精品解析：山东省九五高中协作体2026届高三上学期12月质量检测化学试题

保密★启用并使用完毕前 九五高中协作体·山东 2026高三年级12月质量检测(九五联考) 化学 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 4．本试卷考试时间为90分钟，满分为100分。 可能用到的相对原子质量：O-16 S-32 Ba-137 一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20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. 齐鲁大地历史悠久，文化灿烂。下列对山东省博物馆馆藏文物的描述中，错误的是 橙黄陶乳钉纹鬶 铜方奁 孙星衍篆书联 黄玉鹿首壶 A. 制作“橙黄陶乳钉纹鬶”的主要原料为黏土 B. “铜方奁”主要成分属于金属材料 C. 书写“对联”用的墨中含有碳的同素异形体 D. “黄玉鹿首壶”的主要成分为 2. 化学应用体现在生产、生活的方方面面。下列用法中不合理的是 A. 用臭氧为桶装饮用水杀菌消毒 B. 用作烘焙食品的膨松剂 C. 用纯碱溶液去除汽车发动机配件上的油污 D. 用双氧水对泄漏的少量氰化钠做无害化处理 3. 实验室中，下列实验方法规范且可以达到相应实验目的的是 A. 用棕色细口塑料瓶盛放浓硝酸 B. 用10 mL移液管移取6.00 mL浓硫酸 C. 用稀氨水洗涤试管壁上附着的金属银 D. 用稀的硫酸和溶液测定中和热 4. 电化学原理在生产、生活中应用广泛。下列说法中正确的是 A. 电热水器中装有镁棒保护内胆，属于镁作阴极的阴极电保护法 B. 热贴中铁用完后变成，对应的负极反应式为 C. 电解溶液可实现铁上镀锌，可知等浓度的比更容易在阴极放电 D. 变黑银器放入盛有饱和食盐水的铝盆中恢复光亮，正极反应式为 5. 下列实验中，括号内的仪器不一定是必需仪器的是 A. 测定胆矾晶体中结晶水的数目(干燥器) B. 分离苯酚钠溶液通入后所得的浊液(分液漏斗) C. 实验室用无水乙醇和浓硫酸制备乙烯(温度计) D. 配制500 mL浓盐酸(500 mL容量瓶) 6. 类比法是化学研究的重要方法。下列类比中合理的是 A. 将气体通入溶液中可生成CuS→将气体通入溶液中可生成FeS B. 将少量气体通入漂白粉溶液中生成和HClO→将少量气体通入漂白液中生成和HClO C. 硝酸与过量的铁粉反应生成→干燥的氯气与过量的铁粉加热反应生成 D. 通入溶液中无沉淀生成→通入溶液中无沉淀生成 7. 下列实验涉及反应的离子方程式书写中，正确的是 A. 用溶液沉铁： B. 用铜和过量浓硫酸反应制备少量： C. 用饱和溶液制备胶体：(胶体) D. 用氨饱和的饱和食盐水吸收过量： 8. 电池的某电极反应历程及其相关能垒如图所示。 下列说法中错误的是 A. 上述历程为正极的反应历程 B. 可增大该电池的电势差 C. 采用催化剂时，催化效果更好 D. 电池电解液不能选用强电解质的水溶液 9. 、都是处理工业废水时常用的沉淀剂。下表是常温下某些物质的溶度积常数和电离常数的近似值。 物质 电离常数 已知：实验所用废水样中均只含一种重金属的离子。 下列关于某环境保护小组进行的有关实验的说法中，错误的是 A. 的溶液中： B. 含汞废水中滴加溶液并过滤，所得滤液中的水解程度较原溶液的大 C. 向为的废水中加入过量， D. 用铁作阳极电解法除去的废水，电路中转移 10. 如图所示的循环系统可实现光分解水制氢。已知循环系统稳定工作时，电解池A中流入和流出的HI浓度分别为和，光催化反应生成的速度为，循环系统中溶液的流量为Q(单位时间内流过的溶液体积)。下列说法中错误的是 A. 电解池B中反应为 B. 若电解池A中生成(标准状况)，则电解池B中生成 C. D. 本装置中至少涉及4种形式的能量转化 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目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 11. 下列有关实验操作、现象的解释和结论中，正确的是 选项 实验操作 现象 解释或结论 A 将和分别通入石蕊溶液中 前者先变红后褪色；后者溶液只变红不褪色 有漂白性，无漂白性 B 向溶液中滴加几滴溶液 迅速产生气泡 催化分解 C 将A和B的混合气体通入某密闭容器中，在一定条件下达到平衡，所得C(g)的分压为50 kPa，压缩容器的容积为原来的一半 达到平衡后，测得C(g)的分压为80 kPa A和B反应的化学方程式不可能为 D 取两份新制氯水，分别滴加溶液和淀粉KI溶液 前者有白色沉淀，后者溶液变蓝色 氯气与水的反应为可逆反应 A. A B. B C. C D. D 12. 热化学制氢法是先后经过I、II两步热化学循环的制氢方法，其基本原理如图所示。 下列说法中正确的是 A. 是上述转化的催化剂 B. 在上述过程中既是氧化剂，又是还原剂 C. 每生成，则理论上有分解，需加入 D. “两步热化学循环”的分步设计，有利于节约能源 13. 通过如图所示的流程，可由甲苯(液体)氧化制备苯甲醛(液体)。 下列说法中正确的是 A. 流程中的可用酸性溶液代替 B. “操作Ⅰ”和“操作Ⅱ”可使用同一个漏斗(用前均需洗涤干净) C. “操作Ⅱ”和“操作Ⅲ”均为两种液体的分离，但分离原理不同 D. 加热蒸干溶液得到固体，在空气中灼烧后可循环使用 14. 已知：的反应历程分两步： 第一步： 第二步： 在固定容积的容器中充入一定量X和Y发生上述反应，相同时间内测得体系中部分物质的物质的量(n)随温度(T)的变化如图所示。已知：在图示温度范围内，反应的焓变和熵变几乎不变。下列说法中错误的是 A. B. 加入合适的催化剂，可将第一步反应变成决速步骤 C. 加入催化剂后重复上述实验，所得图像的变化趋势一定发生变化 D. 达到平衡后，若其他条件不变，再充入Z，不变 15. 某温度下，重铬酸钾()溶液中，部分微粒(、)在不同pH条件下的浓度分布如下图所示，已知溶液中除和外，不含其他阳离子。 下列说法中错误的是 A. 该温度下的 B. E点所示溶液中 C. 该温度下反应的平衡常数为 D. 该温度下，的电离程度小于水解程度 三、非选择题：本题共5小题，共60分。 16. 硫代硫酸钠晶体()易溶于水，难溶于乙醇，在中性和碱性环境中稳定，是一种常用的还原剂。某兴趣小组用如图1所示的装置制取硫代硫酸钠晶体并测定纯度。 回答下列问题： （1）装置B中仪器a的名称是_______。 （2）装置C中的核心反应是，则实验过程中的主要作用是_______(写出一条即可)。 （3）某研究团队采用基于AI数字化颜色识别智能氧化还原滴定法(装置示意如图2所示)，在酸性条件下用标准液测定粗产品中的含量，假定粗产品中杂质与酸性溶液不反应。 ①圆底烧瓶内发生反应的离子方程式为_______。 ②装置中的滴定管不能选用_______(填“酸式”“碱式”或“聚四氟乙烯”)滴定管。 ③“电脑”发送停止滴定指令时，实验者观察到圆底烧瓶内出现的现象是_______；实验者欲通过人工实验检验滴定终点是否准确，进行的实验操作是_______。 （4）采用如下实验步骤也可制得相应粗产品：称取一定量的于烧杯中，加入蒸馏水溶解；另取过量的硫粉，加入少量溶剂a充分搅拌均匀后，加到上述溶液中，水浴加热至微沸，反应后趁热过滤；经过一系列操作后得到晶体，再进行减压过滤(装置如图3所示)、洗涤并低温干燥。 ①试剂a可选用_______(填“煮沸过的蒸馏水”“二硫化碳”或“乙醇”)。 ②下列说法中正确的是_______(填字母)。 A.“一系列操作”是首先蒸发结晶，然后用余热蒸干 B为得到较大晶体颗粒，可采取快速冷却的方法 C.减压过滤后，洗涤滤饼时应用力抽气 D结束减压过滤时，应首先打开安全瓶上的旋塞 （5）是一种常见的脱氯()剂，请设计实验，通过检验脱氯过程中有生成证明确实有脱氯效果：_______(简要写出实验的试剂、操作、现象和结论)。 17. 是石油化工领域的重要催化剂，利用铝土矿(含等不溶性成分)制备(主产品)和铵明矾[](副产品)的工艺流程如图所示。 已知：①同价态的离子常以共沉淀的方式结晶析出。 ②本流程所用萃取剂(HA)对相关离子的萃取(原理：)效果如下表所示。 微粒 萃取效果 好(随pH的增大而增强) 差 好 差 差 回答下列问题： （1）铝矾土矿焙烧前粉碎的目的除增大固体与液体的接触面积，加快反应速率外，还有_______(写出一条即可)。 （2）在培烧时转化成和。生成的化学方程式为_______，试剂a的作用是_______。 （3）“反萃取”时所用的试剂c为_______(填化学式)，“氧化”的离子方程式为_______． （4）“转化”需要一系列的操作，其中转化所需的试剂为_______(填化学式)。 （5）下列仪器中，“操作X”一定用不到的是_______(填字母)。 a． 　 b． 　c． 　d． 18. 利用“燃烧-重量法”测定燃煤中硫含量的实验过程如下。 ①取煤样及艾士卡试剂(和MgO以质量比1:2的混合物)各20.0000 g混合均匀后倒入如图所示的装置(夹持装置略)的瓷舟中，在管式炉中加热，充分反应后停止加热。 ②移动玻璃珠将漏斗内溶液放入下管中，继续通入足量氧气充分氧化后，打开下管的活塞，将其中的溶液放出后，用蒸馏水洗涤，并将洗涤液与放出的溶液合并得溶液a。 ③取出瓷舟冷却后，将其中的固体用蒸馏水溶解、过滤并洗涤滤渣，将洗涤液、滤液与溶液a合并，然后用盐酸调节溶液呈酸性()。 ④加入过量的饱和溶液充分反应后，过滤、洗涤、干燥、灼烧灰化、称量。 回答下列问题： （1）本实验中用_______(填“托盘天平”或“电子分析天平”)称取煤样。 （2）步骤③中调节目的是_______。 （3）煤样中可燃性硫首先燃烧转化为，继而在空气存在下与艾士卡试剂作用形成，难溶于水和微溶于水的硫酸盐则转化为不溶于水的碳酸盐和可溶于水的钠盐。 ①与艾士卡试剂反应的化学方程式为_______。 ②样品中在灼烧时转化成_______(填化学式)。 （4）“灼烧灰化”的目的是_______。 （5）取4个时间参数在500℃条件下分别灼烧煤样1h、1.5h、2h和2.5h后，按前面所述的步骤进行测定，结果如下表所示。 时间/h 1 1.5 2 2.5 产物硫酸钡的质量/g 0687 0.741 0.737 0.739 则灼烧的适宜时间为_______，该煤样中硫的含量_______%(以计，保留三位有效数字)。 19. 磷酸铁锂(，)是锂电池的正极材料之一，如图1所示为水热法合成磷酸铁锂的流程。 回答下列问题： （1）中Fe的化合价为_______，锂电池放电时，会嵌入磷酸铁锂正极，若一次放电过程中，负极有参与反应，则对应正极的反应式为_______。 （2）将、和按一定比例配成溶液，放入反应釜中水热反应，反应完成后离心，将离心后的样品过滤，所得滤饼与适量葡萄糖混合，充分研磨后在氩气氛围中烧结，得到。 ①制备磷酸铁锂过程中加入葡萄糖的作用是_______。 ②离心是将浊液放入离心试管内，然后将离心试管置于离心机内(图2)高速旋转。离心的目的是_______。 （3）对于正极废料钴酸锂()和磷酸亚铁锂()的处理，有如下两种方法。 方法一：分别用硫酸酸溶后加入试剂a，然后分离得到等。试剂a可以选用_______(填字母)。 A. 　　B. 　　C.Fe 　　　D.高压 方法二：向预热后的硫酸溶液中依次加入磷酸亚铁锂和钴酸锂正极废料，充分搅拌、反应后液固分离。 为研究硫酸的浓度和两种正极废料的摩尔比对浸出率的影响，进行相关实验，得到如图3、4所示的图像。 综合分析图3和图4，可以看出，Li的浸出率在两种条件下都比Fe、Co高，从电极材料的结构角度分析，原因是_______；硫酸的适宜浓度为_______，由图4可知，在Fe与Co摩尔比达到1.6后，铁的浸出率明显升高的原因是_______。 20. 的催化还原成为“碳中和”背景下科学研究的热点课题。 （1）利用催化还原可制备水煤气(主要成分为CO、)。已知制备过程中发生如下反应： 反应I： 反应II： 反应III： ①已知：氢气的摩尔燃烧焓为，水的摩尔蒸发焓(指在25℃，101.325 kPa下，将1 mol液态水完全转化为气态水蒸气所需要的能量)为，则_______。 ②36 kPa下，将、、Ar共10 mol的混合气体[，x表示物质的量分数，]充入某恒温密闭容器中，仅发生反应Ⅲ，实验测得，且某时刻，则该时刻_______，充入稀有气体Ar的目的是_______。 （2）催化还原可合成CO、。涉及的反应如下： 反应I： 反应II： 分别在压强为10 MPa和100 MPa下，将和的混合气体充入某密闭容器中反应。平衡时，CO和在含碳物种中的摩尔分数随温度的变化关系如图所示。 ①曲线d表示的是_______的平衡摩尔分数随温度变化的关系。点M处平衡体积分数高于点N的原因是_______。图中点A对应条件下，反应II的平衡常数_______。 ②若将600℃，100 MPa的平衡体系只缩小容器的容积，再次达到平衡后，下列说法中正确的是_______(填字母)。 a．CO的分压保持不变 b．的平衡转化率增大 c．其他条件不变，升温可使与CO的摩尔分数相等 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 保密★启用并使用完毕前 九五高中协作体·山东 2026高三年级12月质量检测(九五联考) 化学 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 4．本试卷考试时间为90分钟，满分为100分。 可能用到的相对原子质量：O-16 S-32 Ba-137 一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20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. 齐鲁大地历史悠久，文化灿烂。下列对山东省博物馆馆藏文物的描述中，错误的是 橙黄陶乳钉纹鬶 铜方奁 孙星衍篆书联 黄玉鹿首壶 A. 制作“橙黄陶乳钉纹鬶”的主要原料为黏土 B. “铜方奁”的主要成分属于金属材料 C. 书写“对联”用的墨中含有碳的同素异形体 D. “黄玉鹿首壶”的主要成分为 【答案】D 【解析】 【详解】A．橙黄陶乳钉纹鬶的主要成分为陶瓷，制作陶瓷的主要原料为黏土，A正确； B．铜方奁主要成分为铜，属于金属材料，B正确； C．书写对联墨中含有炭黑，属于碳的同素异形体，C正确； D．黄玉鹿首壶的主要成分为玉，玉是成分复杂的硅酸盐矿物，其主要成分不是CaSiO3，D错误； 故选D。 2. 化学应用体现在生产、生活的方方面面。下列用法中不合理的是 A. 用臭氧为桶装饮用水杀菌消毒 B. 用作烘焙食品的膨松剂 C. 用纯碱溶液去除汽车发动机配件上的油污 D. 用双氧水对泄漏的少量氰化钠做无害化处理 【答案】C 【解析】 【详解】A．臭氧消毒技术成熟，广泛应用于饮用水处理，A合理； B．碳酸氢钠受热易分解，分解产生的CO2能使面团疏松多孔，是常用的食品膨松剂，B合理； C．纯碱溶液呈碱性，虽能通过盐类水解使油脂发生皂化反应，但汽车发动机配件多为金属材质，纯碱溶液的碱性会加速金属的腐蚀，且发动机配件上的油污常混合矿物油，皂化反应对其去除效果差，应使用专用的油污清洗剂，C不合理； D．氰化钠有剧毒，双氧水具有氧化性，可将氰化钠氧化，反应方程式为：，符合无害化处理原则，D合理； 故答案选C。 3. 实验室中，下列实验方法规范且可以达到相应实验目的的是 A. 用棕色细口塑料瓶盛放浓硝酸 B. 用10 mL移液管移取6.00 mL浓硫酸 C. 用稀氨水洗涤试管壁上附着的金属银 D. 用稀的硫酸和溶液测定中和热 【答案】B 【解析】 【详解】A．浓硝酸具有强腐蚀性，会腐蚀塑料，且浓硝酸见光易分解，应盛装在棕色细口玻璃试剂瓶中，避光密封保存，A不能达到相应实验目的； B．移液管属于精密量器，可精确量取一定体积的液体，用带刻度的10 mL 移液管可以准确量取 6.00 mL 的浓硫酸，B能达到相应实验目的； C．金属银与稀氨水不发生反应，无法溶解试管壁上的银单质，可用稀硝酸洗涤，C不能达到相应实验目的； D．硫酸与Ba(OH)2反应生成BaSO4沉淀和水，沉淀过程伴随热效应，干扰中和热测量，无法准确测定中和热，D不能达到相应实验目的； 故答案选B。 4. 电化学原理在生产、生活中应用广泛。下列说法中正确的是 A. 电热水器中装有镁棒保护内胆，属于镁作阴极的阴极电保护法 B. 热贴中铁用完后变成，对应的负极反应式为 C. 电解溶液可实现铁上镀锌，可知等浓度的比更容易在阴极放电 D. 变黑银器放入盛有饱和食盐水的铝盆中恢复光亮，正极反应式为 【答案】D 【解析】 【详解】A. 电热水器中镁棒作为牺牲阳极，通过被腐蚀保护内胆，属于牺牲阳极保护法，而非阴极电保护法（阴极电保护法需外加电流使被保护金属成为阴极），A错误； B. 热贴中铁被氧化最终生成Fe2O3，但负极反应通常为Fe -2e-= Fe2+ ，而非直接生成Fe3+；Fe2O3的形成涉及多步氧化过程，选项中的反应式不准确，B错误； C. 电解ZnSO4溶液镀锌时，Zn2+在阴极还原沉积，理论上H+的标准电极电位（0V），Zn2+（-0.76V），H+更易还原，但实际镀锌溶液酸性不是很强，是通过电位和工艺控制实现锌沉积，因此，不能由可以镀锌这一事实，简单推论出等浓度下 Zn2+比 H+更容易放电，C错误； D. 铝与Ag2S构成原电池，铝为负极被氧化，Ag2S为正极被还原，反应式为Ag2S + 2e- =2Ag + S2-，使银器恢复光亮，D正确； 故答案选D。 5. 下列实验中，括号内的仪器不一定是必需仪器的是 A. 测定胆矾晶体中结晶水的数目(干燥器) B. 分离苯酚钠溶液通入后所得的浊液(分液漏斗) C. 实验室用无水乙醇和浓硫酸制备乙烯(温度计) D. 配制500 mL浓盐酸(500 mL容量瓶) 【答案】D 【解析】 【详解】A．测定胆矾晶体中结晶水的数目实验中，冷却过程必须在干燥器中进行，防止无水硫酸铜吸收空气中的水蒸气，确保称量准确，是必需仪器，A不符合题意； B．苯酚钠溶液中通入CO2生成常温下微溶于水的苯酚，苯酚在水中以液体形式存在，得到的浊液为乳浊液，用分液的方法分离，分液漏斗用于分液操作，是必需仪器，B不符合题意； C．实验室用无水乙醇和浓硫酸制备乙烯时，温度计用于精确控制反应温度在170°C左右，防止生成乙醚等副产物，是必需仪器，C不符合题意； D．浓盐酸易挥发，盐酸标准溶液的配制一般先粗略配制所需体积的盐酸，然后用标准溶液标定其浓度，所以可以不用500 mL的容量瓶，D符合题意。 故答案选D。 6. 类比法是化学研究的重要方法。下列类比中合理的是 A. 将气体通入溶液中可生成CuS→将气体通入溶液中可生成FeS B 将少量气体通入漂白粉溶液中生成和HClO→将少量气体通入漂白液中生成和HClO C. 硝酸与过量的铁粉反应生成→干燥的氯气与过量的铁粉加热反应生成 D. 通入溶液中无沉淀生成→通入溶液中无沉淀生成 【答案】D 【解析】 【详解】A．CuS不溶于酸，所以将H2S气体通入CuSO4溶液中可生成CuS，但FeS溶于酸，所以将H2S气体通入FeSO4溶液中不能生成FeS，A类比不合理； B．漂白粉的主要成分是Ca(ClO)2，将少量CO2气体通入漂白粉溶液中可生成CaCO3和HClO；漂白液的主要成分是NaClO，通入少量CO2时，因HClO的酸性强于，只能生成NaHCO3和HClO，而非Na2CO3，B类比不合理； C．硝酸与过量的铁粉反应生成Fe(NO3)2，但干燥的氯气与过量的铁粉加热反应只能生成FeCl3，C类比不合理； D．CO2和SO2均属于弱酸的酸性氧化物，所以CO2通入CaCl2溶液中无沉淀生成可推知SO2通入BaCl2溶液中也无沉淀生成，D类比合理； 故答案选D。 7. 下列实验涉及反应的离子方程式书写中，正确的是 A. 用溶液沉铁： B. 用铜和过量浓硫酸反应制备少量： C. 用饱和溶液制备胶体：(胶体) D. 用氨饱和的饱和食盐水吸收过量： 【答案】A 【解析】 【详解】A．离子方程式 电荷和原子守恒，反应符合沉铁过程，A 正确； B．用铜和过量浓硫酸反应制备少量SO2时，生成的水很少，不能形成稀溶液，因此浓硫酸、硫酸铜均不能拆，该反应的化学方程式为，不能改写成离子方程式，B 错误； C．制备胶体的正确方法是向沸水中滴加饱和FeCl3溶液并煮沸至液体呈红褐色，反应的离子方程式为，氯化铁溶液和氨水反应生成Fe(OH)3沉淀，不是胶体，C 错误； D．用饱和氨盐水吸收过量CO2的离子方程式为，D 错误； 故答案选 A。 8. 电池的某电极反应历程及其相关能垒如图所示。 下列说法中错误的是 A. 上述历程为正极的反应历程 B. 可增大该电池的电势差 C. 采用催化剂时，催化效果更好 D. 电池的电解液不能选用强电解质的水溶液 【答案】B 【解析】 【详解】A．题设机理为CO2放电的反应机理，因此是电池正极的反应机理，A选项正确； B．是催化剂，可降低反应活化能，但不会改变正负极反应物的活性，因此不可能增大电势差，B选项错误； C．加入催化剂后，决速步骤的活化能越低，催化效果越好，采用催化剂时，决速步骤的活化能小于采用催化时的决速步骤的活化能，所以催化效果更好，C选项正确； D．本电池的负极是金属锂，所以不能用水溶液做电解质溶液，D选项正确。 故选B。 9. 、都是处理工业废水时常用的沉淀剂。下表是常温下某些物质的溶度积常数和电离常数的近似值。 物质 电离常数 已知：实验所用废水样中均只含一种重金属的离子。 下列关于某环境保护小组进行的有关实验的说法中，错误的是 A. 的溶液中： B. 含汞废水中滴加溶液并过滤，所得滤液中的水解程度较原溶液的大 C. 向为的废水中加入过量， D. 用铁作阳极电解法除去的废水，电路中转移 【答案】D 【解析】 【详解】A．溶液中，水解使溶液呈碱性，其水解常数为，根据硫元素守恒可知，所以，则，结合溶液中存在电荷守恒，可知，A正确； B．含汞废水中滴加溶液，与重金属离子反应生成沉淀，导致滤液中的浓度较原溶液小，根据盐类“越稀越水解”的规律，其水解程度增大，B正确； C．远远大于，向的溶液中加入时，可以发生沉淀的转化，该反应的平衡常数为，因此该反应可以完全进行，当溶液中Cu2+完全沉淀时，溶液中c(Fe2+)约为0.1，由，得c(S2-)≈1×10-16，结合H2S的电离常数乘积 ，代入c(S2-)得：，两边取负对数，化简得，C正确； D．除去含铬废水发生反应：，需要Fe2+ 0.06 mol，根据知转移电子应为0.12 mol，D错误； 故答案选D。 10. 如图所示的循环系统可实现光分解水制氢。已知循环系统稳定工作时，电解池A中流入和流出的HI浓度分别为和，光催化反应生成的速度为，循环系统中溶液的流量为Q(单位时间内流过的溶液体积)。下列说法中错误的是 A. 电解池B中的反应为 B. 若电解池A中生成(标准状况)，则电解池B中生成 C. D. 本装置中至少涉及4种形式的能量转化 【答案】B 【解析】 【分析】根据图示，电解池A中流入的是HI，流出的是和，反应方程式为：，电解池B中流入的是、，流出的是，反应方程式为：4Fe3＋+2H2OO2↑+4H++4Fe2+，据此分析解答。 【详解】A．根据图示可知，电解池A：，电解池B：4Fe3++2H2OO2↑＋4H++4Fe2+，A正确； B．标况下，n(H2)==0.150 mol，转移电子的物质的量为n(e-)=2n(H2)=0.300 mol，因为电解池A、B是串联电解池，电路中转移的电子数目相等，所以n(Fe2+)=n(e-)=0.300 mol，B错误； C．根据化学反应2Fe2++I22Fe3++2I-，光催化反应生成I-的速率v(I-)=v(Fe3+)=，电解池A中消耗I-的速率应等于光催化反应池中生成I-的速率amol·L-1×Q L·min-1-bmol·L-1×Q L·min-1=，所以，C正确； D．本装置中的能量形式涉及光能、电能、化学能，还伴随热能，所以至少涉及4种形式的能量转化，D正确； 故答案选B。 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目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 11. 下列有关实验操作、现象的解释和结论中，正确的是 选项 实验操作 现象 解释或结论 A 将和分别通入石蕊溶液中 前者先变红后褪色；后者溶液只变红不褪色 有漂白性，无漂白性 B 向溶液中滴加几滴溶液 迅速产生气泡 催化分解 C 将A和B的混合气体通入某密闭容器中，在一定条件下达到平衡，所得C(g)的分压为50 kPa，压缩容器的容积为原来的一半 达到平衡后，测得C(g)的分压为80 kPa A和B反应的化学方程式不可能为 D 取两份新制氯水，分别滴加溶液和淀粉KI溶液 前者有白色沉淀，后者溶液变蓝色 氯气与水的反应为可逆反应 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．的漂白性具有选择性，因此，不能使石蕊溶液褪色并不能说明没有漂白性，A错误； B．根据可知，没法说明是催化还是催化分解，B错误； C．C(g)的分压为50 kPa，将容器压缩为原来的一半时，其分压会变成100 kPa，但达平衡后测得C(g)的分压为80kPa，说明加压后平衡逆向移动，正向应为气体分子数增大的方向，因此A和B反应的化学方程式不可能为2A(g)+B(g)2C(g)，C正确； D．因氯气和次氯酸均能将I-氧化成I2，所以不能说明氯水中有氯气，不能说明氯气和水的反应为可逆反应，D错误； 故选C。 12. 热化学制氢法是先后经过I、II两步热化学循环的制氢方法，其基本原理如图所示。 下列说法中正确的是 A. 是上述转化的催化剂 B. 在上述过程中既是氧化剂，又是还原剂 C. 每生成，则理论上有分解，需加入 D. “两步热化学循环”的分步设计，有利于节约能源 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知，在反应中先被消耗后又生成，是水分解的催化剂，MOy是中间产物，A错误； B．由图可知，在“水分解”过程中H2O变成H2，只作氧化剂，B错误； C．根据2H2O=2H2↑+O2↑，若生成标准状况下2.24L O2（0.1mol），则有0.2mol H2O分解，催化剂在反应前后物质的量不变，不需要加入，C错误； D．“两步热化学循环”的两步所需的温度不一样，分步设计有利于节约能源，D正确； 故选D。 13. 通过如图所示的流程，可由甲苯(液体)氧化制备苯甲醛(液体)。 下列说法中正确的是 A. 流程中的可用酸性溶液代替 B. “操作Ⅰ”和“操作Ⅱ”可使用同一个漏斗(用前均需洗涤干净) C. “操作Ⅱ”和“操作Ⅲ”均为两种液体的分离，但分离原理不同 D. 加热蒸干溶液得到固体，在空气中灼烧后可循环使用 【答案】C 【解析】 【分析】甲苯在稀硫酸作用下，被氧化为苯甲醛，Mn2O3还原为硫酸锰，油水经过分液分离得到的稀硫酸可以循环利用，得到的“油”是甲苯和苯甲醛的混合物，经过蒸馏得到产品苯甲醛。 【详解】A．若使用能将甲苯直接氧化成苯甲酸，A选项错误； B．“操作Ⅰ”是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，过滤用普通漏斗，“操作Ⅱ”是分液，分液用分液漏斗，不可使用同一个漏斗，B选项错误； C．“操作Ⅱ”是分液，分离原理是根据两种液体不互溶，“操作Ⅲ”是蒸馏，操作原理是两种液体沸点不同，所以分离原理不同，C选项正确； D．因水解得到的和均不挥发，所以加热蒸干溶液得到的固体仍然是，D选项错误。 故选C。 14. 已知：的反应历程分两步： 第一步： 第二步： 在固定容积的容器中充入一定量X和Y发生上述反应，相同时间内测得体系中部分物质的物质的量(n)随温度(T)的变化如图所示。已知：在图示温度范围内，反应的焓变和熵变几乎不变。下列说法中错误的是 A. B. 加入合适的催化剂，可将第一步反应变成决速步骤 C. 加入催化剂后重复上述实验，所得图像的变化趋势一定发生变化 D. 达到平衡后，若其他条件不变，再充入Z，不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图像可知，第一步反应的反应速率更快，所以Ea1<Ea2，升高温度后n(A)增加，n(Z)减小，说明温度升高到一定程度，两个反应均逆向移动，且第二个反应逆向移动的程度更大，故 ∆H2＜∆H1，A正确； B．选择反应2的合适的催化剂，可降低反应2的活化能，当反应2的活化能小于反应1时，反应1就变成决速步骤，B正确； C．催化剂能加快反应速率，在相同时间内，反应进行的程度更大，生成物Z的量达到峰值对应的温度会降低，故图像趋势会发生变化，C正确； D．反应中生成物只有一种物质，达平衡后，若其他条件不变，再充入Z，作用效果上相当于增大压强，加压平衡正向移动，故因此n(X)/n(Z)减小，D错误； 故选D。 15. 某温度下，重铬酸钾()溶液中，部分微粒(、)在不同pH条件下的浓度分布如下图所示，已知溶液中除和外，不含其他阳离子。 下列说法中错误的是 A. 该温度下的 B. E点所示溶液中 C. 该温度下反应的平衡常数为 D. 该温度下，的电离程度小于水解程度 【答案】BD 【解析】 【分析】由题意可知，重铬酸钾溶液中存在如下平衡：，则增大重铬酸钾溶液的pH时，溶液中H2CrO4的浓度减小，HCrO、Cr2O的浓度先增大后减小，CrO的浓度先不变后增大，所以微粒在不同pH条件下的浓度分布的示意图如下： 【详解】A．由图可知，G点溶液的pH为13，溶液中氢氧根离子浓度为0.10 mol/L，则水的离子积常数为：Kw= c(H+)c(OH-)=10-13×10-1=10-14，A正确； B．由化学式可知，重铬酸钾溶液中存在如下物料守恒关系：c(K+)=c(H2CrO4)+c(HCrO)+ c(CrO)+2c(Cr2O)，则E点所示溶液中微粒的关系为：c(K+)＞c(H2CrO4)+c(HCrO)+ c(CrO)，B错误； C．由图可知，F点溶液的pH为6.6，溶液中CrO离子和Cr2O离子的浓度相等，都为0.051 mol/L，则由方程式可知，反应的平衡常数为：K===5.1×10-15.2，C正确； D．由图可知，B点溶液的pH为0.74，溶液中H2CrO4和HCrO的浓度相等，都为0.038 mol/L，则H2CrO4的一级电离常数为：Ka1== c(H+)=10-0.74，同理可知，H2CrO4的二级电离常数为：Ka2== c(H+)=10-6.5；由电离常数可知，HCrO的水解常数为：Kh==＝10-13.26＜Ka2=10-6.5，则HCrO的电离程度大于水解程度， D错误； 故选BD。 三、非选择题：本题共5小题，共60分。 16. 硫代硫酸钠晶体()易溶于水，难溶于乙醇，在中性和碱性环境中稳定，是一种常用的还原剂。某兴趣小组用如图1所示的装置制取硫代硫酸钠晶体并测定纯度。 回答下列问题： （1）装置B中仪器a的名称是_______。 （2）装置C中的核心反应是，则实验过程中的主要作用是_______(写出一条即可)。 （3）某研究团队采用基于AI数字化颜色识别智能氧化还原滴定法(装置示意如图2所示)，在酸性条件下用标准液测定粗产品中的含量，假定粗产品中杂质与酸性溶液不反应。 ①圆底烧瓶内发生反应的离子方程式为_______。 ②装置中的滴定管不能选用_______(填“酸式”“碱式”或“聚四氟乙烯”)滴定管。 ③“电脑”发送停止滴定指令时，实验者观察到圆底烧瓶内出现的现象是_______；实验者欲通过人工实验检验滴定终点是否准确，进行的实验操作是_______。 （4）采用如下实验步骤也可制得相应粗产品：称取一定量的于烧杯中，加入蒸馏水溶解；另取过量的硫粉，加入少量溶剂a充分搅拌均匀后，加到上述溶液中，水浴加热至微沸，反应后趁热过滤；经过一系列操作后得到晶体，再进行减压过滤(装置如图3所示)、洗涤并低温干燥。 ①试剂a可选用_______(填“煮沸过的蒸馏水”“二硫化碳”或“乙醇”)。 ②下列说法中正确的是_______(填字母)。 A.“一系列操作”是首先蒸发结晶，然后用余热蒸干 B为得到较大晶体颗粒，可采取快速冷却的方法 C.减压过滤后，洗涤滤饼时应用力抽气 D结束减压过滤时，应首先打开安全瓶上的旋塞 （5）是一种常见的脱氯()剂，请设计实验，通过检验脱氯过程中有生成证明确实有脱氯效果：_______(简要写出实验的试剂、操作、现象和结论)。 【答案】（1）长颈漏斗 （2）与过量的SO2反应，防止溶液酸性过强，同时提供部分Na2SO3 （3） ①. 5＋8＋14H＋＝8Mn2＋＋10＋7H2O ②. 碱式 ③. 溶液由无色变成浅红色，且半分钟不褪色 ④. 滴加一滴KMnO4标准溶液，溶液变成紫色，滴加一滴Na2S2O3待测溶液，溶液又变为无色 （4） ①. 乙醇 ②. D （5）取样后，加入过量盐酸酸化，静置沉淀后，向上清液中滴加BaCl2溶液，若产生白色沉淀，则证明有SO生成，说明Na2S2O3·5H2O确实有脱氯效果 【解析】 【分析】装置A通过70%与反应生成 气体，反应化学方程式为；装置B作为安全瓶，平衡装置内压强，防止倒吸；装置C核心反应容器，其反应的化学方程式为，pH计用于监测溶液pH，搅拌器促进反应均匀进行。 【小问1详解】 B装置中a的名称是长颈漏斗。 【小问2详解】 因Na2S2O3酸性环境中不稳定，且装置C中的核心反应是Na2SO3+S+5H2O=Na2S2O3·5H2O，则实验过程中Na2CO3的主要作用是与过量的SO2反应，防止溶液酸性过强，同时提供部分Na2SO3。 【小问3详解】 圆底烧瓶内是硫代硫酸钠与酸性高锰酸钾发生反应，因此离子方程式为5＋8＋14H＋＝8Mn2＋＋10＋7H2O； 高锰酸钾溶液具有强氧化性，腐蚀橡胶，所以不能用碱式滴定管； 此时就是滴定终点的现象，即溶液由无色变成浅红色，且半分钟不褪色； 判断是否真的到达滴定中的方法是滴加一滴KMnO4标准溶液，溶液变成紫色，滴加一滴Na2S2O3待测溶液，溶液又变为无色。 【小问4详解】 为增加硫与亚硫酸钠的相互接触，应加入乙醇作溶剂； A．“一系列操作”是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，A错误； B．为得到较大晶体颗粒，可采取慢慢冷却的方法，B错误； C．减压过滤后，洗涤滤饼时应慢慢抽气，充分洗涤，C错误； D．结束减压过滤时，应首先打开安全瓶上的旋塞，D正确； 故答案选D。 【小问5详解】 取样后，加入过量盐酸酸化，静置沉淀后，向上清液中滴加BaCl2溶液，若产生白色沉淀，则证明有生成，说明Na2S2O3·5H2O确实有脱氯效果。 17. 是石油化工领域的重要催化剂，利用铝土矿(含等不溶性成分)制备(主产品)和铵明矾[](副产品)的工艺流程如图所示。 已知：①同价态的离子常以共沉淀的方式结晶析出。 ②本流程所用萃取剂(HA)对相关离子的萃取(原理：)效果如下表所示。 微粒 萃取效果 好(随pH的增大而增强) 差 好 差 差 回答下列问题： （1）铝矾土矿焙烧前粉碎的目的除增大固体与液体的接触面积，加快反应速率外，还有_______(写出一条即可)。 （2）在培烧时转化成和。生成的化学方程式为_______，试剂a的作用是_______。 （3）“反萃取”时所用的试剂c为_______(填化学式)，“氧化”的离子方程式为_______． （4）“转化”需要一系列的操作，其中转化所需的试剂为_______(填化学式)。 （5）下列仪器中，“操作X”一定用不到的是_______(填字母)。 a． 　 b． 　c． 　d． 【答案】（1）使反应更充分或防止生成的CaSO4覆盖在矿石表面，阻止反应发生 （2） ①. 2V2O5＋4H2SO44(VO)SO4＋4H2O＋O2↑ ②. 将VO还原为易被萃取的VO2＋，将Fe3＋还原为不易被萃取的Fe2＋ （3） ①. H2SO4 ②. ＋6VO2＋＋6NH3·H2O＋3H2O=6NH4VO3↓＋Cl-＋12H＋ （4）H2O2、Al2O3 （5）d 【解析】 【分析】铝土矿含等不溶性成分，粉碎增大矿的接触面积，在250℃温度下，加入浓硫酸进行焙烧，浓硫酸是强酸，高温下可与铝矾土中的金属氧化物发生酸溶反应，将难溶的金属氧化物转化为可溶性硫酸盐，发生的反应为：,,、,,SiO2与浓硫酸不反应，仍为难溶物。焙烧产物经水浸后过滤，可溶性硫酸盐（Al2(SO4)3、Fe2(SO4)3、(VO)SO4、(VO)2SO4）溶解，进入浸出液，难溶杂质（SiO2）、微溶的CaSO4留在浸出渣中，实现初步分离。结合萃取效果表，VO2+的萃取效果 “随pH增大而增强”，加氨水调节pH可提升VO2+的萃取效率；同时，氨水提供的为后续副产品（铵明矾）提供阳离子。由于Fe3+也会被萃取剂HA萃取，所以加入试剂a的作用是将还原为易被萃取的VO2+，将Fe3+还原为不易被萃取的Fe2+，此时，萃取剂HA优先将VO2+萃取至有机相，Al3+、Fe2+（萃取效果差）留在余液中。余液中含Fe2+、Al3+、（来自浓硫酸焙烧）、（来自氨水），转化后，经操作X得到铵明矾（），根据溶液中的微粒组成，在转化过程中需要首先用H2O2将二价铁氧化成三价铁，然后用Al2O3调节溶液的pH，将三价铁沉淀，操作X是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，可得到铵明矾（）。向含的有机相加试剂 c进行反萃取，利用萃取平衡：，可增大H+浓度使平衡逆向移动，VO2+回到水相，得到钒富集液。加KClO3（氧化剂）将VO2+氧化为高价钒离子（如），再加氨水调节pH至2.5，生成NH4VO3（红钒沉淀），NH4VO3（红钒沉淀）经煅烧得到V2O5。 【小问1详解】 增大酸浸效果或防止生成的CaSO4覆盖在矿石表面，阻止反应发生； 【小问2详解】 V2O5与浓硫酸反应时＋5价的V被还原为＋4价，根据各元素所处的价态可知该过程中O元素被氧化生成O2，结合电子守恒和元素守恒可得化学方程式为：； 由流程图可知，加入的试剂a应该是铁粉，其作用是将还原为易被萃取的VO2+，将Fe3+还原为不易被萃取的Fe2+； 【小问3详解】 根据题意可知VO2+在有机相中的萃取能力随pH增大而增强，所以加入硫酸降低VO2+在有机相中的萃取能力，实现反萃取； 氧化过程中加入KClO3和氨水将VO2+氧化得红钒沉淀，根据电子守恒和元素守恒可得离子方程式为：； 【小问4详解】 根据流程信息，最终获得铵明矾[NH4Al(SO4)2·12H₂O]副产品，则需要除去铁元素，根据溶液中微粒组成，需要首先用H2O2将二价铁氧化成三价铁，然后用Al2O3调节溶液的pH，将三价铁沉淀； 【小问5详解】 由铵明矾的水溶液结晶得到铵明矾晶体的操作X是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，所以用不到的仪器是坩埚，故选d。 18. 利用“燃烧-重量法”测定燃煤中硫含量的实验过程如下。 ①取煤样及艾士卡试剂(和MgO以质量比1:2的混合物)各20.0000 g混合均匀后倒入如图所示的装置(夹持装置略)的瓷舟中，在管式炉中加热，充分反应后停止加热。 ②移动玻璃珠将漏斗内溶液放入下管中，继续通入足量氧气充分氧化后，打开下管的活塞，将其中的溶液放出后，用蒸馏水洗涤，并将洗涤液与放出的溶液合并得溶液a。 ③取出瓷舟冷却后，将其中的固体用蒸馏水溶解、过滤并洗涤滤渣，将洗涤液、滤液与溶液a合并，然后用盐酸调节溶液呈酸性()。 ④加入过量的饱和溶液充分反应后，过滤、洗涤、干燥、灼烧灰化、称量。 回答下列问题： （1）本实验中用_______(填“托盘天平”或“电子分析天平”)称取煤样。 （2）步骤③中调节的目的是_______。 （3）煤样中可燃性硫首先燃烧转化为，继而在空气存在下与艾士卡试剂作用形成，难溶于水和微溶于水的硫酸盐则转化为不溶于水的碳酸盐和可溶于水的钠盐。 ①与艾士卡试剂反应的化学方程式为_______。 ②样品中在灼烧时转化成_______(填化学式)。 （4）“灼烧灰化”的目的是_______。 （5）取4个时间参数在500℃条件下分别灼烧煤样1h、1.5h、2h和2.5h后，按前面所述的步骤进行测定，结果如下表所示。 时间/h 1 1.5 2 2.5 产物硫酸钡的质量/g 0.687 0.741 0.737 0.739 则灼烧的适宜时间为_______，该煤样中硫的含量_______%(以计，保留三位有效数字)。 【答案】（1）电子分析天平 （2）除去，防止生成BaCO3沉淀 （3） ①. 2SO2＋2Na2CO3＋O2＝2Na2SO4＋2CO2 ②. CaCO3和Na2SO4 （4）燃烧除去滤纸 （5） ①. 1.5h ②. 1.02 【解析】 【分析】将煤样与艾士卡试剂混合均匀加热，煤中的硫全部转化为硫酸盐，再以BaCl2为沉淀剂使硫酸根离子转化为硫酸钡沉淀，根据硫酸钡的质量计算煤样中硫的含量，据此解答。 【小问1详解】 需称取煤样20.0000 g，则本实验中用电子分析天平称取煤样； 【小问2详解】 步骤③中调节的目的是除去，防止生成BaCO3沉淀； 【小问3详解】 ①因可燃性硫首先燃烧转化为SO2，继而在空气存在下与艾士卡试剂(和MgO以质量比1∶2的混合物)作用形成Na2SO4，即SO2、和反应生成Na2SO4和，则与艾士卡试剂反应的化学方程式为：2SO2＋2Na2CO3＋O2＝2Na2SO4＋2CO2 ； ②样品中难溶于水和微溶于水的硫酸盐则转化为不溶于水的碳酸盐和可溶于水的钠盐，所以样品中CaSO4在灼烧时转化成CaCO3和Na2SO4； 【小问4详解】 因所得硫酸钡固体中含有滤纸，则“灰化”的目的是燃烧除去滤纸； 【小问5详解】 根据表格数据，反应在1.5 h后生成的硫酸钡质量趋于稳定，说明反应已基本完全，则加热的适宜时间为1.5 h；该煤样中硫的含量(以SO2计，保留三位有效数字)的计算方法为：，则，解得x=0.2035 g，所以该煤样中硫的含量为。 19. 磷酸铁锂(，)是锂电池的正极材料之一，如图1所示为水热法合成磷酸铁锂的流程。 回答下列问题： （1）中Fe的化合价为_______，锂电池放电时，会嵌入磷酸铁锂正极，若一次放电过程中，负极有参与反应，则对应正极的反应式为_______。 （2）将、和按一定比例配成溶液，放入反应釜中水热反应，反应完成后离心，将离心后的样品过滤，所得滤饼与适量葡萄糖混合，充分研磨后在氩气氛围中烧结，得到。 ①制备磷酸铁锂过程中加入葡萄糖的作用是_______。 ②离心是将浊液放入离心试管内，然后将离心试管置于离心机内(图2)高速旋转。离心的目的是_______。 （3）对于正极废料钴酸锂()和磷酸亚铁锂()的处理，有如下两种方法。 方法一：分别用硫酸酸溶后加入试剂a，然后分离得到等。试剂a可以选用_______(填字母)。 A. 　　B. 　　C.Fe 　　　D.高压 方法二：向预热后的硫酸溶液中依次加入磷酸亚铁锂和钴酸锂正极废料，充分搅拌、反应后液固分离。 为研究硫酸的浓度和两种正极废料的摩尔比对浸出率的影响，进行相关实验，得到如图3、4所示的图像。 综合分析图3和图4，可以看出，Li的浸出率在两种条件下都比Fe、Co高，从电极材料的结构角度分析，原因是_______；硫酸的适宜浓度为_______，由图4可知，在Fe与Co摩尔比达到1.6后，铁的浸出率明显升高的原因是_______。 【答案】（1） ①. +(2+x) ②. （2） ①. 还原剂，将水热反应中部分被氧化的铁还原到+(2+x)价 ②. 加快沉淀与水的分离，便于过滤 （3） ①. B ②. 锂离子嵌于正极材料层状结构之间，锂离子处于脱出和嵌入的自由状态，因此更容易被硫酸浸出 ③. 1.25 ④. 过量的磷酸铁锂酸溶后产生的Fe2+不能被氧化而使Fe的浸出率出现较快增长 【解析】 【小问1详解】 Li元素的化合价为+1价，O元素的化合价为-2价，P元素的化合价为+5价，根据化合价代数和为零，可知Fe元素的化合价为+(2+x)价；根据得失电子守恒可知，若一次放电过程中，负极有x mol Li参与反应，则会有x mol Li+嵌入磷酸铁锂正极，因此对应正极的反应式为； 【小问2详解】 ①加入葡萄糖的作用是作还原剂，将反应釜中被部分被氧化的铁还原到+(2+x)价； ②离心的目的是加快沉淀与水的分离，便于过滤； 【小问3详解】 由题意可知，在处理钴酸锂()和磷酸亚铁锂()时加入试剂a，然后分离得到等物质，Co元素化合价降低，Fe元素化合价升高，则加入的试剂a既有氧化性，又有还原性，因此是H2O2，故选B；Li的浸出率在两种条件下都比Fe、Co高，从电极材料的结构角度分析，原因是锂离子嵌于正极材料层状结构之间，锂离子处于易脱出和嵌入的自由状态，因此更容易被硫酸浸出；由图像3可知，硫酸浓度大于1.25 mol/L之后浸出率增大不明显，故硫酸的适宜浓度为1.25 mol/L；由图4可知，在Fe与Co摩尔比达到1.6后，铁的浸出率明显升高的原因是：过量的磷酸铁锂酸溶后产生的Fe2+不能被氧化，Fe2+在酸性条件下易溶出，从而使Fe的浸出率出现较快增长。 20. 的催化还原成为“碳中和”背景下科学研究的热点课题。 （1）利用催化还原可制备水煤气(主要成分为CO、)。已知制备过程中发生如下反应： 反应I： 反应II： 反应III： ①已知：氢气的摩尔燃烧焓为，水的摩尔蒸发焓(指在25℃，101.325 kPa下，将1 mol液态水完全转化为气态水蒸气所需要的能量)为，则_______。 ②36 kPa下，将、、Ar共10 mol的混合气体[，x表示物质的量分数，]充入某恒温密闭容器中，仅发生反应Ⅲ，实验测得，且某时刻，则该时刻_______，充入稀有气体Ar的目的是_______。 （2）催化还原可合成CO、。涉及的反应如下： 反应I： 反应II： 分别在压强为10 MPa和100 MPa下，将和的混合气体充入某密闭容器中反应。平衡时，CO和在含碳物种中的摩尔分数随温度的变化关系如图所示。 ①曲线d表示的是_______的平衡摩尔分数随温度变化的关系。点M处平衡体积分数高于点N的原因是_______。图中点A对应条件下，反应II的平衡常数_______。 ②若将600℃，100 MPa的平衡体系只缩小容器的容积，再次达到平衡后，下列说法中正确的是_______(填字母)。 a．CO的分压保持不变 b．的平衡转化率增大 c．其他条件不变，升温可使与CO的摩尔分数相等 【答案】（1） ①. ＋247.4 ②. 22.5 ③. 减小反应体系分压，促进平衡正向移动 （2） ①. 100MPa下CO ②. 温度相同时，增大压强使反应Ⅰ平衡正向移动，水的体积分数增大，CO2和H2的体积分数减少，有利于反应Ⅱ逆向移动，故高压时，CO体积分数降低，M点高于N点（或者，温度相同时，降低压强使反应Ⅰ平衡逆向移动，水的体积分数减小，CO2和H2的体积分数增大，有利于反应Ⅱ平衡正向移动，故低压时，CO的体积分数增大，M点高于N点） ③. 2.4 ④. bc 【解析】 【小问1详解】 ①已知反应I：；反应II：；又氢气的摩尔燃烧焓为，水的摩尔蒸发焓(指在25℃，101.325 kPa下，将1 mol液态水完全转化为气态水蒸气所需要的能量)为，故可得反应ⅣO2(g)＋H2(g)⇌ H2O(g) ΔH4＝－241.8 kJ·mol－1，根据盖斯定律可知：III =I+II-Ⅳ，ΔH3＝ΔH1+ΔH2-ΔH4＝－35.6 kJ·mol－1＋41.2 kJ·mol－1-(-241.8 kJ·mol－1)＝＋247.4 kJ·mol－1。 ②反应Ⅲ ，CH4、CO2、Ar共10mol的混合气体[]可知，起始时，Ar的物质的量为2mol ， p(Ar)＝7.2 kPa，总压36kPa不变，某时刻测得p(Ar)＝6 kPa，说明气体总物质的量变为原来的1.2倍，即为12mol，因此增加2mol，利用差量法列出三段式： ，气体总物质的量为1+5+2+2+2=12mol，则，，代入式子得到v正(CO)＝k1×3×15 kPa·s－1＝45k1 kPa·s－1，根据化学反应速率之比等于化学计量数之比可知v正(CH4)＝v正(CO)＝22.5 k1 kPa·s－1。 充入稀有气体Ar的目的是减小反应体系的分压，促进平衡正向移动 【小问2详解】 ①根据两个反应的热效应可知：随温度升高，呈升高趋势的曲线表示CO的体积分数，反应Ⅰ正反应是气体分子数减小的反应，增大压强时，H2O的量增加，反应Ⅱ逆向移动，CO的体积分数也会减小，所以，d线表示100MPa时CO的体积分数变化趋势；温度相同时，增大压强使反应Ⅰ平衡正向移动，水的体积分数增大，CO2和H2的体积分数减少，有利于反应Ⅱ逆向移动，故高压时，CO体积分数降低，M点高于N点（或者，温度相同时，降低压强使反应Ⅰ平衡逆向移动，水的体积分数减小，CO2和H2的体积分数增大，有利于反应Ⅱ平衡正向移动，故低压时，CO的体积分数增大，M点高于N点）； 因为A与B点的温度相同，所以平衡常数相同，可根据B点的数据计算该温度下的平衡常数，又由于反应Ⅱ为反应前后所有物质的化学计量数相同，所以可以用物质的量代替浓度计算平衡常数。图像是对平衡体系中的三种物质（CO2、CO、CH4）进行分析，CO、CH4各占40%时，CO2占20%。设反应生成x mol CH4，y mol CO，在反应体系中：，，根据碳元素守恒可知，CO2、CH4、CO的总物质的量为1mol，则有，解得，则平衡时n(CO)＝0.4 mol、n(CH4)＝0.4 mol、n(H2O)＝2x＋y＝1.2 mol、n(CO2)＝1－x－y＝0.2 mol、n(H2)＝3－4x－y＝1 mol，则平衡常数。 ②缩小容器容积，因为多重反应，虽然第二个反应反应前后气体分子数不变，但是由于第一个反应平衡正向移动，带动第二个反应平衡逆向移动，根据勒夏特列原理，以第一个反应正向移动为主，所以氢气的转化率增大，因此，a不正确，b正确；由图像可知，缩小容器的容积后，若要让甲烷和CO的摩尔分数相等，应该升高温度，所以c正确。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $