解得，平衡时，的物质的量为mol，的物质的量为mol，因此，C正确； D．由图可知，时，的平衡转化率为，水的平衡转化率为，列出转化关系式： ，，，解得，平衡时，、、、的物质的量分别为9.9mol、2.3mol、1.5mol、1.8mol，时，对于反应前后气体分子数不变的反应Ⅱ来说，平衡常数，D正确； 故选CD。 13. 碘是人体不可缺少的微量元素，采用离子交换法从卤水(富含I-)中提取碘的工艺流程如下。下列说法错误的是 A. “氧化1”的主要离子方程式为 B. 离子交换树脂的作用是富集碘元素 C. 理论上参加反应的n(Cl2):n(Na2SO3)=1:2 D. “吹碘”鼓入热空气是利用了I2易升华的性质 【答案】C 【解析】 【分析】由题干流程图可知，向卤水中加入H2SO4后通入Cl2将I-转化为，用离子交换树脂吸附氧化生成的，再加入Na2SO3将再次转化为I-，加入NaCl和HCl进行离子交换树脂再生后，用KClO3氧化I-为I2，向溶液中吹入热空气将碘吹出，据此分析解题。 【详解】A．“氧化1”为Cl2和I-反应生成，硫酸是起酸化的作用，根据原子守恒和电荷守恒可得反应的离子方程式为：，A正确； B．由于海水中碘离子的含量较低，如果直接提取碘，会浪费大量资源，通过离子交换树脂的“吸附”、“解脱”能达到富集碘元素的目的，B正确； C．在整个流程中，氯气将I-氧化，亚硫酸钠又将含碘物质还原，根据电子守恒，Cl2得到电子，Na2SO3失去电子，Cl2~ 2e-，Na2SO3~ 2e-，从氧化还原反应的关系可知，理论上参加反应的n(Cl2):n(Na2SO3) =1:1，而不是1:2，C错误； D．因为I2具有易升华的性质，所以“吹碘”时鼓入热空气可以将I2升华出来，D正确； 故答案为：C。 14. 电催化还原可高效合成甘氨酸，以乙醛酸为原料，采用双金属为催化电极，催化电极上的反应原理如图所示： 已知：。 下列说法错误的是 A. 工作时，电流经电解质流向双金属催化电极 B. 若表示，则步骤①电极反应式为 C. 为了提高甘氨酸产率，应促使快速脱离双金属催化电极表面 D. 若表示测得生成的和甘氨酸物质的量之比为，理论上该装置的电子利用率为 【答案】BD 【解析】 【分析】根据图示，NOx在双金属为催化电极获得电子生成，部分与乙醛酸反应生成HOOC-CH=NOH，HOOC-CH=NOH获得电子生成甘氨酸；部分获得电子生成氨气。 【详解】A．根据图示，工作时，双金属为催化电极发生还原反应，双金属催化电极为阴极，电流经电解质流向双金属催化电极，故A正确； B．若表示，则步骤①电极反应式为，故B错误； C．在金属催化电极表面可以继续得电子还原为氨气，为了提高甘氨酸产率，应促使快速脱离双金属催化电极表面，故C正确； D．若表示测得生成的和甘氨酸物质的量之比为，3mol转化为3mol转移15mol电子，1mol生成1mol转移2mol电子，2mol生成2mol甘氨酸转移8mol电子，理论上该装置的电子利用率为 ，故D错误； 选BD。 15. 一定条件下，H2C2O4(二元弱酸)被100 mL 1 mol·L-1的酸性KMnO4溶液氧化生成CO2的反应过程中，不同价态含锰微粒的浓度随时间变化如图所示。下列说法正确的是 A. 前5 min内所发生的反应中，氧化产物与还原产物的物质的量之比为2：1 B. 该条件下，Mn2+和不能大量共存 C. 后期反应的离子方程式为 D. 反应至17min的过程中，理论上生成标准状况下10.08LCO2 【答案】BD 【解析】 【详解】A．前5min内浓度下降，Mn3+浓度上升，说明高锰酸钾和H2C2O4反应生成Mn3+和CO2，根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为：2KMnO4+4H2C2O4+4H2SO4=Mn2(SO4)3+K2SO4+8CO2↑+8H2O，氧化产物是CO2，还原产物为Mn2(SO4)3，氧化产物CO2与还原产物Mn2(SO4)3的物质的量之比为8：1，A错误； B．由图像可知，的浓度为0后才开始生成，该条件下和不能大量共存，B正确； C．后期Mn3+浓度下降，浓度上升，说明Mn3+和草酸反应生成和CO2，离子方程式为，C错误； D．n(KMnO4)=1mol/L×0.10L=0.1mol，2KMnO4+4H2C2O4+4H2SO4=Mn2(SO4)3+K2SO4+8CO2↑+8H2O可知，KMnO4完全反应生成0.4mol CO2、0.1mol Mn3+，在17min时，n()=n(Mn3+)，则参加反应的Mn3+的物质的量为0.05mol，生成0.05mol CO2，共生成0.45mol CO2，标况下的体积为0.45mol×22.4L/mol=10.08L，D正确； 故答案选BD。 三、非选择题：本题共5小题，共60分。 16. 按要求回答下列问题： （1）常温下0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液加水稀释过程，下列表达式的数值一定变小的是_______(填字母)。 A. B. C. D. （2）取10mL的醋酸溶液，加入等体积的水，醋酸的电离平衡_______(填“向左”“向右”或“不”)移动；另取10mL的醋酸溶液，加入少量无水醋酸钠固体(假设加入固体前后，溶液体积保持不变)，待固体溶解后，溶液中的值将_____(填“增大”“减小”或“无法确定”)。 （3）已知25℃时，三种酸的电离平衡常数如下： 化学式 —— —— ①下列四种离子结合H+能力最强的是_______(填字母)。  A． B． C． D． ②写出下列反应的离子方程式：(少量)：_______； (少量)：_______。 （4）和水溶液中含砷的各种微粒的分布分数(平衡时某物质的浓度占各物质浓度之和的分数)与pH的关系分别如图所示。 ①以酚酞为指示剂(变色范围：，将NaOH溶液逐滴加入溶液中，当溶液由无色变为浅红色时停止滴加。该过程中主要反应的离子方程式为_______。  ②第一步电离方程式为_______。  ③若，第二步电离的电离常数为，则_______。 【答案】（1）A （2） ①. 向右 ②. 减小 （3） ①. B ②. ③. （4） ①. ②. ③. 7.0 【解析】 【小问1详解】 0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液加水稀释过程，酸性减弱，减小，温度不变，所以不变，则c(OH-)变大，温度不变，电离常数不变，所以变大，可知变大，答案选A； 【小问2详解】 取10mL的醋酸溶液，加入等体积的水，根据越稀越电离原则，可知醋酸的电离平衡向右移动，另取10mL的醋酸溶液，加入少量无水醋酸钠固体(假设加入固体前后，溶液体积保持不变)，待固体溶解后，醋酸根离子浓度增大，电离常数不变，所以溶液中的值将减小； 【小问3详解】 ①离子结合H+能力越强，则对应酸的电离常数越小，所以最强的是，根据强酸制弱酸，得醋酸和少量碳酸钠反应的离子方程式为，次氯酸和碳酸钠的离子方程式为； 【小问4详解】 ①以酚酞为指示剂(变色范围：，由图可知之间，减少，增大，将NaOH溶液逐滴加入溶液中，当溶液由无色变为浅红色时停止滴加，该过程中主要反应的离子方程式为； ②由图可知，和同时存在，说明是弱酸，所以第一步电离方程式为； ③若，第二步电离的电离常数为，由图可知当pH=7.0时，，又可知，则。 17. 按要求回答下列问题： （1）中科院研究团队制备的高质量单晶具有非常规超导态的独特性质。回答下列问题： ①位于元素周期表第_______周期第_______族，原子变成优先失去_______轨道上的电子；是与同一主族相邻元素，基态原子价电子的轨道表示式为_______。 ②第一电离能、、由大到小的顺序为_______，原因是_______。 （2）钴及其配合物在催化、药物和材料科学领域具有广泛应用，根据所学知识回答下列问题： ①元素位于元素周期表中的_______区。 ②下列状态的钴中，电离最外层一个电子所需能量最大的是_______(填标号)。 a． b． c． d． ③钴的一种配合物在分析化学中常用来检验，原理为(亮黄色)。配离子的组成元素中，电负性从大到小的顺序为_______。 【答案】（1） ①. 四 ②. VB ③. 4s ④. ⑤. ⑥. N与As同主族，N比As原子半径小，原子核对核外电子的有效吸引作用强；As与Se同周期，As失去的是相对稳定的半充满的p电子，需要的能量更多 （2） ①. d ②. b ③. 【解析】 【小问1详解】 ①V为23号元素，位于第四周期VB族；V的价层电子排布式为3d34s2，V失去最外层（4s）的1个电子，生成V+；Sb与As同族，且相邻，故其价层电子排布式为5s25p3，其价层电子轨道表示式为； ②同主族从上往下，随着原子序数增大，原子的半径递增，原子核对核外电子的吸引能力减弱，故第一电离能递减，同周期第VA族元素原子的p能级为半满的稳定结构，第一电离能要高于相邻元素，故第一电离能：＞＞； 【小问2详解】 ①是27号原子，位于元素周期表Ⅷ族，属于元素周期表中的d区； ②由题给信息知，b、d项代表，a、c项代表Co原子，再失去一个电子较难，即第二电离能大于第一电离能，排除a、c选项；4p能级的能量高于4s，4p能级上电子较4s上电子易失去，故电离最外层一个电子所需能量b大于d，故答案为：b； ③配离子的组成元素为Co、N、O，同周期的元素，从左到右电负性依次增大，金属元素的电负性小于非金属元素的电负性，所以Co、N、O的电负性从大到小的顺序为。 18. 重油加氢脱硫废催化剂(主要含、、Mo、V和一定量的S、C)回收价值大。工业生产中从重油加氢脱硫废催化剂回收V、Mo的工艺流程如图所示： 已知：微溶于冷水，能溶于热水；“沉钼”过程得到。 回答下列问题： （1）“焙烧1”生成的气体是___________(填化学式)。 （2）“水浸”后的V、Mo以和的形式存在。“焙烧2”过程中V发生反应的化学方程式为___________。 （3）相关元素可溶性组分物质的量浓度c与pH的关系及钒在不同pH、不同浓度下的存在形态如图所示。“中和”时调节pH的理论范围为___________；“滤渣”的主要成分为___________(填化学式)。 （4）“沉钒”操作时，随着温度升高，沉钒率下降，原因是___________。 （5）“焙烧3”采取真空干燥焙烧，副产物经处理后可投入使用的操作单元是___________。 （6）“焙烧4”发生反应的化学方程式为___________。 【答案】（1）、 （2） （3） ①. 7~9.3 ②. 、 （4）在热水中溶解度大 （5）沉钒 （6） 【解析】 【分析】废催化剂(主要含、、Mo、V和一定量的S、C)在空气中进行焙烧1，焙烧生成、等气体除去S、C，所得固体混合物在空气和加入加入Na2CO3后继续焙烧，溶液将V、Mo分别转化为和Na2MoO4形式存在，SiO2和也与Na2CO3反应分别生成Na2SiO3和Na[Al(OH)4]，烧渣加热水溶解，然后加硫酸中和，将Na2SiO3和Na[Al(OH)4]转化为、沉淀除去，得到的滤液中加入(NH4)2SO4进行沉钒即将转化为NH4VO3，过滤得到NH4VO3沉淀和滤液，对NH4VO3进行焙烧3得到V2O5，滤液中加浓硝酸进行沉钼，然后过滤得到，进行焙烧4得到MoO3，据此分析解答。 【小问1详解】 由分析可知，在空气中进行焙烧1，S、C燃烧生成、等气体； 【小问2详解】 V在“焙烧2”过程中与碳酸钠和氧气发生反应生成，其化学方程式为 【小问3详解】 “中和”时调节pH的目的是使Na2SiO3和Na[Al(OH)4]转化为沉淀除去，但不影响，结合图中信息可知pH应控制在7~9.3之间；“滤渣”的主要成分为、； 【小问4详解】 由题干已知信息可知，NH4VO3微溶于冷水、乙醇、乙醚，能溶于热水，故“沉钒”时，沉钒率反而下降，可能的原因是温度升高，NH4VO3的溶解度增大； 【小问5详解】 NH4VO3真空焙烧发生反应：，生成的副产物氨气经硫酸吸收得到硫酸铵溶液，可在沉钒步骤中继续使用； 【小问6详解】 “焙烧4”发生反应的化学方程式为。 19. 高铁酸钾()是一种绿色高效的水处理剂，紫色固体，极易溶于水，微溶于浓KOH溶液，不溶于乙醇；在0～5℃、强碱性溶液中较稳定。实验室用如图装置(夹持装置略)制备并探究其性质。 回答下列问题： （1）仪器X的名称是_______；装置A中反应的离子方程式为_______；装置B中的试剂为_______。 （2）装置C中发生多个放热反应，其中生成的化学方程式为_______；反应中KOH必须过量的原因是_______；装置C存在一定缺陷，会导致产率降低，改进的方法是_______。 （3）探究的性质用KOH溶液充分洗涤C中所得固体，再用KOH溶液将溶出，得到紫色溶液a，取少量a，滴加盐酸，有产生。实验可证明氧化性：_______(填“>”或“＜”)，而与制备的实验中和的氧化性强弱关系相反，原因是_______。 【答案】（1） ①. 三颈烧瓶 ②. ③. 饱和食盐水 （2） ①. ②. 提供碱性环境，确保K2FeO4稳定存在，提高产率； ③. 在冷水浴中进行 （3） ①. ＜ ②. 溶液的酸碱性不同 【解析】 【分析】A中浓盐酸与高锰酸钾发生，可制备氯气，B中饱和食盐水可除去挥发的HCl，C中碱性条件下氯气与氢氧化铁反应生成K2FeO4，D中NaOH可吸收过量氯气，据此分析解题。 【小问1详解】 仪器X为三颈烧瓶；根据分析，装置A中浓盐酸与高锰酸钾发生可制备氯气，反应的离子方程式为；B中饱和食盐水可除去挥发的HCl； 【小问2详解】 C中碱性条件下氯气与氢氧化铁反应生成K2FeO4，该反应的化学方程式为；由题目它知信息可知K2FeO4在酸性或中性环境下不稳定，在碱性环境中能稳定存在，可知装置C需要确保碱性环境，即需KOH溶液过量，确保K2FeO4能稳定存在，则装置C中的KOH溶液需过量，目的是提供碱性环境，确保K2FeO4稳定存在，提高产率；在0～5℃、强碱性溶液中较稳定，故该反应需要控制温度，在冷水浴中进行； 【小问3详解】 将溶出，滴加盐酸，有产生，氧化剂＞氧化产物，则Cl2＜；制备K2FeO4的原理为3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O，得出氧化性Cl2＞；对比两个反应的条件，制备K2FeO4在碱性条件下，对比实验中在酸性条件下进行；说明溶液的酸碱性的不同影响物质氧化性的强弱。 20. 乙烯是重要的基础化工原料，工业上利用乙烷制乙烯涉及的相关反应如下： 反应I：；反应Ⅱ：。 （1）298K时，反应历程如图1所示。已知在标准压强下，由最稳定的单质合成1mol物质B的反应焓变，叫做物质B的标准摩尔生成焓，用符号表示。部分物质的如图2所示。的标准摩尔生成焓为0。 该反应的决速步骤为______(填“反应a”或“反应b”)。图2中_______，反应Ⅱ的_______。 （2）已知反应I：的速率方程为，，其中k正、k逆分别为正、逆反应速率常数，p为各组分分压。 ①在实际生产中，t℃时，向恒容密闭容器中通入C2H6(g)和N2 (作稀释剂，不参与反应)，测得容器总压和转化率α随时间变化的结果如图。起始时n(C2H6)：n(N2) =______；平衡时______；k正/k逆 ______。 ②下列措施既能提高反应物的平衡转化率，又能增大生成C2H4(g)的反应速率的是_______(填标号)。 a．升高温度 b．增大压强 c．加入催化剂 d．适当增大C2H6(g)浓度 （3）电催化乙烷催化脱氢制乙烯。利用质子传导型固体氧化物电解池也可实现乙烷制乙烯。乙烷在电极上直接电催化裂解为乙烯，同时质子经电解质“抽取”至另一极与CO2反应生成CO，阳极的电极方程式为_______。 【答案】（1） ①. 反应a ②. -86 ③. （2） ①. ②. ③. 45 ④. a （3） 【解析】 【小问1详解】 由图1可知，反应a的活化能为+80.8kJ/mol-(-104.1kJ/mol)=184.9kJ/mol，反应b的活化能为+185.2kJ/mol-(+54.5kJ/mol)=130.7kJ/mol，反应的活化能越大、反应速率越慢，为反应的决速步骤，则该反应的决速步骤为反应a；由图1可知，反应ⅠC2H6(g)C2H4(g)+H2(g)的∆H1=+139kJ/mol，∆H1=生成物的标准摩尔生成焓之和-反应物的标准摩尔生成焓之和=53kJ/mol+0kJ/mol-xkJ/mol=+139kJ/mol，解得x=-86；反应Ⅱ的∆H2=2×53kJ/mol+2×(-241.8kJ/mol)-2×(-86kJ/mol)-0kJ/mol=-205.6kJ/mol； 【小问2详解】 ①由图可知，起始C2H6(g)和N2(g)的总压强为100kPa，平衡时C2H6(g)的转化率为75%，总压强为115kPa；设起始C2H6(g)、N2物质的量分别为m mol、n mol，列三段式：，在恒温恒容容器中，气体压强之比等于气体分子物质的量之比，则，解得m:n=1:4，即起始时n(C2H6) :n(N2)=1:4，起始C2H6、N2的压强依次为20kPa、80kPa；平衡时C2H4的物质的量分数为，平衡时p(C2H4)=115kPa×=15kPa；同理可计算出平衡时p(C2H6)=5kPa、p(H2)=15kPa，平衡时正、逆反应速率相等，则k正×5=k逆×15×15，k正=45k逆，； ②a．该反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，能提高反应物的平衡转化率，又能增大生成C2H4(g)的反应速率，a符合题意； b．增大压强能增大生成C2H4(g)的反应速率，但平衡逆向移动，反应物的平衡转化率减小，b不符合题意； c．加入催化剂，能增大生成C2H4(g)的反应速率，但平衡不移动，反应物的平衡转化率不变，c不符合题意； d．适当增大C2H6(g)的浓度，能增大生成C2H4(g)的反应速率，虽然平衡向正反应方向移动，但反应物的平衡转化率减小，d不符合题意； 故答案选a； 【小问3详解】 利用质子传导型固体氧化物电解池也可实现乙烷制乙烯，乙烷在电极上直接电催化裂解为乙烯，同时质子经电解质“抽取”至另一极与CO2反应生成CO，阳极上发生失电子的氧化反应，故阳极上C2H6发生失电子的氧化反应得到C2H4，阳极的电极方程式为C2H6-2e- = C2H4+2H+。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $