精品解析：江苏省宿迁中学2025-2026学年高三上学期11月期中化学试题

2025-2026学年度第一学期高三年级第二次学情调研 化学试题 试卷满分100分 考试时间75分钟 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 K-39 Cr-52 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. 2025年江苏省城市足球联赛“苏超”火出了圈，下列有关说法错误的是 A. 足球的材质可以是天然皮革(比如牛皮)，其主要化学成分为蛋白质 B. 足球烯C60是形似足球笼状分子，它是碳元素的一种同位素 C. 球员们身穿的球服所用材质通常含有聚酯纤维，聚酯纤维属于高分子材料 D. 液态氯乙烷汽化吸热具有冷冻麻醉作用，可用于身体局部快速镇痛 2. 黄血盐钠化学式为Na4Fe(CN)6，其制备的化学方程式为(未配平)。下列说法正确的是 A. Cl-的结构示意图为 B. 中子数为10的氧原子可表示为 C. NaCN是离子化合物，只含有离子键 D. Na4Fe(CN)6中铁元素的化合价为+2 3. 实验室用稀硝酸和Cu制备NO和，下列装置能达到实验目的的是 A. 用①收集NO B. 用②吸收尾气 C. 用③分离Cu和溶液 D. 用④蒸干溶液 4. NH4Al(SO4)2·12H2O可用作净水剂、媒染剂等。下列说法正确的是 A. 原子半径： B. 电负性： C. 第一电离能： D. 沸点：H2S＞H2O 阅读下列材料，完成下面小题： 蚀刻是一种通过化学或物理方法有选择性地去除材料表面部分区域的工艺，广泛应用于半导体制造、微电子、印刷电路板(PCB)等领域。如NF3可用于蚀刻微电子材料，在常温下OF2与干燥的空气混合得到等物质的量的NO2和NF3。FeCl3溶液和[Cu(NH3)4]Cl2溶液都可作为铜的蚀刻剂。BCl3是干法蚀刻Al时常用的气体，易潮解，最终生成硼酸(H3BO3)，硼酸是一元弱酸。已知三氯化硼(BCl3)的熔点为-107℃，沸点为12.5℃。 5. 下列说法正确的是 A. 键角：NF3＞OF2 B. 稳定性：BF3＜BCl3 C. 1mol[Cu(NH3)4]Cl2中有12molσ键 D. BCl3是共价晶体 6. 下列化学反应表示不正确的是 A. 用FeCl3溶液蚀刻铜： B. H3BO3与NaOH溶液反应： C. 向硫酸铜溶液中加入过量氨水： D. OF2与干燥的空气混合得到等物质的量的NO2和NF3： 7. 下列有关物质的性质和用途具有对应关系的是 A. [Cu(NH3)4]Cl2溶液显酸性，可用于刻蚀覆铜电路板 B. NH3易液化，可用于工业制硝酸 C. OF2有强还原性，可用于火箭工程液体助燃剂 D. Al表面易形成致密的氧化膜，所以铝制品日常用途广泛 8. 物质转化在工业生产中有重要作用。下列说法正确的是 A. 工业生产盐酸：H2+Cl22HCl B. 工业生产硫酸：FeS2SO3 H2SO4 C. 工业生产硝酸：N2 NO2 HNO3 D. 工业冶炼粗硅：SiO2+C Si+CO2 9. 合成某种药物中间体Z的路线如下，有关说法正确的是 A. X在催化剂作用下不能与甲醛发生缩聚反应 B. Y中的含氧官能团分别是酯基、醚键 C. 1 molZ最多能与3molH2发生加成反应 D. X、Y、Z可用饱和NaHCO3溶液进行鉴别 10. 科学家研发了一种在电催化条件下由氢气和二氧化碳制备甲醇的方法(有少量CO产生)，反应原理如图(M、N均为石墨电极)。 已知：在电场作用下，双极膜中水电离出H+和OH-向两极迁移。下列说法错误的是 A. M极为阳极，H2发生氧化反应 B. 电解一段时间后，M极区域溶液pH不变 C. N极上生成甲醇的电极反应式为 D. M极每消耗3molH2，N极消耗的CO2大于1mol 11. 室温下，根据下列实验过程及现象，能验证相应实验结论的是 选项 实验过程及现象 实验结论 A 将少量铜粉加入稀硫酸中，无明显现象，再加入硝酸铁溶液，铜粉溶解 能与铜粉反应 B 向CO还原所得到的产物中加入稀盐酸，滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化 全部被还原 C 向溶液中滴加几滴相同浓度的溶液，出现白色沉淀，继续滴加几滴溶液，出现黄色沉淀 溶度积常数： D 向溶液中加入溶液，充分振荡后滴加KSCN溶液，溶液变成血红色 与反应为可逆反应 A. A B. B C. C D. D 12. 室温下，通过下列实验探究NaHS溶液的性质。 已知：，，。 实验1：向10ml 0.10mol/L NaHS溶液中逐滴加入NaOH溶液，至溶液pH=12； 实验2：向10ml 0.10mol/L NaHS溶液中滴加新制氯水，氯水褪色，有淡黄色沉淀产生； 实验3：向10ml 0.10mol/L NaHS溶液中滴加几滴CuSO4溶液，有黑色沉淀生成。 下列说法正确的是 A. 实验1所得溶液中： B. 实验1所得溶液中： C. 实验2中主要反应的离子方程式： D. 实验3中反应的平衡常数 13. 向2L的密闭容器中加入1molH2和1molCO2，发生如下两个反应： 反应Ⅰ： ； 反应Ⅱ： 。 不同温度下CO2的平衡转化率、CO的选择性和CH3OH的选择性如图所示(选择性指生成CO或CH3OH占CO2消耗总量的百分比)。下列相关说法正确的是 A. 曲线a表示CO2的平衡转化率 B. 选择适宜的催化剂可以提高平衡体系中CH3OH的选择性 C. 300℃时，反应Ⅱ的平衡常数K≈0.173 D. 280~360℃，随着温度的升高，容器内发生的主要反应为反应Ⅰ 二、非选择题：共4题，共61分。 14. 某种电镀污泥主要含碲化亚铜(Cu2Te)、三氧化二铬以及少量的金，可用于制取K2Cr2O7、金属铜和粗碲等，以实现有害废料的资源化利用，工艺流程如下。 已知：①煅烧时，Cu2Te发生的反应为； ②酸浸时TeO2转化为TeO2+；③K2Cr2O7的溶解度随温度升高而增加。 回答下列问题： （1）Cu+的价层电子排布式为___________。 （2）煅烧时，Cr2O3发生反应化学方程式为___________。 （3）滤液经酸化后加入KCl，通过蒸发浓缩、___________、抽滤、干燥操作可得到重铬酸钾。 （4）酸浸液中除了过量的H2SO4外，还含有CuSO4和___________(写化学式)。 （5）还原时，发生反应的离子方程式为___________。 （6）测定某固体产品中K2Cr2O7含量的方法如下(杂质不参与反应)：称取产品试样2.50g配成250mL溶液，用移液管取出25.00mL于锥形瓶中，加入足量稀硫酸酸化后，再加入几滴指示剂，用0.1000mol·L-1硫酸亚铁铵(NH4)2Fe(SO4)2标准液进行滴定，重复进行三次实验。若三次实验消耗(NH4)2Fe(SO4)2标准液的平均体积为24.00mL，则所得产品中K2Cr2O7的纯度为___________%。(写出计算过程) 15. 废旧钴酸锂电池经机械破碎、筛分后得到正极混合粉末(主要含LiCoO2、炭黑、Al及微量Ni、Fe等)，通过如下工艺可回收其中的金属元素。 已知：①抗坏血酸(C6H8O6)具有强还原性； ②浸出液中含Ni2+、Co2+，其氢氧化物溶度积分别为、。 （1）“浸出”时可提高浸出效率的措施有(任写两种)___________：若用盐酸替代H2SO4和抗坏血酸，也可以得到含有Li+、Co2+溶液，但缺点是___________。 （2）在“除铁”步骤中，溶液中生成黄钠铁矾沉淀化学式为Na2Fe6(SO4)4(OH)12，H2O2的作用是___________；生成黄钠铁矾沉淀时有气体生成，写出生成黄钠铁矾沉淀的离子方程式___________。 （3）“沉铝”需调节溶液pH，常温下溶液中Co2+浓度为0.30mol·L-1，通过计算判断pH调至5.0时Co是否损失？___________(列出算式并给出结论) （4）“沉锂”步骤完成后的滤液中主要含有的无机溶质为___________(写化学式)。 （5）Li2CO3受热分解可生成氧化锂(Li2O)。氧化锂晶体属于立方晶系，晶胞结构图如下图。O2-周围距离相等且最近的Li+有___________个。 16. “碳达峰、碳中和”是我国社会发展重大战略之一。 (一)CH4-CO2催化重整是实现“双碳”经济的有效途径之一，具有广阔的市场前景和经济、社会价值。相关的主要反应有： Ⅰ： Ⅱ： 已知：常温常压下，CH4、H2、CO的燃烧热分别为890.3kJ/mol、285.8kJ/mol、283.0kJ/mol。请回答： （1）反应Ⅰ的___________kJ/mol。 （2）恒温恒容条件下，起始按投料，若只发生反应Ⅰ，能作为反应达到平衡的标志是___________(填序号)。 A. CH4浓度不再发生变化 B. 体系压强不再变化 C. 单位时间内，消耗a mol CO2时，同时生成2a mol H2 D. 混合气体的密度不再变化 （3）在一定条件下的密闭容器中，按投料，图1表示温度对H2产率的影响曲线。 此反应优选温度为900℃的原因是___________。 （4）近年来新兴的生物电催化技术运用微生物电解池也可实现弱酸环境下CO2甲醇化实现碳中和，工作原理如图2所示。 ①实验测得，阴极区溶液酸性提高，阴极上会产生气体A，导致CO2的转化率降低，则气体A的分子式为___________。 ②阴极生成甲醇的电极反应式为___________。 (二)CO2和CO加氢制甲烷可实现CO2资源利用的同时实现氢能的储存，相关反应如下： Ⅰ． Ⅱ． （5）CO2制备甲烷过程中，CO2活化的可能途径有两种，如图3所示。请从反应速率和生成物稳定性角度分析说明CO*是CO2活化的优势含碳中间体的原因是___________。 17. 氢能是应用前景广阔的新能源。 （1）制氢。工业上电解碱性尿素水溶液制氢。 ①阳极活性物质Ni(OH)2首先放电生成NiOOH，该过程的电极反应式为______。 ②CO(NH2)2吸附在NiOOH上被氧化生成N2。根据电负性规则，CO(NH2)2分子中能被Ni吸附原子是______（填元素符号）。 （2）储氢。部分H2和N2在催化剂表面合成氨以储氢，其反应机理的部分过程如图所示，中间体X的结构______。 （3）储氢物质NH3的运用。NH3常用于烟气（主要成分NO、NO2）脱硝。以N2为载气，将含一定量NO、NH3及O2的模拟烟气以一定流速通过装有催化剂CeO2的反应管，研究温度、SO2(g)、H2O(g)对脱硝反应的影响。 ①如图1所示，温度高于350℃时，NO转化率下降，推测原因是______。 ②如图2所示，温度高于350℃时，和不含水蒸气的烟气相比，含10%水蒸气的烟气的NO转化率更高，其原因是______。③实验证明，烟气中含SO2会导致催化剂不可逆的中毒(Ce4+氧化SO2生成覆盖在生成的Ce3+表面，阻止了O2氧化Ce3+）。而添加CuO后抗硫能力显著增强，请结合如图机理，说明抗硫能力增强的原因______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年度第一学期高三年级第二次学情调研 化学试题 试卷满分100分 考试时间75分钟 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 K-39 Cr-52 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. 2025年江苏省城市足球联赛“苏超”火出了圈，下列有关说法错误的是 A. 足球的材质可以是天然皮革(比如牛皮)，其主要化学成分为蛋白质 B. 足球烯C60是形似足球的笼状分子，它是碳元素的一种同位素 C. 球员们身穿的球服所用材质通常含有聚酯纤维，聚酯纤维属于高分子材料 D. 液态氯乙烷汽化吸热具有冷冻麻醉作用，可用于身体局部快速镇痛 【答案】B 【解析】 【详解】A．天然皮革（如牛皮）由动物皮肤加工而成，主要成分为蛋白质，A正确； B．同位素是质子数相同、中子数不同的原子（如12C和14C），而C60是碳的同素异形体（结构不同的单质），B错误； C．聚酯纤维（如涤纶）是缩聚反应形成的高分子化合物，属于高分子材料，C正确； D．液态氯乙烷汽化吸热降温，可局部麻醉镇痛，D正确； 故选B。 2. 黄血盐钠化学式为Na4Fe(CN)6，其制备的化学方程式为(未配平)。下列说法正确的是 A. Cl-的结构示意图为 B. 中子数为10的氧原子可表示为 C. NaCN是离子化合物，只含有离子键 D. Na4Fe(CN)6中铁元素的化合价为+2 【答案】D 【解析】 【详解】A．Cl为17号元素，得到1个电子形成氯离子，氯离子结构示意图：，A错误； B．核素的表示方法为：元素符号左下角为质子数，左上角为质量数；中子数为10的氧原子的质量数为18，可表示为，B错误； C．NaCN是离子化合物，但是在CN-离子中含有碳氮共价键，C错误； D．Na4Fe(CN)6中钠化合价为+1、CN-离子整体带一个负电荷，结合化合物中正负化合价代数和为0，铁元素的化合价为+2，D正确； 故选D。 3. 实验室用稀硝酸和Cu制备NO和，下列装置能达到实验目的的是 A. 用①收集NO B. 用②吸收尾气 C. 用③分离Cu和溶液 D. 用④蒸干溶液 【答案】C 【解析】 【详解】A．NO易与O2反应生成NO2，不能用排空气法收集，故A错误； B．NO不溶于水且与水不反应，不能用水吸收NO尾气，故B错误； C．Cu为不溶性固体，溶液为液体，分离固液混合物需用过滤装置，故C正确； D．溶液加热时，Cu2+水解生成Cu(OH)2和HNO3，HNO3易挥发，直接蒸干溶液得到的是且氧化铜，如果灼烧得到CuO，故D错误； 答案选C。 4. NH4Al(SO4)2·12H2O可用作净水剂、媒染剂等。下列说法正确的是 A. 原子半径： B. 电负性： C. 第一电离能： D. 沸点：H2S＞H2O 【答案】A 【解析】 【详解】A．Al位于第三周期，有三个电子层，N位于第二周期，有两个电子层，电子层数越多，原子半径越大，因此原子半径：r(Al)>r(N)，A正确； B．同周期，主族元素电负性从左到右递增，N在O左侧，故电负性：χ(O)>χ(N)，B错误； C．N的2p轨道为半充满稳定结构，其第一电离能大于O，因此第一电离能：I1(N)>I1(O)，C错误； D．H2O分子间存在氢键，而H2S分子间不存在氢键，因此沸点：H2O＞H2S，D错误； 故选A。 阅读下列材料，完成下面小题： 蚀刻是一种通过化学或物理方法有选择性地去除材料表面部分区域的工艺，广泛应用于半导体制造、微电子、印刷电路板(PCB)等领域。如NF3可用于蚀刻微电子材料，在常温下OF2与干燥的空气混合得到等物质的量的NO2和NF3。FeCl3溶液和[Cu(NH3)4]Cl2溶液都可作为铜的蚀刻剂。BCl3是干法蚀刻Al时常用的气体，易潮解，最终生成硼酸(H3BO3)，硼酸是一元弱酸。已知三氯化硼(BCl3)的熔点为-107℃，沸点为12.5℃。 5. 下列说法正确是 A. 键角：NF3＞OF2 B. 稳定性：BF3＜BCl3 C. 1mol[Cu(NH3)4]Cl2中有12molσ键 D. BCl3是共价晶体 6. 下列化学反应表示不正确的是 A. 用FeCl3溶液蚀刻铜： B. H3BO3与NaOH溶液反应： C. 向硫酸铜溶液中加入过量氨水： D. OF2与干燥的空气混合得到等物质的量的NO2和NF3： 7. 下列有关物质的性质和用途具有对应关系的是 A. [Cu(NH3)4]Cl2溶液显酸性，可用于刻蚀覆铜电路板 B. NH3易液化，可用于工业制硝酸 C. OF2有强还原性，可用于火箭工程液体助燃剂 D. Al的表面易形成致密的氧化膜，所以铝制品日常用途广泛 【答案】5. A 6. B 7. D 【解析】 【5题详解】 A．NF3中N的孤电子对数为、价层电子对数为4，OF2中O的孤电子对数为、价层电子对数为4，孤电子对数越多，键角越小，故NF3键角＞OF2，A正确； B．F原子半径小于Cl，B-F键的键长更短，键能更大，BF3稳定性强于BCl3，B错误； C．[Cu(NH3)4]2+中4个NH3与Cu2+形成4个配位σ键，且每个NH3含3个N-H σ键，1mol[Cu(NH3)4]Cl2中有σ键数为16mol，C错误； D．BCl3熔沸点低，属于分子晶体，D错误； 故选A； 【6题详解】 A．FeCl3溶液与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜，化学方程式为：Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2，A正确； B．H3BO3与NaOH反应生成硼酸钠和水，离子方程式为：，B错误； C．过量氨水与Cu2+生成[Cu(NH3)4]2+：，C正确； D．OF2与空气反应生成等物质的量的NO2和NF3，化学方程式为：4N2+6OF2+O2=4NO2+4NF3，D正确； 故选B； 【7题详解】 A．[Cu(NH3)4]Cl2蚀刻铜因Cu2+的氧化性，与酸性无关，A错误； B．NH3制硝酸利用其还原性，与易液化无关，B错误； C．OF2中O为+2价，具有氧化性而非还原性，C错误； D．Al的致密氧化膜阻止腐蚀，性质与用途对应，D正确； 故选D。 8. 物质转化在工业生产中有重要作用。下列说法正确的是 A. 工业生产盐酸：H2+Cl22HCl B. 工业生产硫酸：FeS2SO3 H2SO4 C. 工业生产硝酸：N2 NO2 HNO3 D. 工业冶炼粗硅：SiO2+C Si+CO2 【答案】A 【解析】 【详解】A．工业生产盐酸是由氢气和氯气反应制得，A选项正确； B．工业生产硫酸，是先由硫铁矿(FeS2)与氧气反应得到SO2，SO2催化氧化再得到SO3，SO3被98.3%的浓硫酸吸收得到硫酸，B选项错误； C．工业生产硝酸，是先由氮气和氢气合成氨气，氨气催化氧化得到NO，NO和氧气得到NO2，NO2和水反应制得硝酸，氮气不能直接在点燃条件下生成二氧化氮，C选项错误； D．工业冶炼粗硅是由SiO2和C在高温下发生反应得Si(粗硅)和CO，D选项错误； 故答案选A。 9. 合成某种药物中间体Z的路线如下，有关说法正确的是 A. X在催化剂作用下不能与甲醛发生缩聚反应 B. Y中的含氧官能团分别是酯基、醚键 C. 1 molZ最多能与3molH2发生加成反应 D. X、Y、Z可用饱和NaHCO3溶液进行鉴别 【答案】B 【解析】 【详解】A．由X结构简式可知，X中含有酚羟基，在催化剂作用下能与甲醛发生缩聚反应，A错误； B．由Y结构简式可知，Y中的含氧官能团分别是酯基、醚键，B正确； C．由Z结构简式可知，Z中含有苯环和醛基，则1 molZ最多能与4 mol H2发生加成反应，C错误； D．X中含有羧基能和碳酸氢钠生成二氧化碳气体，而Y、Z均不与碳酸氢钠反应，故X、Y、Z不能用饱和NaHCO3溶液进行鉴别，D错误； 故选B。 10. 科学家研发了一种在电催化条件下由氢气和二氧化碳制备甲醇的方法(有少量CO产生)，反应原理如图(M、N均为石墨电极)。 已知：在电场作用下，双极膜中水电离出H+和OH-向两极迁移。下列说法错误的是 A. M极为阳极，H2发生氧化反应 B. 电解一段时间后，M极区域溶液pH不变 C. N极上生成甲醇的电极反应式为 D. M极每消耗3molH2，N极消耗的CO2大于1mol 【答案】B 【解析】 【分析】右边二氧化碳转化为甲醇和一氧化碳，化合价降低，得电子，所以N作阴极；左边氢气失电子，化合价升高，所以M作阳极，据此解答。 【详解】A．由题意知，氢气在M极失电子，发生氧化反应，作阳极，A正确； B．M极（阳极）反应为，双极膜中向M极迁移并与中和生成，且生成的与迁移的等量，水增多使浓度减小，pH增大，B错误； C．N极为阴极，CO2被还原为CH3OH，C元素从+4价降为-2价，得6e-。结合碱性环境及原子守恒、电荷守恒，电极反应式为，C正确； D．若M极每消耗3 mol H2，转移电子数为6 mol e-，N极发生的还原反应包括和，根据得失电子守恒可知，N极消耗的CO2大于1mol，D正确； 故选B。 11. 室温下，根据下列实验过程及现象，能验证相应实验结论的是 选项 实验过程及现象 实验结论 A 将少量铜粉加入稀硫酸中，无明显现象，再加入硝酸铁溶液，铜粉溶解 能与铜粉反应 B 向CO还原所得到的产物中加入稀盐酸，滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化 全部被还原 C 向溶液中滴加几滴相同浓度的溶液，出现白色沉淀，继续滴加几滴溶液，出现黄色沉淀 溶度积常数： D 向溶液中加入溶液，充分振荡后滴加KSCN溶液，溶液变成血红色 与的反应为可逆反应 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．铜粉在稀硫酸中不反应，加入硝酸铁后溶解，可能是酸性条件下将Cu氧化，结论不成立，A错误； B．CO还原Fe2O3后的产物加盐酸后不变红，只能说明产物和盐酸反应后的溶液中不含Fe³+，有可能是反应产生的Fe，将未反应的Fe2O3与盐酸反应生成的Fe3+还原为Fe2+，无法证明Fe₂O₃全部被还原，B错误； C．向NaCl溶液中滴加AgNO3生成AgCl沉淀，继续加少量KI出现AgI沉淀，说明AgCl转化为AgI，溶度积常数：Ksp(AgI)＜Ksp(AgCl)，C正确； D．Fe3+与I-反应后滴加KSCN显红色，说明反应后的溶液中含有Fe3+，Fe3+初始物质的量是I-的2倍， Fe3+过量，不能说明反应为可逆反应，结论不成立，D错误； 故答案选C。 12. 室温下，通过下列实验探究NaHS溶液的性质。 已知：，，。 实验1：向10ml 0.10mol/L NaHS溶液中逐滴加入NaOH溶液，至溶液pH=12； 实验2：向10ml 0.10mol/L NaHS溶液中滴加新制氯水，氯水褪色，有淡黄色沉淀产生； 实验3：向10ml 0.10mol/L NaHS溶液中滴加几滴CuSO4溶液，有黑色沉淀生成。 下列说法正确的是 A. 实验1所得溶液中： B. 实验1所得溶液中： C. 实验2中主要反应的离子方程式： D. 实验3中反应的平衡常数 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据计算，pH=12时，，故，A错误； B．电荷守恒为。pH=12时，，远大于，故，B错误； C．实验2中Cl2氧化HS⁻生成S，离子方程式应为，C错误； D．反应的平衡常数====，D正确； 故选D。 13. 向2L的密闭容器中加入1molH2和1molCO2，发生如下两个反应： 反应Ⅰ： ； 反应Ⅱ： 。 不同温度下CO2的平衡转化率、CO的选择性和CH3OH的选择性如图所示(选择性指生成CO或CH3OH占CO2消耗总量的百分比)。下列相关说法正确的是 A. 曲线a表示CO2的平衡转化率 B. 选择适宜的催化剂可以提高平衡体系中CH3OH的选择性 C. 300℃时，反应Ⅱ的平衡常数K≈0.173 D. 280~360℃，随着温度的升高，容器内发生的主要反应为反应Ⅰ 【答案】C 【解析】 【详解】A．反应Ⅰ为放热反应，升温平衡逆向移动，反应Ⅱ为吸热反应，升温平衡正向移动，则题图中曲线a表示CO的选择性，c表示CH3OH的选择性，则曲线b表示CO2的平衡转化率，A项错误； B．催化剂只影响反应速率，不能使平衡发生移动，不能提高平衡体系中CH3OH的选择性，B项错误； C．300℃时，CO2的平衡转化率为30%，CO的选择性为70%，CH3OH的选择性为30%，结合化学计量数可知，此时n(CO)=1×30%×70%=0.21 mol，n(CH3OH)=1×30%×30%=0.09 mol，n(H2)=1mol-0.09mol×3-0.21mol=0.52 mol，n(CO2)=1mol-1mol×30%=0.7 mol，n(H2O)=0.21 mol+0.09 mol=0.3 mol，反应Ⅱ反应前后气体的化学计量数之和不变，故可以用物质的量代替浓度计算化学平衡常数，则反应Ⅱ的平衡常数，C项正确； D．升高温度，反应Ⅰ逆向移动，反应Ⅱ正向移动，280~360℃，随着温度的升高，CO2的平衡转化率增大，容器内发生的主要反应为反应Ⅱ，D项错误； 故选C。 二、非选择题：共4题，共61分。 14. 某种电镀污泥主要含碲化亚铜(Cu2Te)、三氧化二铬以及少量金，可用于制取K2Cr2O7、金属铜和粗碲等，以实现有害废料的资源化利用，工艺流程如下。 已知：①煅烧时，Cu2Te发生的反应为； ②酸浸时TeO2转化为TeO2+；③K2Cr2O7的溶解度随温度升高而增加。 回答下列问题： （1）Cu+的价层电子排布式为___________。 （2）煅烧时，Cr2O3发生反应的化学方程式为___________。 （3）滤液经酸化后加入KCl，通过蒸发浓缩、___________、抽滤、干燥操作可得到重铬酸钾。 （4）酸浸液中除了过量的H2SO4外，还含有CuSO4和___________(写化学式)。 （5）还原时，发生反应的离子方程式为___________。 （6）测定某固体产品中K2Cr2O7含量的方法如下(杂质不参与反应)：称取产品试样2.50g配成250mL溶液，用移液管取出25.00mL于锥形瓶中，加入足量稀硫酸酸化后，再加入几滴指示剂，用0.1000mol·L-1硫酸亚铁铵(NH4)2Fe(SO4)2标准液进行滴定，重复进行三次实验。若三次实验消耗(NH4)2Fe(SO4)2标准液的平均体积为24.00mL，则所得产品中K2Cr2O7的纯度为___________%。(写出计算过程) 【答案】（1）3d10 （2） （3）冷却结晶 （4）TeOSO4 （5） （6）47.0 【解析】 【分析】电镀污泥和碳酸钠、空气煅烧，Cu2Te发生的反应为，Cr2O3与纯碱和空气中的氧气反应生成Na2CrO4，Na2CrO4酸化后生成Na2Cr2O7溶液，滤渣中主要含有CuO、TeO2以及少量的金(Au)，用稀硫酸溶解后，浸出液中主要含有铜离子和TeOSO4，加入二氧化硫还原TeOSO4得到Te，电解时溶液中铜离子被还原生成铜单质。 【小问1详解】 Cu为29号元素，失去1个电子形成Cu+，Cu+的价层电子排布式为3d10； 【小问2详解】 煅烧时，Cr2O3与纯碱和空气中的氧气反应生成Na2CrO4，结合质量守恒，同时生成二氧化碳，反应中铬化合价由+3变为+6、氧气中氧化合价由0变为-2，结合电子守恒，发生反应的化学方程式为； 【小问3详解】 已知，K2Cr2O7的溶解度随温度升高而增加，滤液经酸化，Na2CrO4酸化生成Na2Cr2O7溶液，加入KCl转化为K2Cr2O7，通过蒸发浓缩、冷却结晶、抽滤、干燥操作可得到重铬酸钾。 【小问4详解】 由分析，酸浸液中除了过量的H2SO4外，还含有CuSO4和TeOSO4； 【小问5详解】 还原时，加入二氧化硫还原TeOSO4得到Te，二氧化硫被氧化为硫酸根离子，发生反应的离子方程式为； 【小问6详解】 滴定过程中K2Cr2O7会氧化亚铁离子为铁离子，同时生成Cr3+，结合电子守恒，存在，则所得产品中K2Cr2O7纯度为47.0%。 15. 废旧钴酸锂电池经机械破碎、筛分后得到正极混合粉末(主要含LiCoO2、炭黑、Al及微量Ni、Fe等)，通过如下工艺可回收其中的金属元素。 已知：①抗坏血酸(C6H8O6)具有强还原性； ②浸出液中含Ni2+、Co2+，其氢氧化物溶度积分别为、。 （1）“浸出”时可提高浸出效率的措施有(任写两种)___________：若用盐酸替代H2SO4和抗坏血酸，也可以得到含有Li+、Co2+溶液，但缺点是___________。 （2）在“除铁”步骤中，溶液中生成黄钠铁矾沉淀化学式为Na2Fe6(SO4)4(OH)12，H2O2的作用是___________；生成黄钠铁矾沉淀时有气体生成，写出生成黄钠铁矾沉淀的离子方程式___________。 （3）“沉铝”需调节溶液pH，常温下溶液中Co2+浓度为0.30mol·L-1，通过计算判断pH调至5.0时Co是否损失？___________(列出算式并给出结论) （4）“沉锂”步骤完成后的滤液中主要含有的无机溶质为___________(写化学式)。 （5）Li2CO3受热分解可生成氧化锂(Li2O)。氧化锂晶体属于立方晶系，晶胞结构图如下图。O2-周围距离相等且最近的Li+有___________个。 【答案】（1） ①. 搅拌(或适当升高温度、适当增大酸浓度、延长浸出时间等) ②. 会产生氯气，造成环境污染且可能腐蚀设备等 （2） ①. 将亚铁离子氧化为铁离子 ②. 、 （3）pH调至5.0时，pOH=9.0，，则不会造成钴元素的损失 （4）(NH4)2SO4或Na2SO4 （5）8 【解析】 【分析】正极混合粉末加硫酸溶解，使得Ni、Fe、Al形成Ni2+、Fe2+、Al3+进入浸出液，抗坏血酸把LiCoO2还原为Co2+，浸出渣主要以炭黑为主；浸出液中加入过氧化氢将亚铁离子氧化为铁离子，并与碳酸钠溶液反应形成黄钠铁矾渣实现除铁；后加入碳酸氢铵形成氢氧化铝沉淀实现除铝；加入丁二酮肟实现沉镍；再加入草酸铵溶液除钴，形成二水合草酸钴沉淀；最后加入碳酸钠溶液，与Li+形成碳酸锂沉淀； 【小问1详解】 “浸出”时可采取的优化措施是搅拌(或适当升高温度、适当增大酸浓度、延长浸出时间等)；若用盐酸替代和抗坏血酸，抗坏血酸体现还原性，若盐酸体现还原性，会获得氧化产物氯气，所以盐酸替代和抗坏血酸的缺点是会产生氯气，造成环境污染且可能腐蚀设备等。 小问2详解】 过氧化氢将亚铁离子氧化为铁离子，并与碳酸钠溶液反应形成黄钠铁矾沉淀：Na2Fe6(SO4)4(OH)12，同时伴随气体逸出，结合质量守恒该气体为二氧化碳，故离子方程式为：、。 【小问3详解】 pH调至5.0时，pOH=9.0，，则不会造成钴元素的损失。 【小问4详解】 溶液中存在酸浸时引入的硫酸根离子，沉铝、沉钴过程中引入的铵根离子，以及最后沉锂引入的钠离子，所以“沉锂”步骤完成后的滤液中主要含有的无机溶质为(NH4)2SO4或Na2SO4(或其他合理答案)。 【小问5详解】 据“均摊法”，晶胞中含个黑球、8个白球，结合化学式，则白球为Li+、黑球为O2-，以顶面面心氧离子为例，O2-周围距离相等且最近的Li+在上下层各4个，共8个。 16. “碳达峰、碳中和”是我国社会发展重大战略之一。 (一)CH4-CO2催化重整是实现“双碳”经济有效途径之一，具有广阔的市场前景和经济、社会价值。相关的主要反应有： Ⅰ： Ⅱ： 已知：常温常压下，CH4、H2、CO的燃烧热分别为890.3kJ/mol、285.8kJ/mol、283.0kJ/mol。请回答： （1）反应Ⅰ的___________kJ/mol。 （2）恒温恒容条件下，起始按投料，若只发生反应Ⅰ，能作为反应达到平衡的标志是___________(填序号)。 A. CH4浓度不再发生变化 B. 体系压强不再变化 C. 单位时间内，消耗a mol CO2时，同时生成2a mol H2 D. 混合气体的密度不再变化 （3）在一定条件下的密闭容器中，按投料，图1表示温度对H2产率的影响曲线。 此反应优选温度为900℃的原因是___________。 （4）近年来新兴的生物电催化技术运用微生物电解池也可实现弱酸环境下CO2甲醇化实现碳中和，工作原理如图2所示。 ①实验测得，阴极区溶液酸性提高，阴极上会产生气体A，导致CO2的转化率降低，则气体A的分子式为___________。 ②阴极生成甲醇的电极反应式为___________。 (二)CO2和CO加氢制甲烷可实现CO2资源利用的同时实现氢能的储存，相关反应如下： Ⅰ． Ⅱ． （5）CO2制备甲烷过程中，CO2活化的可能途径有两种，如图3所示。请从反应速率和生成物稳定性角度分析说明CO*是CO2活化的优势含碳中间体的原因是___________。 【答案】（1）+247.3 （2）AB （3）产率在900℃时已达到较高水平，继续升温对产率不再有显著的影响，还会增大工业生产的能耗成本，影响经济效益 （4） ①. ②. （5）生成的反应活化能更低，反应速率更快。活化产物的总能量更低，稳定性更好 【解析】 【小问1详解】 已知、和燃烧热的热化学方程式为①；②；③；根据盖斯定律，可得热化学方程式； 【小问2详解】 A．当体系内浓度不再变化时，说明其生成速率和消耗速率相等，反应达到平衡状态，A正确； B．该反应是气体物质的量增加的反应，同时在恒容条件下进行，因此体系内压强随着反应的进行而增加；当压强不变时，说明体系内气体总物质的量不变，反应达到平衡，B正确； C．和分别是正反应的反应物和生成物，单位时间内消耗a mol 生成2 a mol 只能说明正反应仍然在进行，不能说明正逆反应速率相等，C错误； D．该反应在恒容条件下进行，总体积不变；根据质量守恒，反应前后物质的质量不变；密度为一定值，不能作为判断反应平衡的依据，D错误； 故答案选AB； 【小问3详解】 从图像可以看出，体系内温度达到900℃时，产率已达到85%左右，继续升温对产率不再有显著的影响，同时，增加反应温度会增大工业生产的能耗和设备成本，不利于经济效益，所以选择900℃为反应温度； 【小问4详解】 ①由图像可以看出，通过质子交换膜从左极区流向右极区；电解池中，阳离子流向阴极，因此右侧是阴极区；结合题干可知，随着溶液酸性提高，离子浓度增加，阴极区会生成气体，该极会发生的还原反应，生成的气体是； ②由分析可知，右极为阴极，在此电极发生还原反应，与结合生成，结合电荷守恒和元素守恒可以写出阴极反应式； 【小问5详解】 从图像可以看出，生成的反应活化能为0.28 eV，低于生成的反应活化能(0.55 eV)，因此由生成的反应速率更快；同时活化产物的总能量为-0.82 eV，低于的总能量（0.04 eV）,稳定性更强；因此是活化的优势含碳中间体。 17. 氢能是应用前景广阔的新能源。 （1）制氢。工业上电解碱性尿素水溶液制氢。 ①阳极活性物质Ni(OH)2首先放电生成NiOOH，该过程的电极反应式为______。 ②CO(NH2)2吸附在NiOOH上被氧化生成N2。根据电负性规则，CO(NH2)2分子中能被Ni吸附的原子是______（填元素符号）。 （2）储氢。部分H2和N2在催化剂表面合成氨以储氢，其反应机理的部分过程如图所示，中间体X的结构______。 （3）储氢物质NH3的运用。NH3常用于烟气（主要成分NO、NO2）脱硝。以N2为载气，将含一定量NO、NH3及O2的模拟烟气以一定流速通过装有催化剂CeO2的反应管，研究温度、SO2(g)、H2O(g)对脱硝反应的影响。 ①如图1所示，温度高于350℃时，NO转化率下降，推测原因是______。 ②如图2所示，温度高于350℃时，和不含水蒸气的烟气相比，含10%水蒸气的烟气的NO转化率更高，其原因是______。③实验证明，烟气中含SO2会导致催化剂不可逆的中毒(Ce4+氧化SO2生成覆盖在生成的Ce3+表面，阻止了O2氧化Ce3+）。而添加CuO后抗硫能力显著增强，请结合如图机理，说明抗硫能力增强的原因______。 【答案】（1） ①. Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2O ②. N、O （2） （3） ①. 温度过高，催化剂的活性下降，NH3和O2反应生成NO，还原剂NH3的量减少 ②. 在350℃以上含10%水蒸气的烟气中，水蒸气的存在抑制了NH3和O2生成NO的反应，更多NH3和NO反应，提高NO转化率 ③. 添加CuO后，氧化生成的SO覆盖在Cu2+上，O2氧化Ce3+生成Ce4+，恢复催化能力 【解析】 【小问1详解】 ①由题意可知，阳极上发生的反应为碱性条件下氢氧化镍在阳极失去电子发生氧化反应生成NiOOH和水，电极反应式为Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2O，故答案为：Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2O； ②由电负性可知，尿素分子中氧原子和氮原子带部分负电荷，NiOOH中镍原子带正电荷，所以尿素分子中的氮原子和氧原子能被镍原子吸附，故答案为：N、O； 【小问2详解】 由图可知，中间体X结合一个氢原子生成氨气和在催化剂表面的N≡，则中间体X的结构为，故答案为：； 【小问3详解】 ①温度高于350℃时，一氧化氮转化率下降是因为温度升高，催化剂的活性下降，氨气和氧气反应生成一氧化氮，还原剂氨气的量减少导致一氧化氮转化率下降，故答案为：温度过高，催化剂的活性下降，NH3和O2反应生成NO，还原剂NH3的量减少； ②温度高于350℃时，和不含水蒸气的烟气相比，含10%水蒸气的烟气的NO转化率更高说明水蒸气的存在抑制了氨气和氧气生成一氧化氮的反应，更多的氨气和一氧化氮反应，提高了一氧化氮转化率，故答案为：在350℃以上含10%水蒸气的烟气中，水蒸气的存在抑制了NH3和O2生成NO的反应，更多NH3和NO反应，提高NO转化率； 由图可知，加入氧化铜后，氧化生成的硫酸根离子覆盖在铜离子上，使硫酸根离子不会附着在Ce3+上，有利于氧气氧化Ce3+生成Ce4+，恢复催化能力，所以添加氧化铜后，催化剂抗硫能力显著增强，故答案为：添加CuO后，氧化生成的SO覆盖在Cu2+上，O2氧化Ce3+生成Ce4+，恢复催化能力。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $