精品解析：宁夏灵武市第一中学2024-2025学年高二上学期期末考试 化学试题

灵武市第一中学高二年级上学期期末考试 化学试卷 考生注意： 1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 4.本卷命题范围：人教版选择性必修1全册(侧重第三、四章)。 5.可能用到的相对原子质量：H1 C12 N14 O16 Ni59 一、选择题(本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的) 1. 对于反应 ，下列条件中能使活化分子百分数增加的是 A. 增大反应物浓度 B. 升高体系的温度 C. 缩小反应容器的体积 D. 增大气体的压强 2. 下列物质间的转化属于化学变化且能量变化符合图示变化的是 A. 2Cl→Cl2 B. NaOH(s)溶解 C. 水煤气燃烧 D. 煅烧石灰石 3. 在200℃、Pa下，1mol燃烧生成气态水的能量变化如图所示，已知： kJ·mol-1下列有关说法正确的是 A. B. 键的键能为930kJ·mol-1 C. 物质所具有的总能量：甲>丙>乙 D. 1mol分解为2molH与1molO时吸收930kJ的热量 4. 对于不同的化学反应，决定其反应速率的最主要因素是 A. 反应体系的温度 B. 反应物的性质 C. 反应体系的压强 D. 反应物的浓度 5. 体积、pH均相同的盐酸和醋酸分别与足量的锌粉发生反应，产生的氢气体积(V)随时间(t)变化曲线正确的是 A. B. C. D. 6. 下列实验装置(夹持装置已略去)选择正确且能达到相应实验目的的是 A. 图A是电解精炼铜 B. 图B是测定中和反应反应热 C. 图C是实现化学能转化为电能 D. 图D是测定食醋浓度 7. 常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是 A. 的溶液中：、、、 B. 的溶液中：、、、 C. 由水电离出的mol·L-1的溶液中：、、、 D. mol·L-1的溶液中：、、、 8. 下列用来表示物质变化的化学用语中，正确的是 A. 明矾水解的离子方程式： B. 用溶液做导电实验，灯泡发光： C 以石墨作电极电解氯化镁溶液： D. 表示氢气燃烧热的热化学方程式： 9. 验证牺牲阳极的阴极保护法，实验如下（烧杯内均为经过酸化的3%NaCl溶液）。 ① ② ③ 在Fe表面生成蓝色沉淀 试管内无明显变化 试管内生成蓝色沉淀 下列说法不正确的是 A 对比②③，可以判定Zn保护了Fe B. 对比①②，K3[Fe(CN)6]可能将Fe氧化 C. 验证Zn保护Fe时不能用①的方法 D. 将Zn换成Cu，用①的方法可判断Fe比Cu活泼 10. 一种太阳能电化学电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是 A. 光照时，a极周围pH增大 B. 光照时，光电极()为负极 C. 该电池能将太阳能直接转化为电能 D. 光照时，负极反应式为 11. 常温下，向1LpH=10的NaOH溶液中持续通入CO2。通入CO2的体积(V)与溶液中水电离出的c(OH-)的关系如图所示。下列叙述错误的是 A. a点溶液中，水电离出的c(H+)=1×10-10mol•L-1 B. b点溶液中，水电离出的c(H+)=1×10-7mol•L-1 C. c点溶液中，c(Na+)＞c(HCO)＞c(CO) D. d点溶液中，c(Na+)=2c(CO)+c(HCO) 12. 下列实验能达到预期目的的是 选项 实验内容 实验目的 A 等pH等体积HB和HA分别与NaOH溶液反应，HB消耗的NaOH溶液体积多 证明HA是强酸 B 向1 mL 0.2 mol·L-1 NaOH溶液中滴入2滴0.1 mol·L-1的MgCl2溶液，产生白色沉淀后，再滴加2滴0.1 mol·L-1的FeCl3溶液，又生成红褐色沉淀 证明在相同温度下，溶度积常数：Ksp[Mg(OH)2]＞Ksp[Fe(OH)3] C 将SO2通入酸性KMnO4溶液中，紫红色褪去 证明SO2具有漂白性 D 向含有酚酞的Na2CO3溶液中加入少量BaCl2固体，溶液红色会变浅 证明Na2CO3溶液中存在水解平衡 A. A B. B C. C D. D 13. 用固体氧化物作为电解质的氢氧燃料电池电解Na2SO4溶液，已知固体氧化物在高温下允许氧离子(O2－)在其间通过，其工作原理如图所示(c、d均为惰性电极)。下列有关说法正确的是 A. 电路中电子流向为a→d→c→b B. 电极b为负极，电极反应式为O2＋4e－=2O2－ C. 电解后烧杯中溶液pH增大 D. 理论上b极消耗气体和c极生成气体质量相等 14. 常温下，各微粒H2A、HA-和A2-存在于H2A和NaOH溶液反应后的溶液中，它们的分布系数δ[如δ(HA-)=]与溶液pH的关系如图所示。下列说法错误的是 A. 图中曲线b为δ(HA-) B. 常温下，H2A的Ka2=10-4.2 C. 等浓度的Na2A和NaHA的混合溶液：c(H+)＜c(OH-) D. N点时，c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+3c(A2-) 二、非选择题(本题共4小题，共58分) 15. 电化学装置在人们的日常生活、工业生产中应用广泛。回答下列问题： （1）下图是一套模拟工业生产的电化学装置，丙装置中两电极均为惰性电极，电解质溶液为KCl溶液，不考虑气体溶解，且钾离子交换膜只允许钾离子通过。 ①利用甲装置在铝件表面镀铜，铝件应为___________(填“a”或“b”)极，b电极反应式为___________。 ②乙装置为___________(填“原电池”或“电解池”)，c电极反应式为___________。 ③通过丙装置制取KOH溶液，制得的KOH溶液可以通过___________(填“g”或“h”)口排出，若要生产112gKOH，理论上消耗标准状况下的体积为___________L。 （2）一种将燃料电池与电解池组合制备的装置如图所示(电极均为惰性电极)： ①气体X为___________(填分子式)。 ②戊装置工作时，向___________(填“i”或“j”)电极移动，j电极的电极反应式为___________。 16. 食醋是生活中常见的调味品，其主要成分醋酸是一种一元弱酸。回答下列问题： （1）相同条件下，取体积与均相同的和溶液，分别和足量的锌粉反应。生成相同体积的氢气时，用时较少的是_______(填化学式，下同)，最终生成氢气的体积较多的是_______。 （2）常温下，的溶液与的溶液等体积混合后，溶液呈中性，该温度下的电离常数为_______(用含a、b的代数式表示)。 （3）常温下，用的溶液分别滴定等体积等浓度的溶液和溶液，得到2条滴定曲线，如图所示。 ①滴定溶液的曲线是_______(填“图1”或“图2”)，图2 E点溶液中所有离子浓度大小关系为_______。 ②滴定醋酸实验中应选用_______作指示剂，若滴定过程中出现以下情况，对测定浓度的影响分别是：a.滴定前滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后消失：_______(填“偏高”“偏低”或“无影响”，下同)；b.滴定结束后读数时俯视液面：_______。 17. 丙烷、乙烯等有机物在工业上有广泛的应用，回答下列问题： （1）已知：①C3H8（g）+5O2（g）= 3CO2（g）+4H2O（l） △H1 ②C（石墨，s）+O2（g）= CO2（g） △H2 ③2H2（g）+O2（g）= 2H2O（l） △H3 写出丙烷气体（C3H8）分解得到石墨（C）和氢气的热化学方程式：___。 （2）煤制乙烯包括合成气制备、合成气制甲醇、甲醇分解三步，则： ①生产合成气的反应：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)在高温下能自发进行，则该反应的___（填选项）。 a．△H>0 △S>0 b．△H>0 △S<0 c．△H<0 △S>0 d．△H<0 △S<0 ②用合成气制备甲醇的反应为：CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g)（不发生其他反应）。四个容器中起始时压强、容积均相同，维持恒温，控制条件如下表； 编号 条件控制 CO(g)/moL H2(g)/moL CH3OH(g)/moL A 维持恒容 0.2 0.4 0 B 维持恒容 0.1 0.2 0.1 C 维持恒容 0.4 0.8 0 D 维持恒压 0.4 0.8 0 达到平衡时，四个容器中甲醇的体积分数由大到小的关系是___（用字母表示）。 （3）在两个容积均为1L的密闭容器中以不同的氢碳比[n（H2）/n(CO2)]充入H2和CO2，在一定条件下发生反应：2CO2（g）+ 6H2（g） C2H4（g）+ 4H2O（g）△H。CO2的平衡转化率α（CO2）与温度的关系如图所示。 ①此反应平衡常数表达式K=___，P点对应温度下，K的值为___。 ②该反应的△H___0（填“>”“<”或“=”），判断的理由是___。 ③氢碳比：X___2.0（填“>”“<”或“=”）。 ④在氢碳比为2.0时，Q点v（逆）___P点的v（逆）（填“>”“<”或“=”）。 18. 某废镍催化剂主要含金属、、及、和等。以该废镍催化剂为原料制备草酸镍晶体的工艺流程如下： 已知常温下几种金属离子开始沉淀和完全沉淀时的如下表： 金属离子 开始沉淀时()的 7.2 3.7 2.2 7.5 完全沉淀时()的 8.7 47 3.2 9.0 回答下列问题： （1）滤渣①的化学式为_______；“转化”时发生反应的离子方程式为_______。 （2）利用上述表格数据，计算的_______，如果“转化”后的溶液中浓度为，则“调”应控制的范围是_______。 （3）“沉镍”时，溶液滴加过快会导致产品不纯，其原因_______。 （4）产品草酸镍晶体纯度的测定.称取产品，经过量稀硫酸处理后，用高锰酸钾标准溶液滴定，滴定终点时消耗的高锰酸钾溶液，则产品中的质量分数是_______，若某同学测出产品的纯度超过100%，若滴定过程操作无错误，则可能原因是_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 灵武市第一中学高二年级上学期期末考试 化学试卷 考生注意： 1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 4.本卷命题范围：人教版选择性必修1全册(侧重第三、四章)。 5.可能用到的相对原子质量：H1 C12 N14 O16 Ni59 一、选择题(本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的) 1. 对于反应 ，下列条件中能使活化分子百分数增加的是 A. 增大反应物浓度 B. 升高体系的温度 C. 缩小反应容器的体积 D. 增大气体的压强 【答案】B 【解析】 【详解】A．增大反应物浓度会增加单位体积内的活化分子数，但活化分子百分数不变，A不符合题意； B．升高体系的温度会提高分子动能，使更多分子成为活化分子，活化分子百分数增加，B正确； C．缩小反应容器体积相当于增大压强，单位体积内活化分子数增多，但百分数不变，C不符合题意； D．增大气体压强同样不会改变活化分子百分数，仅增加单位体积内的活化分子数，D不符合题意； 故选B。 2. 下列物质间的转化属于化学变化且能量变化符合图示变化的是 A. 2Cl→Cl2 B. NaOH(s)溶解 C. 水煤气燃烧 D. 煅烧石灰石 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图示可知：该化学反应为放热反应，是化学键形成过程，不属于化学反应，故A错误； B．溶解是物理变化过程，故B错误； C．水煤气燃烧是放热的化学反应，故C正确； D．煅烧石灰石是吸热的化学反应，故D错误； 故选C 3. 在200℃、Pa下，1mol燃烧生成气态水的能量变化如图所示，已知： kJ·mol-1下列有关说法正确的是 A. B. 键的键能为930kJ·mol-1 C. 物质所具有总能量：甲>丙>乙 D. 1mol分解为2molH与1molO时吸收930kJ的热量 【答案】D 【解析】 【分析】化学反应中，断键需要吸收能量，成键则放出能量，断键吸收的能量-成键释放的能量；对于所给反应，-490kJ·mol-1，解得a=498。 【详解】A．结合分析知，-490kJ·mol-1，则a=498，A项错误； B．通过乙→丙可知，4molH与2molO形成4molH-O键时释放出1860kJ能量，则H-O键的键能为=465 kJ/mol，B项错误； C．甲→乙是断裂反应物中化学键的过程，需要吸收热量，则物质所具有的总能量：乙>甲；乙→丙是形成新键得到生成物的过程，需要释放热量，则物质所具有的总能量：乙>丙；所给反应是放热反应，则物质所具有的总能量：甲>丙；综上，正确的顺序应为乙>甲>丙，C项错误； D．由图可知，2molH与1molO形成1molH2O(g)时释放出1860kJ热量，则1mol H2O(g)分解为2molH与1molO时吸收930kJ的热量，D项正确； 故选D。 4. 对于不同的化学反应，决定其反应速率的最主要因素是 A. 反应体系的温度 B. 反应物的性质 C. 反应体系的压强 D. 反应物的浓度 【答案】B 【解析】 【详解】温度、压强、浓度都是影响反应速率的外界因素，不是最主要的因素；反应物本身的性质是内因，是决定反应速率的最主要因素； 故选B。 5. 体积、pH均相同的盐酸和醋酸分别与足量的锌粉发生反应，产生的氢气体积(V)随时间(t)变化曲线正确的是 A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【分析】体积、pH均相同的盐酸和醋酸，溶液中相同，但盐酸为强酸溶液、醋酸为弱酸，溶液的浓度不同（），所含溶质的物质的量不同（），与足量的锌粉发生反应，随反应的发生，醋酸溶液中电离平衡正移，下降的缓慢，比盐酸溶液中大，醋酸与锌粉发生反应生成的速率比盐酸快，醋酸完全反应生成的体积比盐酸生成的体积大。 【详解】A．图中表示二者产生的氢气体积相同，与事实不符，A项错误； B．图中表示盐酸与锌粉反应生成的速率快，且生成的的体积大，与事实不符，B项错误； C．图中表示醋酸与锌粉反应生成的速率快，且生成的的体积大，符合事实，C项正确； D．图中表示盐酸与锌粉反应生成的速率快，与事实不符，D项错误； 故选C。 6. 下列实验装置(夹持装置已略去)选择正确且能达到相应实验目的的是 A. 图A是电解精炼铜 B. 图B是测定中和反应反应热 C. 图C是实现化学能转化为电能 D. 图D是测定食醋浓度 【答案】C 【解析】 【详解】A．图A中粗铜连接电源负极作阴极，阴极上发生还原反应；精铜连接电源正极作阳极，发生氧化反应变为Cu2+进入溶液，因此不是电解精炼铜，A错误； B．图B缺少混合反应溶液的环形玻璃搅拌棒，因此不能用于测定中和反应反应热，B错误； C．图C构成了原电池，能够实现化学能向电能的转化，C正确； D．NaOH标准溶液显碱性，应该使用碱式滴定管，若使用酸式滴定管，会导致活塞与滴定管黏在一起，因此图D不能用于测定食醋浓度，D错误； 故合理选项是C。 7. 常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是 A. 的溶液中：、、、 B. 的溶液中：、、、 C. 由水电离出的mol·L-1的溶液中：、、、 D. mol·L-1的溶液中：、、、 【答案】B 【解析】 【详解】A．pH=1溶液为强酸性环境，与在存在下发生氧化还原反应，不能大量共存，A错误； B．的溶液为强酸性（pH=1），给定各离子在酸性条件下稳定、不反应，能大量共存，B正确； C．由水电离出的的溶液可能为强酸或强碱性，在酸中分解，在碱中与OH⁻反应，且OH⁻也能与反应生成沉淀，均不能大量存在，C错误； D．与会形成络合物，不能大量共存，D错误； 故选B。 8. 下列用来表示物质变化的化学用语中，正确的是 A. 明矾水解的离子方程式： B. 用溶液做导电实验，灯泡发光： C. 以石墨作电极电解氯化镁溶液： D. 表示氢气燃烧热的热化学方程式： 【答案】D 【解析】 【详解】A．Al3+的水解是微弱的，生成的Al(OH)3不能沉淀，不写沉淀符号，水解的离子方程式为，故A错误； B．属于强电解质，在水中完全电离出铜离子和氯离子，能导电，电离方程式为，CuCl2溶液通电时电解生成铜和氯气，电解方程式为：，故B错误； C．与电解饱和食盐水类似，以石墨作电极电解氯化镁溶液的方程式为，故C错误； D．燃烧热是指在101 kPa时，1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量叫做燃烧热，氢气燃烧热的热化学方程式为 ，故D正确； 故选D。 9. 验证牺牲阳极的阴极保护法，实验如下（烧杯内均为经过酸化的3%NaCl溶液）。 ① ② ③ 在Fe表面生成蓝色沉淀 试管内无明显变化 试管内生成蓝色沉淀 下列说法不正确的是 A. 对比②③，可以判定Zn保护了Fe B. 对比①②，K3[Fe(CN)6]可能将Fe氧化 C. 验证Zn保护Fe时不能用①的方法 D. 将Zn换成Cu，用①的方法可判断Fe比Cu活泼 【答案】D 【解析】 【详解】分析：A项，对比②③，②Fe附近的溶液中加入K3[Fe（CN）6]无明显变化，②Fe附近的溶液中不含Fe2+，③Fe附近的溶液中加入K3[Fe（CN）6]产生蓝色沉淀，③Fe附近的溶液中含Fe2+，②中Fe被保护；B项，①加入K3[Fe（CN）6]在Fe表面产生蓝色沉淀，Fe表面产生了Fe2+，对比①②的异同，①可能是K3[Fe（CN）6]将Fe氧化成Fe2+；C项，对比①②，①也能检验出Fe2+，不能用①的方法验证Zn保护Fe；D项，由实验可知K3[Fe（CN）6]可能将Fe氧化成Fe2+，将Zn换成Cu不能用①的方法证明Fe比Cu活泼。 详解：A项，对比②③，②Fe附近的溶液中加入K3[Fe（CN）6]无明显变化，②Fe附近的溶液中不含Fe2+，③Fe附近的溶液中加入K3[Fe（CN）6]产生蓝色沉淀，③Fe附近的溶液中含Fe2+，②中Fe被保护，A项正确；B项，①加入K3[Fe（CN）6]在Fe表面产生蓝色沉淀，Fe表面产生了Fe2+，对比①②的异同，①可能是K3[Fe（CN）6]将Fe氧化成Fe2+，B项正确；C项，对比①②，①加入K3[Fe（CN）6]在Fe表面产生蓝色沉淀，①也能检验出Fe2+，不能用①的方法验证Zn保护Fe，C项正确；D项，由实验可知K3[Fe（CN）6]可能将Fe氧化成Fe2+，将Zn换成Cu不能用①的方法证明Fe比Cu活泼，D项错误；答案选D。 点睛：本题通过实验验证牺牲阳极的阴极保护法，考查Fe2+的检验、实验方案的对比，解决本题的关键是用对比分析法。要注意操作条件的变化，如①中没有取溶液，②中取出溶液，考虑Fe对实验结果的影响。要证明Fe比Cu活泼，可用②的方法。 10. 一种太阳能电化学电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是 A. 光照时，a极周围pH增大 B. 光照时，光电极()为负极 C. 该电池能将太阳能直接转化为电能 D. 光照时，负极反应式为 【答案】B 【解析】 【分析】由图可知，a极得到电子发生还原反应生成，为正极，反应为：；则b为负极； 【详解】A．原电池中阳离子向正极运动，氢离子移动到a极，导致酸性增强，pH减小，A错误； B．由分析可知，光电极()为负极，B正确； C．该电池能在太阳能作用下，通过化学反应转化为电能，C错误； D．光照时，负极发生失去电子的氧化反应，D错误； 故选B。 11. 常温下，向1LpH=10的NaOH溶液中持续通入CO2。通入CO2的体积(V)与溶液中水电离出的c(OH-)的关系如图所示。下列叙述错误的是 A. a点溶液中，水电离出的c(H+)=1×10-10mol•L-1 B. b点溶液中，水电离出的c(H+)=1×10-7mol•L-1 C. c点溶液中，c(Na+)＞c(HCO)＞c(CO) D. d点溶液中，c(Na+)=2c(CO)+c(HCO) 【答案】C 【解析】 【分析】常温下，向1LpH=10的NaOH溶液中持续通入CO2，a点为单一氢氧化钠溶液，a到c是生成碳酸钠，b点是碳酸钠和氢氧化钠的混合溶液，c点是单一的碳酸钠溶液，c到d是生成碳酸氢钠，d点是碳酸氢钠和碳酸的混合溶液，d点溶液呈中性。 【详解】A．氢氧化钠溶液中水电离出的氢离子与氢氧根离子的浓度始终相等，a是没有通二氧化碳的情况，即pH=10的NaOH溶液，则c(H+)=1×10﹣10mol/L，而氢离子来源于水的电离，所以水电离出的c(H+)=1×10﹣10mol/L，故A正确； B．b点是强碱溶液对水的电离的抑制作用与碳酸钠水解对水的电离的促进作用相抵消，溶液中H+全是由水电离出来的，水电离出的c(H+)=1×10-7mol•L-1，故B正确； C．当水电离出的OH﹣离子浓度最大时，说明此时的溶液是碳酸钠溶液，对水的电离起促进作用，由于碳酸根离子的水解程度较小，所以离子溶液浓度大小为c(Na+)＞c(CO)＞c(HCO)，故C错误； D．d点溶液中水电离出的OH﹣离子浓度10﹣7mol/L，溶液呈中性，c(H+)=c(OH﹣)，结合电荷守恒c(Na+)+c(H+)=2c(CO)+c(HCO)+c(OH﹣)，两式相减，得c(Na+)=2c(CO)+c(HCO)，故D正确； 故选C。 12. 下列实验能达到预期目的的是 选项 实验内容 实验目的 A 等pH等体积HB和HA分别与NaOH溶液反应，HB消耗的NaOH溶液体积多 证明HA是强酸 B 向1 mL 0.2 mol·L-1 NaOH溶液中滴入2滴0.1 mol·L-1的MgCl2溶液，产生白色沉淀后，再滴加2滴0.1 mol·L-1的FeCl3溶液，又生成红褐色沉淀 证明在相同温度下，溶度积常数：Ksp[Mg(OH)2]＞Ksp[Fe(OH)3] C 将SO2通入酸性KMnO4溶液中，紫红色褪去 证明SO2具有漂白性 D 向含有酚酞的Na2CO3溶液中加入少量BaCl2固体，溶液红色会变浅 证明Na2CO3溶液中存在水解平衡 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．等pH等体积HB和HA分别与NaOH溶液反应，HB消耗的NaOH溶液体积多，可知等pH时HB的浓度大，则HB的酸性比HA的弱，不能证明HA为强酸，故A错误； B．NaOH过量，分别与氯化镁、氯化铁反应生成沉淀，不能比较Ksp[Mg(OH)2]、Ksp[Fe(OH)3]的大小，故B错误； C．二氧化硫可被酸性高锰酸钾溶液氧化，溶液褪色，可知二氧化硫具有还原性，故C错误； D．碳酸根离子与钡离子反应生成沉淀，使碳酸根离子的水解平衡逆向移动，溶液红色会变浅，可证明水解平衡的存在，故D正确； 故选：D。 13. 用固体氧化物作为电解质的氢氧燃料电池电解Na2SO4溶液，已知固体氧化物在高温下允许氧离子(O2－)在其间通过，其工作原理如图所示(c、d均为惰性电极)。下列有关说法正确的是 A. 电路中电子流向a→d→c→b B. 电极b为负极，电极反应式为O2＋4e－=2O2－ C. 电解后烧杯中溶液pH增大 D. 理论上b极消耗气体和c极生成气体质量相等 【答案】D 【解析】 【详解】A．用以O2传递电荷固体氧化物为电解质的氢氧燃料电池电解Na2SO4溶液，电子不可能通过电解质溶液, 电路中电子流向为a→d；c→b ；A错误； B．原电池中通入O2的电极为正极，正极的电极反应式是O2+4e-=2O2- ，B错误； C．通入H2的电极为正极，电解Na2SO4溶液实质上是电解水，只要温度不变溶液的pH不变，C错误； D．在整个闭合回路中电子转移数目相等，在b极电极反应式是O2+4e-=2O2- ；在阳极c上发生的电极反应式是4OH—-4e-=2H2O+O2↑，由于都是氧气得到或失去电子，所以根据整个闭合回路中电子转移数目相等可知理论上b极消耗气体和c极生成气体质量相等，D正确； 答案选D。 14. 常温下，各微粒H2A、HA-和A2-存在于H2A和NaOH溶液反应后的溶液中，它们的分布系数δ[如δ(HA-)=]与溶液pH的关系如图所示。下列说法错误的是 A. 图中曲线b为δ(HA-) B. 常温下，H2A的Ka2=10-4.2 C. 等浓度的Na2A和NaHA的混合溶液：c(H+)＜c(OH-) D. N点时，c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+3c(A2-) 【答案】C 【解析】 【分析】 H2A中加入NaOH，发生反应H2A+OH-=HA-+H2O、HA-+OH-=A2-+H2O，则图中a曲线为δ(H2A)，b曲线为δ(HA-)，c曲线为δ(A2-)。 【详解】A．由分析可知，图中曲线b为δ(HA-)，A正确； B．在图中，N点为δ(HA-)与δ(A2-)的交叉点，δ(HA-)=δ(A2-)，c(HA-)=c(A2-)，则常温下，H2A的Ka2==c(H+)=10-4.2，B正确； C．等浓度的Na2A和NaHA的混合溶液，对应于图中的N点，pH=4.2，则c(H+)＞c(OH-)，C错误； D．N点时，c(HA-)=c(A2-)，依据电荷守恒，c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-)=c(OH-)+3c(A2-)，D正确； 故选C。 二、非选择题(本题共4小题，共58分) 15. 电化学装置在人们的日常生活、工业生产中应用广泛。回答下列问题： （1）下图是一套模拟工业生产的电化学装置，丙装置中两电极均为惰性电极，电解质溶液为KCl溶液，不考虑气体溶解，且钾离子交换膜只允许钾离子通过。 ①利用甲装置在铝件表面镀铜，铝件应为___________(填“a”或“b”)极，b电极反应式为___________。 ②乙装置为___________(填“原电池”或“电解池”)，c电极反应式为___________。 ③通过丙装置制取KOH溶液，制得的KOH溶液可以通过___________(填“g”或“h”)口排出，若要生产112gKOH，理论上消耗标准状况下的体积为___________L。 （2）一种将燃料电池与电解池组合制备的装置如图所示(电极均为惰性电极)： ①气体X为___________(填分子式)。 ②戊装置工作时，向___________(填“i”或“j”)电极移动，j电极的电极反应式为___________。 【答案】（1） ①. b ②. Cu2++2e-=Cu ③. 原电池 ④. CH3OH-6e-+8OH-=+6H2O ⑤. h ⑥. 11.2 （2） ①. H2 ②. i ③. -e-= 【解析】 【分析】（1）乙为燃料电池，通入CH3OH的为负极，c极电极反应式为CH3OH-6e-+8OH-=+6H2O，通入氧气一极为正极，d极电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-；甲为电解池，b极连负极为阴极，a为阳极，丙为电解池，丙装置中两电极均为惰性电极，电解质溶液为KCl溶液，e电极与电源正极相连为阳极，电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑，Cl-减少K+剩余，f电极为阴极，电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，K+由阳极区透过钾离子交换膜进入阴极区，高浓度的KOH溶液从h出口流出。 （2）由信息可知，丁装置为氢氧燃料电池，通入O2的电极为正极，电极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-，通入H2的电极为负极，电极反应为H2+2OH--2e-=2H2O；戊装置为制备的电解池，电极j为阳极，电极反应式为-e-=，电极i为阴极，电极反应为2H++2e-=H2↑。 【小问1详解】 ①镀铜时镀件放在阴极，故铝件应为b；根据分析，b电极反应式为Cu2++2e-=Cu； ②根据分析，乙装置为原电池；c极电极反应式为CH3OH-6e-+8OH-=+6H2O； ③根据分析，制得的KOH溶液可以通过h出口流出；n(KOH)==2mol，n(e-)=n(OH-)=2mol，由2H2O-4e-=O2+4H+可知n(O2)=n(e-)=0.5mol，标况下体积为11.2L； 【小问2详解】 ①根据分析，气体X为H2； ②电解池中阳离子向阴极移动，故K+向i电极移动；j为阳极，电极反应式为-e-=。 16. 食醋是生活中常见的调味品，其主要成分醋酸是一种一元弱酸。回答下列问题： （1）相同条件下，取体积与均相同的和溶液，分别和足量的锌粉反应。生成相同体积的氢气时，用时较少的是_______(填化学式，下同)，最终生成氢气的体积较多的是_______。 （2）常温下，的溶液与的溶液等体积混合后，溶液呈中性，该温度下的电离常数为_______(用含a、b的代数式表示)。 （3）常温下，用的溶液分别滴定等体积等浓度的溶液和溶液，得到2条滴定曲线，如图所示。 ①滴定溶液的曲线是_______(填“图1”或“图2”)，图2 E点溶液中所有离子浓度大小关系为_______。 ②滴定醋酸实验中应选用_______作指示剂，若滴定过程中出现以下情况，对测定浓度的影响分别是：a.滴定前滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后消失：_______(填“偏高”“偏低”或“无影响”，下同)；b.滴定结束后读数时俯视液面：_______。 【答案】（1） ①. ②. （2） （3） ①. 图1 ②. ③. 酚酞 ④. 偏高 ⑤. 偏低 【解析】 【小问1详解】 是弱酸，取相同体积与和溶液，醋酸的物质的量大，分别和足量的锌粉反应，生成相同体积的氢气时，氢离子浓度下降的慢，速率快，用时较少的是；最终生成氢气的体积较多的是； 【小问2详解】 的溶液与的溶液等体积混合后，溶液呈中性，根据电荷守恒，溶液呈中性，=2，； 【小问3详解】 ①用的溶液滴定溶液最终生成氯化钠，滴定终点pH=7，故滴定溶液曲线是图1；图2 E点为滴定终点，产物为溶液中所有离子浓度大小关系为； ②滴定醋酸产物为，显碱性，实验中应选用碱性变色的指示剂酚酞；：a.滴定前滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后消失，造成氢氧化钠标准液消耗体积偏大，测出醋酸浓度偏高；b.滴定结束后读数时俯视液面，读出的标准液体积偏小，测出醋酸浓度偏低； 17. 丙烷、乙烯等有机物在工业上有广泛的应用，回答下列问题： （1）已知：①C3H8（g）+5O2（g）= 3CO2（g）+4H2O（l） △H1 ②C（石墨，s）+O2（g）= CO2（g） △H2 ③2H2（g）+O2（g）= 2H2O（l） △H3 写出丙烷气体（C3H8）分解得到石墨（C）和氢气的热化学方程式：___。 （2）煤制乙烯包括合成气制备、合成气制甲醇、甲醇分解三步，则： ①生产合成气的反应：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)在高温下能自发进行，则该反应的___（填选项）。 a．△H>0 △S>0 b．△H>0 △S<0 c．△H<0 △S>0 d．△H<0 △S<0 ②用合成气制备甲醇的反应为：CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g)（不发生其他反应）。四个容器中起始时压强、容积均相同，维持恒温，控制条件如下表； 编号 条件控制 CO(g)/moL H2(g)/moL CH3OH(g)/moL A 维持恒容 0.2 0.4 0 B 维持恒容 0.1 0.2 0.1 C 维持恒容 0.4 0.8 0 D 维持恒压 0.4 0.8 0 达到平衡时，四个容器中甲醇的体积分数由大到小的关系是___（用字母表示）。 （3）在两个容积均为1L的密闭容器中以不同的氢碳比[n（H2）/n(CO2)]充入H2和CO2，在一定条件下发生反应：2CO2（g）+ 6H2（g） C2H4（g）+ 4H2O（g）△H。CO2的平衡转化率α（CO2）与温度的关系如图所示。 ①此反应的平衡常数表达式K=___，P点对应温度下，K的值为___。 ②该反应的△H___0（填“>”“<”或“=”），判断的理由是___。 ③氢碳比：X___2.0（填“>”“<”或“=”）。 ④在氢碳比为2.0时，Q点v（逆）___P点的v（逆）（填“>”“<”或“=”）。 【答案】 ①. C3H8（g）=3C（石墨，s）+ 4H2（g） △H=△H1-3△H2-2△H3 ②. a ③. D>C>A=B ④. ⑤. 64 ⑥. < ⑦. 其它条件不变时，升高温度，CO2转化率减小，化学平衡向逆反应方向移动，故正反应为放热反应，即△H<0 ⑧. > ⑨. < 【解析】 【详解】(1)、根据①C3H8（g）+5O2（g）= 3CO2（g）+4H2O（l） △H1 ②C（石墨，s）+O2（g）= CO2（g） △H2 ③2H2（g）+O2（g）= 2H2O（l） △H3 根据盖斯定律可知丙烷气体 (C3H8)分解得到石墨(C)和氢气的热化学方程式为：C3H8（g）=3C（石墨，s）+ 4H2（g） △H=△H1-3△H2-2△H3，故答案为C3H8（g）=3C（石墨，s）+ 4H2（g） △H=△H1-3△H2-2△H3； (2)、①由反应可知，△S>0，要使反应能自发进行，即△G=△H-T△S＜0，而该反应需要在高温才能自发进行，所以△H>0，故选a； ②A. B极限转化后起始量相同，C的投入量为A的2倍，D、 C相比，D中恒压，反应进行时物质的减小、体积减小，D相当于加压，平衡正向进行的程度比C大，平衡正向进行的程度越大，甲醇的体积分数越大，则到平衡时，四个容器中甲醇的体积分数的关系是D> C>A=B， 故答案为 D> C> A=B； (3)、①2CO2（g）+ 6H2（g）C2H4（g）+ 4H2O（g），所以平衡常数K=， 由图可知，P点平衡时二氧化碳转化率为0.5，氢碳比=2，设起始时氢气为2mol/L、二氧化碳为1mol/L，则二氧化碳浓度变化量为0.5mol/L，则 2CO2（g）+ 6H2（g）C2H4（g）+ 4H2O（g） 起始浓度(mol/L)： 1 2 0 0 变化浓度(mol/L)： 0.5 1.5 0.25 1 平衡浓度(mol/L)： 0.5 0.5 0.25 1 代入平衡常数表达式K== 64， 故答案为，64； ②、由图可知，随温度升高CO2的平衡转化率减小，说明升高温度平衡逆向移动，升高温度平衡向吸热反应越大，则正反应为放热反应，故△H<0， 故答案为<，温度升高CO2的平衡转化率减小，平衡逆向移动，故逆反应是吸热反应，正反应为放热反应； ③由图象可知X的碳氢比不等于2，在相同条件下反应达平衡时，二氧化碳的转化率增大了，说明是增大了氢气的量，提高二化碳的转化率，即碳氢比越大，二氧化碳转化率越大， 故答案为> ； ④在氢碳比为2.0时，P点达平衡，Q点未达平衡，此时二氧化碳的转化率比平衡时小，说明此时要继续转化更多的二氧化碳，反应物浓度在减小，生成物浓度在增大，正反应速率在减小，逆反应速率在增大，所以此时逆反应速率比平衡时逆反应速率小， 故答案为 <。 18. 某废镍催化剂主要含金属、、及、和等。以该废镍催化剂为原料制备草酸镍晶体的工艺流程如下： 已知常温下几种金属离子开始沉淀和完全沉淀时的如下表： 金属离子 开始沉淀时()的 7.2 3.7 2.2 7.5 完全沉淀时()的 8.7 4.7 3.2 9.0 回答下列问题： （1）滤渣①的化学式为_______；“转化”时发生反应的离子方程式为_______。 （2）利用上述表格数据，计算的_______，如果“转化”后的溶液中浓度为，则“调”应控制的范围是_______。 （3）“沉镍”时，溶液滴加过快会导致产品不纯，其原因_______。 （4）产品草酸镍晶体纯度的测定.称取产品，经过量稀硫酸处理后，用高锰酸钾标准溶液滴定，滴定终点时消耗的高锰酸钾溶液，则产品中的质量分数是_______，若某同学测出产品的纯度超过100%，若滴定过程操作无错误，则可能原因是_______。 【答案】（1） ①. ②. = （2） ①. 或 ②. 【4.7～6.2】或 （3）溶液滴加过快，会导致局部碱性过强而产生 （4） ①. 82.35% ②. 产品草酸镍(晶体)部分或全部失去结晶水 【解析】 【分析】废镍催化剂加入稀H2SO4酸浸，、、及、溶解，不溶，过滤后除去滤渣，滤液中含有Ni2+、Al3+、Fe2+、Fe3+，加入H2O2溶液，将Fe2+氧化为Fe3+，再向溶液中加入NaOH溶液调pH，使Al3+、Fe3+转化为Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀，过滤除去，向所得滤液中加入Na2C2O4溶液得到。 【小问1详解】 加入稀H2SO4酸浸，、、及、溶解，不溶，所以滤渣①的化学式为；“转化”时Fe2+被H2O2氧化为Fe3+，根据电子守恒、电荷守恒和原子守恒写出反应的离子方程式为，故答案为：；。 【小问2详解】 开始形成沉淀时，存在沉淀溶解平衡：(s)Ni2+(aq)+2OH-(aq)，，开始沉淀时，=， =，故=。 如果“转化”后的溶液中浓度为，生成沉淀的最小，，pH=6.2，故既要除尽Fe3+、Al3+，又不形成沉淀，应控制的范围是，故答案为：；。 【小问3详解】 强碱弱酸盐，水解生成OH-，溶液显碱性，溶液滴加过快，会导致局部碱性过强而产生，会导致产品不纯，故答案为：溶液滴加过快，会导致局部碱性过强而产生。 小问4详解】 ，，，==0.0045mol，的质量分数=100%=82.35%； 测出产品的纯度超过100%，若滴定过程操作无错误，则可能原因是产品草酸镍(晶体)部分或全部失去结晶水； 故答案为：82.35%；产品草酸镍(晶体)部分或全部失去结晶水。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$