精品解析：安徽师范大学附属中学2024-2025学年高二上学期1月期末学情检测化学试题

2024-2025学年度高二年级(上)·期末学情检测 化 学 考生注意： 1.试卷分值：100分，考试时间：75分钟。 2.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案区域内作答，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。 3.所有答案均要答在答题卡上，否则无效。考试结束后只交答题卡。 4.可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Mg 24 S 32 Cl 35.5 Fe 56 Cu 64 Zn 65 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. 下列设备或过程能实现电能转化为化学能的是 A．偏二甲肼燃烧 B．电动汽车充电 C．太阳能集热器 D．纽扣式银锌电池 A. A B. B C. C D. D 2. 下列各组物质依次为强电解质、弱电解质的是 A. NaOH、HF B. Na2SO4、BaSO4 C. CaCO3、氯水 D. Cu、H2S 3. 2024年7月受台风“格美”的影响，我国部分地区下起了冰雹。下列有关水蒸气变成冰雹的过程中焓变和熵变的判断正确的是 A. 、 B. 、 C. 、 D. 、 4. 在2 L恒容密闭容器中进行反应，5 min后X减少了0.3 mol，则此反应0~5 min内平均速率v为 A. B. C. D. 5. 常温下，下列离子在指定的溶液中能够大量共存的是 A. 蓝色溶液中：、、、 B. pH=1的溶液中：、、、 C. 在由水电离出的的溶液中：、、、 D. 在的溶液中：、、、 6. 二甲醚(CH3OCH3)是一种重要的化工原料，如图是反应 的能量变化图。下列说法正确的是 A B. 反应物的总能量低于生成物的总能量 C. 若产物为H2O(l)，相应的焓变为，则 D. 与曲线b相比，曲线a是使用了催化剂的能量变化曲线 7. 下列实验装置能达到实验目的的是 A．测定中和反应反应热 B．探究压强对平衡的影响 C．测定NaOH溶液的pH D．比较和的大小 A. A B. B C. C D. D 8. 历史上曾用“地康法”制氯气，其反应原理为 。关于该反应，下列图像可能描述正确的是 A. B. C. D. 9. 常温下，已知。下列溶液等体积混合后，所得溶液中水的电离程度最小的是 A. pH=3的醋酸和pH=11的氨水 B. pH=2的醋酸和pH=12的NaOH溶液 C. 0.02 mol·L-1的盐酸和0.02 mol·L-1的NaOH溶液 D. 0.02 mol·L-1的醋酸和0.02 mol·L-1的NaOH溶液 10. 某研究性学习小组利用如图装置探究氯碱工业和铜精炼的工作原理(M是离子交换膜)。下列说法错误的是 A. 电源a极为负极 B. M为阳离子交换膜 C. 电解前后装置乙中CuSO4溶液浓度逐渐变小 D. 通电后，若Fe电极上产生22.4 L Cl2(标准状况下)时，理论上电路中转移0.2 mol电子 11. 如表所示，在三个初始温度均为T ℃的容器中进行反应： 。下列说法正确的是 容器编号 容器类型 初始体积 反应物起始投入量/mol 平衡时n(NH3)/mol N2(g) H2(g) NH3(g) 甲 恒温恒容 1 L 0 0 2 1.8 乙 恒容绝热 1 L 1 3 0 x 丙 恒温恒容 3 L 3 9 0 y A. B. C. T ℃下该反应平衡常数K=1200 D. 平衡时H2的正反应速率： 12. 我国某大学科研团队提出用多孔泡沫铁、高度膨化的纳米泡沫碳(CFs)和添加了NH4Cl的FeSO4溶液构建独特的“摇椅式”全铁离子电池，电池结构如图所示(阴离子未标出)。下列说法错误的是 A. 放电时，向泡沫铁极移动 B. 充电时，阳极的电极反应式为 C. 若电源为铅蓄电池，则电极M应与PbO2电极相连 D. 放电时，每转移0.2 mol ，参与反应的铁元素的总质量为11.2 g 13. 25℃时，向20 mL 0.1 mol·L-1 BOH溶液中逐滴滴加等物质的量浓度的HCl溶液，测得溶液中随溶液的变化曲线如图所示（忽略溶液混合时的体积变化）。下列叙述错误的是 A. 25℃时，BOH的电离平衡常数数量级为 B. c点溶液中水的电离程度最大，且 C. 的溶液中： D. a、b、c三点对应的溶液中，均有 14. 常温下，用KOH溶液分别滴定HB、CuCl2、MgCl2三种溶液，［M表示、、］，pM随pH变化关系如图所示。已知；当金属离子浓度等于时，认为该离子恰好完全沉淀。下列说法错误的是 A. 曲线Ⅲ表示滴定MgCl2溶液的变化 B. 当Mg2+刚好完全沉淀时，溶液pH=11 C. 常温下，HB的电离常数 D. a点的横坐标pH=11.8 二、非选择题(本题共4小题，共58分) 15. 硫及其化合物在生产、生活中应用广泛。回答下列问题： （1）在恒温、容积为1 L的容器中，H2S可以发生如下转化，其反应过程和能量关系如图所示，写出能表示H2S(g)的燃烧热的热化学方程式：______。 （2）已知：。25℃时，H2S溶液中H2S、、在含硫粒子总浓度中所占分数随溶液pH的变化如图所示： ①写出H2S的第一步电离方程式：______。 ②25℃时，H2S的______，______。 （3）一密闭体系中发生反应，某一时间段内反应速率与时间的关系曲线图如图所示。 ①每次反应达到平衡后，仅改变其中一个条件、、时刻体系中发生变化的条件分别是______、______、______。 ②SO2的转化率最大的一段时间是______。 16. 电化学原理在探究物质性质和实际生产中应用广泛，据此回答下列问题。 Ⅰ、城镇地面下常埋有纵横交错的金属管道，地面上还铺有铁轨等。当金属管道或铁轨在潮湿土壤中形成电流回路时，就会引起这些金属制品的腐蚀。为了防止这类腐蚀的发生，某同学设计了如图1所示的装置。 （1）图1、图2装置均在工作时，图1中锌电极的作用与图2中______(填化学式)电极的作用相似，图2中负极的电极反应式是______。 （2）在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀，装置示意图如图3所示。待镀铁制品应与直流电源______(填“正”或“负”)极相连；通电后，溶液中的移向______(填“阳”或“阴”)极。 Ⅱ、丙烷(C3H8)的爆炸极限窄，故其为比较理想的便携式燃料电池的燃料。以丙烷为燃料的固体氧化物(能传导)燃料电池的结构示意图如图4所示。 （3）X极的电极反应式为______。 （4）以上述电池为电源给铁制器件镀铜(如图3)，当______(填“阴”或“阳”)极质量增加6.4 g时，消耗标准状况下的丙烷______L。 17. 在印染、造纸等领域应用广泛。以菱镁矿(主要成分是MgCO3，含少量Al2O3、FeO、SiO2等)为原料制备的工艺流程如下： 已知：①常温下，当pH>12时，铝元素以的形式存在； ②常温下，几种金属离子开始沉淀和完全沉淀时的pH如表所示： 金属离子 Fe2+ Fe3+ Al3+ Mg2+ 开始沉淀的pH 7.3 2.7 3.8 9.0 完全沉淀的pH 9.5 3.7 4.8 11.1 回答下列问题： （1）“酸浸”时，为了提高菱镁矿的利用率，可以采取的措施有______(填两种)；滤渣1为______(填化学式)。 （2）“氧化”时加入30% H2O2，发生的主要反应的离子方程式为______，若温度过高，反应速率反而减慢，可能的原因是______(任写一点)。 （3）加MgO调节pH的范围是______。 （4）含量的测定：准确称取0.6 g试样配成100 mL溶液，用______(填“酸式”或“碱式”)滴定管量取20.00 mL溶液于250 mL锥形瓶中，加入10 mL氨性缓冲溶液和3~4滴EBT指示剂，用0.02 mol·L-1的EDTA标准溶液滴定(EDTA与按物质的量之比1：1反应)，至溶液由紫红色变为蓝色，且半分钟内不变色。平行滴定3次，记录数据如表所示： 滴定次数 EDTA标准溶液 滴定前读数/mL 滴定后读数/mL 1 0.20 20.15 2 0.10 22.42 3 1.00 21.05 该样品的纯度为______%。 18. “碳”这一概念稳居“C位”，碳达峰、碳中和、碳交易、碳固定等概念被多次提及。当前，二氧化碳的捕集、利用与封存已成为我国能源领域的一个重要战略方向。回答下列问题： （1）CO2加氢合成甲醇是目前比较常用的一种降碳方法： 反应ⅰ： 反应ⅱ： 则反应 ______；该反应在______(填“高温”或“低温”)下能自发进行。 （2）CO2可以被NaOH溶液捕获。若所得溶液pH=11，溶液中______；若所得溶液pH=13，CO2主要转化为______(填离子符号)。(已知：室温下，H2CO3的、) （3）将CO2转化为乙烯是减少CO2的一种重要路径。已知在起始压强为8 MPa的恒容密闭容器中，发生反应 。反应温度、投料比对CO2平衡转化率的影响如图所示。 ①a______(填“>”“<”或“=”，下同)3.M、N两点的反应平衡常数______。 ②M点的平衡常数______(列出计算式，以气体分压来表示浓度，分压=总压×物质的量分数)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年度高二年级(上)·期末学情检测 化 学 考生注意： 1.试卷分值：100分，考试时间：75分钟。 2.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案区域内作答，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。 3.所有答案均要答在答题卡上，否则无效。考试结束后只交答题卡。 4.可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Mg 24 S 32 Cl 35.5 Fe 56 Cu 64 Zn 65 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. 下列设备或过程能实现电能转化为化学能的是 A．偏二甲肼燃烧 B．电动汽车充电 C．太阳能集热器 D．纽扣式银锌电池 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．偏二甲肼燃烧，化学能主要转化为热能，在火箭上升过程中再转化为火箭的机械能，A不符合题意； B．电动汽车充电时为电解池，将电能转化为化学能，B符合题意； C．太阳能集热器将太阳能转化为热能，C不符合题意； D．纽扣式银锌电池是将化学能转化为电能，D不符合题意； 故答案选B。 2. 下列各组物质依次为强电解质、弱电解质的是 A. NaOH、HF B. Na2SO4、BaSO4 C. CaCO3、氯水 D. Cu、H2S 【答案】A 【解析】 【分析】强电解质需满足完全离解，如强酸、强碱、大多数盐（包括难溶盐如CaCO3、BaSO4）。 弱电解质需部分离解，如弱酸（HF、H2S）、弱碱、水。 【详解】A．NaOH为强碱，HF为弱酸，A正确； B．Na2SO4、BaSO4都为强电解质，B错误； C．CaCO3为强电解质，氯水为混合物，即不是电解质也不是非电解质，C错误； D．Cu为单质，即不是电解质也不是非电解质，H2S为弱酸，弱电解质，D错误； 故选A。 3. 2024年7月受台风“格美”的影响，我国部分地区下起了冰雹。下列有关水蒸气变成冰雹的过程中焓变和熵变的判断正确的是 A. 、 B. 、 C. 、 D. 、 【答案】A 【解析】 【详解】水汽变成冰雹的过程中放热，ΔH<0，气体变成固体，混乱度减小，ΔS<0； 故选A。 4. 在2 L恒容密闭容器中进行反应，5 min后X减少了0.3 mol，则此反应0~5 min内的平均速率v为 A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．用X的浓度表示表示反应速率为=0.03mol·L⁻¹·min⁻¹，A错误； B．Y为固体，其浓度不变化，无法计算速率，B错误； C．根据速率比，v(Z)=3v(X)=3×0.03=0.09mol·L-1·min-1，C正确； D．v(W)=2v(X)=0.06mol·L-1·min-1，换算后应为0.001mol·L-1·s-1，D错误； 故选C。 5. 常温下，下列离子在指定的溶液中能够大量共存的是 A. 蓝色溶液中：、、、 B. pH=1的溶液中：、、、 C. 在由水电离出的的溶液中：、、、 D. 在的溶液中：、、、 【答案】D 【解析】 【详解】A．溶液呈蓝色可能含有Cu2+，而Cu2+与OH-能反应生成沉淀，且Ca2+与OH-反应生成为微溶物，均不能大量共存，A不符合题意； B．pH=1的溶液显酸性，在酸性条件下具有强氧化性，能将Fe2+氧化为Fe3+，因此不能大量共存，B不符合题意； C．常温下，由水电离出的的溶液可能是酸性或碱性环境，在酸性和碱性溶液中均不能大量共存，C不符合题意； D．的溶液为碱性溶液，、、、均可以大量共存，D符合题意； 故答案选D。 6. 二甲醚(CH3OCH3)是一种重要的化工原料，如图是反应 的能量变化图。下列说法正确的是 A. B. 反应物的总能量低于生成物的总能量 C. 若产物为H2O(l)，相应的焓变为，则 D. 与曲线b相比，曲线a是使用了催化剂的能量变化曲线 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，，故A错误； B．由图可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，属于放热反应，故B错误； C．若产物为(l)，(l)能量低于(g)，放出热量更多，即，故C正确； D．使用催化剂可降低反应的活化能，故与曲线a相比，曲线b为使用了催化剂的图像，故D错误； 故答案选C。 7. 下列实验装置能达到实验目的的是 A．测定中和反应的反应热 B．探究压强对平衡的影响 C．测定NaOH溶液的pH D．比较和的大小 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．图中缺少玻璃搅拌器，无法准确测定中和反应的反应热，A错误； B．该可逆反应是气体分子数保持不变的反应，通过压缩针筒体积增大压强，虽然气体颜色变深，但平衡不移动，该装置只是增大压强使气体浓度增大而已，不能达到探究目的，B错误； C．用pH试纸测定溶液的pH时，不能直接将pH试纸插入溶液中，C错误； D．把AgNO3溶液滴加到NaCl和NaI的混合溶液中，先产生黄色的AgI沉淀，后产生白色沉淀，说明AgI的溶解度比AgCl小，D正确； 故选D。 8. 历史上曾用“地康法”制氯气，其反应原理为 。关于该反应，下列图像可能描述正确是 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．反应为放热的、气体分子数减小的可逆反应，增大压强，反应速率加快，平衡正向移动，HCl的平衡转化率增大，A正确； B．温度越高，反应速率越快，达到平衡的时间越短，由于该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，HCl的平衡转化率减小，B错误； C．温度越高，反应速率越快，达到平衡的时间越短，C错误； D．压强越大，反应速率越快，达到平衡时间越短，D错误； 故答案选A。 9. 常温下，已知。下列溶液等体积混合后，所得溶液中水的电离程度最小的是 A. pH=3的醋酸和pH=11的氨水 B. pH=2的醋酸和pH=12的NaOH溶液 C. 0.02 mol·L-1的盐酸和0.02 mol·L-1的NaOH溶液 D. 0.02 mol·L-1的醋酸和0.02 mol·L-1的NaOH溶液 【答案】B 【解析】 【详解】A．pH=3的醋酸和pH=11的氨水等体积混合后生成醋酸铵（弱酸弱碱盐），水解促进水的电离，水的电离程度较大，A不符合题意； B．pH=2的醋酸（浓度远高于0.01mol/L）和pH=12的NaOH（浓度0.01mol/L）等体积混合后，醋酸过量，溶液呈酸性，抑制水的电离，水的电离程度最小，B符合题意； C．0.02mol/L盐酸和0.02mol/L NaOH等体积混合后溶液呈中性，水的电离程度与纯水相近，C不符合题意； D．0.02mol/L醋酸和0.02mol/L NaOH等体积混合后生成醋酸钠（强碱弱酸盐），水解促进水的电离，水的电离程度较大，D不符合题意； 综上所述，B项水的电离程度最小，选B。 10. 某研究性学习小组利用如图装置探究氯碱工业和铜精炼的工作原理(M是离子交换膜)。下列说法错误的是 A. 电源a极为负极 B. M为阳离子交换膜 C. 电解前后装置乙中CuSO4溶液浓度逐渐变小 D. 通电后，若Fe电极上产生22.4 L Cl2(标准状况下)时，理论上电路中转移0.2 mol电子 【答案】D 【解析】 【分析】乙池为铜的精炼，则粗铜作阳极，精铜作阴极；电源的右侧与粗铜相连，为电池的正极，左侧为负极，所以甲池的Fe电极为阴极，石墨电极为阳极。 【详解】A．乙池为铜的精炼，则粗铜作阳极，精铜作阴极；电源的右侧与粗铜相连，为电池的正极，左侧为负极，所以甲池的Fe电极为阴极，石墨电极为阳极，电源a极为负极，A正确； B．通电后，石墨电极上失电子生成Cl2，Fe电极上水得电子生成H2和，则阳极区的Na+透过离子交换膜进入左侧Fe电极附近，所以此离子交换膜只可以是阳离子交换膜，若为阴离子交换膜，则氢氧化钠会与氯气反应，B正确； C．电解精炼铜时，不纯的铜作阳极，粗铜中比铜活泼的有Zn、Fe、Ni等，它们在阳极失去电子被氧化，阳极主要反应为，其他电极反应式有、等，比铜不活泼的有Ag、Pt、Au等成为阳极泥根据得失电子守恒，阳极溶解的铜的物质的量小于阴极析出的铜的物质的量，则电解前后装置乙中硫酸铜溶液浓度变小，C正确； D．甲池的Fe电极为阴极，发生的电极反应为，无Cl2生成，D错误； 故选D。 11. 如表所示，在三个初始温度均为T ℃的容器中进行反应： 。下列说法正确的是 容器编号 容器类型 初始体积 反应物的起始投入量/mol 平衡时n(NH3)/mol N2(g) H2(g) NH3(g) 甲 恒温恒容 1 L 0 0 2 1.8 乙 恒容绝热 1 L 1 3 0 x 丙 恒温恒容 3 L 3 9 0 y A. B. C. T ℃下该反应的平衡常数K=1200 D. 平衡时H2的正反应速率： 【答案】C 【解析】 【详解】A．该反应放热，甲与乙两个容器的投料比等效，恒容绝热与恒温恒容相比，相当于升高温度，平衡逆向进行，平衡时NH3(g)的物质的量减小，，A错误； B．丙的投料比等效于甲的3倍，丙的容器体积也是甲的3倍，甲容器与丙容器均为恒温恒容，相同条件下达到平衡状态，，B错误； C．根据甲容器数据计算平衡常数：起始2 mol 分解，平衡时为1.8 mol ，对应浓度1.8 mol/L ，和浓度分别为0.1 mol/L 和0.3 mol/L ，代入公式得，C正确； D．乙为恒容绝热容器，随着反应的进行，容器内温度升高，反应速率加快，故的正反应速率，D错误； 故答案选C。 12. 我国某大学科研团队提出用多孔泡沫铁、高度膨化纳米泡沫碳(CFs)和添加了NH4Cl的FeSO4溶液构建独特的“摇椅式”全铁离子电池，电池结构如图所示(阴离子未标出)。下列说法错误的是 A. 放电时，向泡沫铁极移动 B. 充电时，阳极的电极反应式为 C. 若电源为铅蓄电池，则电极M应与PbO2电极相连 D. 放电时，每转移0.2 mol ，参与反应的铁元素的总质量为11.2 g 【答案】D 【解析】 【分析】放电时，N极泡沫铁失电子发生氧化反应，N是负极；M极Fe3+在泡沫碳表面得电子发生还原反应，M是正极。 【详解】A．放电时，阴离子向负极移动，向泡沫铁极移动，A正确： B．充电时，M是阳极，阳极电极反应式为，B正确； C．若电源为铅蓄电池，则电极M(阳极)应与PbO2电极(正极)相连，C正确； D．放电时，每转移，负极消耗0.1 mol Fe，正极消耗0.2 mol Fe3+，参与反应的铁元素的总质量为16.8 g，D错误； 故选D。 13. 25℃时，向20 mL 0.1 mol·L-1 BOH溶液中逐滴滴加等物质的量浓度的HCl溶液，测得溶液中随溶液的变化曲线如图所示（忽略溶液混合时的体积变化）。下列叙述错误的是 A. 25℃时，BOH的电离平衡常数数量级为 B. c点溶液中水的电离程度最大，且 C. 的溶液中： D. a、b、c三点对应的溶液中，均有 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由图可知，a点溶液为0.1 mol·L-1的BOH溶液，此时溶液中，即为，则BOH的电离平衡常数，即数量级为，A正确； B．b点时，，根据电荷守恒可知，c点相较于b点又滴加了HCl，，同时抑制了水电离，c点水电离程度变小，B错误； C．的溶液中，溶质是等物质的量的BCl和BOH混合溶液，BCl的水解常数，则以BCl的水解为主，溶液呈酸性，因此，C错误； D．根据物料守恒可知a、b、c三点中，，D正确； 故答案选BC。 14. 常温下，用KOH溶液分别滴定HB、CuCl2、MgCl2三种溶液，［M表示、、］，pM随pH变化关系如图所示。已知；当金属离子浓度等于时，认为该离子恰好完全沉淀。下列说法错误的是 A. 曲线Ⅲ表示滴定MgCl2溶液的变化 B. 当Mg2+刚好完全沉淀时，溶液pH=11 C. 常温下，HB的电离常数 D. a点的横坐标pH=11.8 【答案】C 【解析】 【分析】Ⅰ、Ⅲ两条曲线平行，所以物质类型相同，则曲线Ⅱ代表滴定HB溶液的变化关系，已知，则曲线Ⅰ代表滴定CuCl2溶液的变化关系，曲线Ⅲ代表滴定MgCl2溶液的变化关系，据此解答。 【详解】A．由分析可知，曲线Ⅲ代表滴定MgCl2溶液的变化关系，A正确； B．当pH=4.0时，，此时，则，同理可知，，当Mg2+刚好完全沉淀时，，则，此时，即溶液pH=11，B正确； C．由曲线Ⅱ与横轴的交点可算出，C错误； D．a点的两条曲线的纵坐标相等，，即，则，而，则，pH=11.8，D正确。 故答案为C。 二、非选择题(本题共4小题，共58分) 15. 硫及其化合物在生产、生活中应用广泛。回答下列问题： （1）在恒温、容积为1 L的容器中，H2S可以发生如下转化，其反应过程和能量关系如图所示，写出能表示H2S(g)的燃烧热的热化学方程式：______。 （2）已知：。25℃时，H2S溶液中H2S、、在含硫粒子总浓度中所占分数随溶液pH的变化如图所示： ①写出H2S的第一步电离方程式：______。 ②25℃时，H2S的______，______。 （3）一密闭体系中发生反应，某一时间段内反应速率与时间的关系曲线图如图所示。 ①每次反应达到平衡后，仅改变其中一个条件、、时刻体系中发生变化的条件分别是______、______、______。 ②SO2的转化率最大的一段时间是______。 【答案】（1） （2） ①. ②. (或) ③. (或) （3） ①. 升高温度 ②. 加催化剂 ③. 减小压强 ④. 【解析】 【小问1详解】 燃烧热是指1摩尔可燃物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量，图中显示的为2 mol H2S完全燃烧放出的热量，故H2S(g)的燃烧热的热化学方程式为 ； 【小问2详解】 H2S是二元弱酸，第一步电离方程式为；当pH =7时，H2S和的浓度相等（δ=0.5），；当pH =13时，和的浓度相等（δ=0.5），； 【小问3详解】 时正逆反应速率同时增大，平衡逆向移动，由于该反应放热，因此改变的条件为升高温度；时正逆反应速率同时增大，但平衡未发生移动，由于该反应反应前后气体分子总数不相等，说明使用了催化剂；时正逆反应速率同时减小，平衡逆向移动，因此改变的条件为减小压强；从t1之后，平衡一直逆向进行，转化率减小，故SO2转化率最大的一段时间为t0-t1。 16. 电化学原理在探究物质性质和实际生产中应用广泛，据此回答下列问题。 Ⅰ、城镇地面下常埋有纵横交错的金属管道，地面上还铺有铁轨等。当金属管道或铁轨在潮湿土壤中形成电流回路时，就会引起这些金属制品的腐蚀。为了防止这类腐蚀的发生，某同学设计了如图1所示的装置。 （1）图1、图2装置均在工作时，图1中锌电极的作用与图2中______(填化学式)电极的作用相似，图2中负极的电极反应式是______。 （2）在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀，装置示意图如图3所示。待镀铁制品应与直流电源______(填“正”或“负”)极相连；通电后，溶液中的移向______(填“阳”或“阴”)极。 Ⅱ、丙烷(C3H8)的爆炸极限窄，故其为比较理想的便携式燃料电池的燃料。以丙烷为燃料的固体氧化物(能传导)燃料电池的结构示意图如图4所示。 （3）X极的电极反应式为______。 （4）以上述电池为电源给铁制器件镀铜(如图3)，当______(填“阴”或“阳”)极质量增加6.4 g时，消耗标准状况下的丙烷______L。 【答案】（1） ①. Al ②. （2） ①. 负 ②. 阳 （3） （4） ①. 阴 ②. 0.224 【解析】 【分析】图1中活泼金属锌是负极，图2中Mg和Al在NaOH溶液中，Al与NaOH反应，Al作负极，Mg作正极； 燃料电池中，燃料（丙烷）在负极发生氧化反应，X极通入丙烷，故X为负极，Y为正极。 【小问1详解】 根据分析，锌电极的作用与Al电极作用相似；图2中负极的反应式为； 【小问2详解】 铁上镀铜应该用铜作阳极，铁作阴极，含有Cu2+的溶液做电解液，纯铜与外接电源的正极相连，作阳极；待镀铁制品为阴极，应与直流电源负极相连；电解池中，阴离子向阳极移动，通电后，溶液中的移向阳极； 【小问3详解】 ①电池工作时，负极发生氧化反应、正极发生还原反应，丙烷在负极上失电子发生氧化反应生成二氧化碳和水，电极反应式为； 【小问4详解】 电镀时，镀件（铁制器件）作阴极，铜离子在阴极得电子析出铜，因此阴极质量增加；阴极质量增加6.4 g铜时，6.4 g铜的物质的量为，根据，转移电子数为0.2mol，电极反应式为；丙烷的物质的量为0.01mol，标准状况下丙烷的体积为。 17. 在印染、造纸等领域应用广泛。以菱镁矿(主要成分是MgCO3，含少量Al2O3、FeO、SiO2等)为原料制备的工艺流程如下： 已知：①常温下，当pH>12时，铝元素以的形式存在； ②常温下，几种金属离子开始沉淀和完全沉淀时的pH如表所示： 金属离子 Fe2+ Fe3+ Al3+ Mg2+ 开始沉淀的pH 7.3 2.7 3.8 9.0 完全沉淀pH 9.5 3.7 4.8 11.1 回答下列问题： （1）“酸浸”时，为了提高菱镁矿的利用率，可以采取的措施有______(填两种)；滤渣1为______(填化学式)。 （2）“氧化”时加入30% H2O2，发生的主要反应的离子方程式为______，若温度过高，反应速率反而减慢，可能的原因是______(任写一点)。 （3）加MgO调节pH的范围是______。 （4）含量的测定：准确称取0.6 g试样配成100 mL溶液，用______(填“酸式”或“碱式”)滴定管量取20.00 mL溶液于250 mL锥形瓶中，加入10 mL氨性缓冲溶液和3~4滴EBT指示剂，用0.02 mol·L-1的EDTA标准溶液滴定(EDTA与按物质的量之比1：1反应)，至溶液由紫红色变为蓝色，且半分钟内不变色。平行滴定3次，记录数据如表所示： 滴定次数 EDTA标准溶液 滴定前读数/mL 滴定后读数/mL 1 0.20 20.15 2 0.10 22.42 3 1.00 21.05 该样品的纯度为______%。 【答案】（1） ①. 将矿石粉碎；升温；适当增大稀硫酸的浓度；搅拌等(任选两项，其他合理答案均可) ②. SiO2 （2） ①. ②. 因温度过高分解，浓度减小，致使反应速率减慢 （3） （4） ①. 酸式 ②. 82 【解析】 【分析】整个工艺主要包括酸浸、氧化和调pH三个核心步骤，首先，在酸浸阶段，菱镁矿与稀硫酸反应，将转化为可溶的，同时不溶杂质如形成滤渣1被去除，为提高菱镁矿利用率，可采取粉碎矿料或搅拌等措施，接着，氧化阶段加入过氧化氢溶液，将氧化为，若温度过高，过氧化氢可能分解导致反应速率降低，最后，调pH阶段加入MgO，控制pH在4.8～9.0范围内（基于金属离子沉淀pH表），使铁离子和铝离子完全沉淀为氢氧化物（滤渣2），而镁离子保留在溶液中，滤液经过一系列操作后得到纯净的，该流程通过选择性沉淀有效去除杂质，确保了最终产品的纯度。 【小问1详解】 提高浸取率可采取的措施有:粉碎矿石、升高温度、适当增加酸的浓度、搅拌等；根据分析得滤渣1为SiO2； 【小问2详解】 根据以上分析加入过氧化氢将亚铁离子氧化成三价铁离子，便于调节pH值除去，相关的离子方程式为：，在此过程中，若温度过高，高温分解，浓度减小，致使反应速率减慢； 【小问3详解】 目的是除去和，但不能使沉淀，根据表中的数据可知pH值的范围应控制在； 【小问4详解】 由于镁离子水解呈酸性，故应使用酸式滴定管，三次滴定消耗EDTA标准溶液的体积分别为19.95 mL、22.32 mL、20.05 mL，第二次数据与其他两次相差较大，为异常值，应舍去，则消耗EDTA标准溶液的平均体积为。所以样品纯度为。 18. “碳”这一概念稳居“C位”，碳达峰、碳中和、碳交易、碳固定等概念被多次提及。当前，二氧化碳的捕集、利用与封存已成为我国能源领域的一个重要战略方向。回答下列问题： （1）CO2加氢合成甲醇是目前比较常用的一种降碳方法： 反应ⅰ： 反应ⅱ： 则反应 ______；该反应在______(填“高温”或“低温”)下能自发进行。 （2）CO2可以被NaOH溶液捕获。若所得溶液pH=11，溶液中______；若所得溶液pH=13，CO2主要转化为______(填离子符号)。(已知：室温下，H2CO3的、) （3）将CO2转化为乙烯是减少CO2的一种重要路径。已知在起始压强为8 MPa的恒容密闭容器中，发生反应 。反应温度、投料比对CO2平衡转化率的影响如图所示。 ①a______(填“>”“<”或“=”，下同)3.M、N两点的反应平衡常数______。 ②M点的平衡常数______(列出计算式，以气体分压来表示浓度，分压=总压×物质的量分数)。 【答案】（1） ①. ②. 低温 （2） ①. 1：5 ②. （3） ①. > ②. > ③. (或) 【解析】 【小问1详解】 根据盖斯定律，反应iii可看作为由反应ⅰ+反应ⅱ所得，则；该反应的、，由时反应能自发进行，该反应的、，则此反应在低温下能自发进行。 【小问2详解】 CO2可以被NaOH溶液捕获时发生的反应分别为：、；在溶液pH=11时，溶液中同时存在，则会发生的水解：；根据此时水解常数，解得；当溶液pH=13时，同样根据水解常数解得，得到，所以CO2主要转化为：。 【小问3详解】 ①在起始压强为8 MPa的恒容密闭容器中，发生反应 ，根据图形曲线变化趋势可知，在相同温度时，时的CO2平衡转化率比时的CO2平衡转化率高，根据说明增大了投料比，则；在固定投料比时随温度升高，CO2的平衡转化率逐渐减低，说明平衡向逆反应方向移动，则该反应为放热反应，，在M、N两点时，M点的温度比N点的温度低，温度越低，平衡常数越大，则有平衡常数。 ②对起始压强为8 MPa的恒容密闭容器中，在M点时，CO2的平衡转化率为80%，投料比，设投入的、，列三段式：，得到平衡时气体总物质的量为，则平衡时的压强为，最后得到M点的平衡常数。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $