精品解析：福建省厦门市2024-2025学年高二上学期期末考试 化学试题

厦门市2024—2025学年第一学期高二年级质量检测 化学试题 说明：1.本试卷共6页，满分100分。考试时间75分钟 2.请将符合题意的答案填入答题卷相应空格中 可能用到的相对原子质量：H 1 B 11 C 12 N 14 O 16 S 32 Fe 56 Zn 65 一、选择题(每小题只有一个选项符合题意) 1. 下列有关2024年度IUPAC化学领域新兴技术说法错误的是 A. “摩擦电纳米发电机”在纳米尺度上将机械能转化为电能 B. “水合润滑”利用水分子与其他分子间的相互作用来减少磨损 C. “电化学氮循环”可在阳极处将废水中硝酸盐转化为氨气 D. “主动吸附技术”能更高效净化气体和液体中的有害成分 2. 下列食品添加剂中，其使用目的与反应速率有关的是 A. 防腐剂 B. 调味剂 C. 着色剂 D. 营养强化剂 3. 开发新能源是保护环境的举措之一。下列不属于新能源的是 A. 生物能 B. 海洋温差能 C. 天然气 D. 氢能 4. 下列事实不能用沉淀溶解平衡原理解释的是 A. 石灰岩溶洞形成钟乳石、石笋 B. 向沸水中滴加溶液形成红褐色液体 C. 不能用作钡餐而可以 D. 用除去废水中的 5. 向以下溶液中通入，不会发生氧化还原反应的是 A. B. C. D. 6. 下列金属防腐措施中，属于牺牲阳极保护法的是 A. 在火箭插销的金属片上镀金 B. 合成氨工厂将反应塔与电源正极相连以形成钝化层 C. 钢铁表面通过烤蓝形成以为主的保护层 D. 不锈钢电热水器内装有镁棒 7. “铅室法”制硫酸涉及反应：。在恒容密闭容器中进行上述反应，体系中能作为判断反应达到平衡的依据是 A. 颜色 B. 密度 C. 压强 D. 平均相对分子质量 8. 侯氏制碱法原理涉及的反应有：、，下列说法正确的是 A. 溶液中： B. 氨水加水稀释过程中，逐渐增大 C. 溶液中： D. 等浓度的溶液和溶液中水的电离程度：前者小于后者 9. 工业合成氨： 。 已知：铁触媒作催化剂时，反应的速率方程为；反应历程中氮气在催化剂表面的吸附为总反应中最慢的步骤。下列有关说法错误的是 A. 298 K时合成氨反应能正向自发进行 B. 降低温度、增大压强均有利于合成氨反应正向进行 C. 及时分离出，能提高反应物转化率但会降低反应速率 D. 投料时，相较于更有利于反应的进行 10. 有效去除大气中的有利于保护臭氧层。臭氧分解反应及催化臭氧分解反应的能量变化如图。 总反应： 催化反应： ① ② 下列说法错误的是 A. B. 由大于可知催化反应①为决速步 C. D. 温度升高，总反应的和K均减小 11. 利用下列装置和试剂进行实验，能达到实验目的的是 A. 验证铁钉的析氢腐蚀 B. 铁制品上镀铜 C. 研究浓度对平衡移动的影响 D. 测定溶液浓度 12. 下列实验操作、现象及结论均正确的是 选项 操作和现象 结论 A 将充满的密闭玻璃球浸泡在热水中，气体颜色加深 B 向的溶液中滴加2滴甲基橙，溶液呈红色 C 量取同体积不同浓度的NaClO溶液，分别加入等体积等浓度的溶液，对比现象 浓度越大，反应速率越快 D 含的硬水长时间充分加热，最终得到沉淀物的主要成分为，而不是 A. A B. B C. C D. D 13. 高效电解碳酸氢盐制备CO的电化学装置如图。工作时，泡沫镍为惰性辅助阳极，在双极膜界面处解离成和。 已知：电流效率。 下列说法正确的是 A. 泡沫镍的作用是作为损耗阳极材料和传递电流 B. 工作过程中，右侧溶液中增大 C. 双极膜界面处解离出的向右侧移动 D. 若阴极产生的，电流效率为20% 14. 用钛白副产盐(主要成分为，含、、杂质)合成磷酸铁的工业流程如图。 已知：25℃时，， 下列说法错误的是 A. “沉钛”过程，沉淀完全时，溶液 B. “沉镁”过程，溶液过低会形成，造成沉镁率降低 C. “沉锰”过程，将替换为，可提高产品纯度 D. “合成”过程，将替换为，会降低产品纯度 15. 二氧化碳资源化利用相关反应如下： i． ii． 向、的恒压密闭容器中分别通入和的混合气体，达到平衡时，含碳化合物的物质的量分数()随温度变化如图。 已知： 为气体分压表示的平衡常数，分压=物质的量分数×总压。下列说法错误的是 A. 乙代表时的 B. c点， C. 600℃、时， D. 655℃时，反应ii的 二、非选择题： 16. pH计的结构示意如图。pH计工作时，玻璃电极和参比电极所形成的电势差（E）转化为电信号，即可测定溶液的。时，利用硼砂水溶液校准计后，获得该计的测量电势差E与待测溶液关系为。 （1）①计工作时，_________（填“电能”或“化学能”，下同）转化为_________。 ②正极的电极反应式为_________。 （2）时，若测得溶液的，则HA的__________。 （3）碳碱法分解硼镁矿（）制备硼砂包括以下三步反应： i. ii. iii. 实验测得硼镁矿分解速率方程为，相关说法错误的是__________。（填标号） A. 决速步为i B. 增大分压，可增大v C. 升高温度可增大 D. 及时分离出硼砂，可增大v （4）时，。将硼砂溶于水配成溶液，生成等物质的量的和，形成缓冲溶液，该反应的离子方程式为_________，所得溶液的=__________。 17. 以软锰矿(含、、、等)电解制锰协同回收铅、钙的流程如下。 已知： 25℃时，一些难溶电解质的溶度积常数如下表： 难溶电解质 回答下列问题： （1）为了提高“酸浸”速率，可采取的措施有___________。 （2）“电解”所用装置如图所示。 ①b电极上发生的电极反应为___________。 ②电解时需保持阴极室溶液，不宜过高或过低的原因为___________。 （3）“盐浸”过程，涉及的反应有，25℃时，其平衡常数___________。 （4）“沉铅”过程： ①沉铅率随着浓度的增大先升高后降低，降低的原因是___________。 ②25℃时，若盐浸液中，加入溶液至开始沉淀时(忽略的水解)，___________，理论计算判断和可实现完全分离。实测沉铅率为的原因为___________。 （5）“除杂1”、“除杂2”所得净化液可循环使用。 ①“除杂1”发生反应的离子方程式为___________。 ②“除杂2”中试剂X为___________(填化学式)，所得净化液可回到___________过程循环使用。 18. 利用酸碱滴定法测定镍硼铝合金中硼元素含量的实验流程如下。 已知：甲基红的变色范围为；25℃时，； “络合”过程涉及的反应为： （1）“溶浸”过程涉及反应有。若省略“还原”步骤，将会影响后续甲基红的用量，体现的___________(填“氧化性”“还原性”或“酸性”)。 （2）“除铝”过程：以甲基红为指示剂，滴加盐酸至溶液呈红色，并过量2 mL，再加入碳酸钙煮沸至溶液呈淡黄色。 加入盐酸过程中，含硼微粒发生的反应为；反应发生转化的离子方程式为___________。 （3）25℃时，用溶液分别滴定20.00 mL同浓度硼酸溶液和甘油硼酸溶液，滴定终点附近溶液pH变化如下表。 19.96 19.98 20.00 20.02 20.04 硼酸(Kp=10-9.3) 10.69 10.85 x 11.22 11.38 甘油硼酸(Kp=10-5.2) 6.63 6.94 8.97 10.98 11.28 ①___________。 ②“络合”后才进行“滴定”的原因是___________。 （4）“滴定”过程： ①准备NaOH标准溶液，需进行的操作依次有___________、___________、___________、排气泡、___________、读数。(填标号) A．调液面 B．洗涤 C．润洗 D．检漏 ②上述“排气泡”动作正确的是___________。(填标号) A． B． C． D． ③达到滴定终点的现象是___________。 ④样品中硼元素的质量分数为___________。(列出计算式) ⑤下列操作会导致测定结果偏高的是___________。(填标号) A．甘油加入的量不足 B．未用标准溶液润洗滴定管 C．终点读数时仰视滴定管刻度线 D．改用甲基橙作指示剂 19. 水煤气变换反应(简称WGS)是实现氢能高效清洁利用的重要反应。 （1）已知： WGS反应： ___________。 （2）WGS反应在恒压条件下，不同进气比和不同温度时测得相应的CO平衡转化率见下表。 容器编号 ⅰ ⅱ ⅲ ⅳ 温度/K 进气比 0.5 0.5 1 1 CO平衡转化率/％ 45 66.7 45 60 ①容器ⅰ平衡时的体积分数为___________。 ②___________(选填“”“”或“”)。 ③时，该反应的平衡常数___________。 （3）以为催化剂，反应初始时体系中的和相等、和相等，测得467℃、489℃时WGS反应中和随时间变化关系如图。 ①计算曲线b的反应在内的平均速率___________。 ②467℃时，该反应的平衡常数___________。 （4）我国学者在负载Pt制得具有高稳定性和高活性单原子催化剂，研究了其表面上WGS的反应历程如图，其中吸附在催化剂表面上的物种用“*”标注，吸附在上的氢原子表示为“”。 ①最优路径为路径___________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)，其决速步骤的化学方程式为___________。 ②表面催化历程一般经历反应物扩散至催化剂表面、吸附在催化剂表面、发生表面反应、产物从催化剂表面脱附、产物扩散离开反应区等五个步骤。单原子催化剂受热时先分散后团聚。随着温度升高，WGS反应的速率先增大后减小，结合反应历程分析原因___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 厦门市2024—2025学年第一学期高二年级质量检测 化学试题 说明：1.本试卷共6页，满分100分。考试时间75分钟 2.请将符合题意的答案填入答题卷相应空格中 可能用到的相对原子质量：H 1 B 11 C 12 N 14 O 16 S 32 Fe 56 Zn 65 一、选择题(每小题只有一个选项符合题意) 1. 下列有关2024年度IUPAC化学领域新兴技术说法错误的是 A. “摩擦电纳米发电机”在纳米尺度上将机械能转化为电能 B. “水合润滑”利用水分子与其他分子间的相互作用来减少磨损 C. “电化学氮循环”可在阳极处将废水中硝酸盐转化为氨气 D. “主动吸附技术”能更高效净化气体和液体中的有害成分 【答案】C 【解析】 【详解】A．摩擦电纳米发电机通过摩擦起电和静电感应原理，在纳米尺度上将机械能转化为电能，描述正确，故A正确； B．水合润滑利用水分子与其他分子（如离子、聚合物）形成水化层，通过水膜的润滑作用减少摩擦磨损，故B正确； C．硝酸盐转化为氨气过程中，氮元素的化合价由+5降至-3，被还原，则硝酸盐的还原反应需在阴极（得电子）进行，故C错误； D．主动吸附技术通过施加外部能量（如电场、光、热）增强吸附效率，可高效净化气体或液体中的有害成分，故D正确； 故选C。 2. 下列食品添加剂中，其使用目的与反应速率有关的是 A. 防腐剂 B. 调味剂 C. 着色剂 D. 营养强化剂 【答案】A 【解析】 【详解】A．防腐剂可延缓食品氧化的反应速率，与速率有关，故A符合题意； B．调味剂是为了增加食品的味道，与速率无关，故B不符合题意； C．着色剂是为了给食品添加某种颜色，与速率无关，故C不符合题意； D．营养强化剂是为了给食品添加某种营养物质，与速率无关，故D不符合题意； 故选A。 3. 开发新能源是保护环境的举措之一。下列不属于新能源的是 A. 生物能 B. 海洋温差能 C. 天然气 D. 氢能 【答案】C 【解析】 【详解】A．生物能：指利用生物质资源（如植物、有机废物）产生的能源，属于可再生能源，是新能源的一种，A正确； B．海洋温差能：指利用海洋不同深度的温度差产生的能源，属于可再生能源，是新能源的一种，B正确； C．天然气：是化石燃料的一种，主要成分为甲烷，不可再生，且燃烧会产生温室气体，属于传统能源，不属于新能源，C错误； D．氢能：指以氢气为燃料的能源，可通过可再生能源（如电解水）生产，属于清洁能源，是新能源的一种，D正确； 故选C。 4. 下列事实不能用沉淀溶解平衡原理解释的是 A. 石灰岩溶洞形成钟乳石、石笋 B. 向沸水中滴加溶液形成红褐色液体 C. 不能用作钡餐而可以 D. 用除去废水中的 【答案】B 【解析】 【详解】A. 石灰岩溶洞形成钟乳石、石笋涉及碳酸钙（）的溶解和再沉淀过程，受二氧化碳和水的影响，符合沉淀溶解平衡原理，A不选； B. 向沸水中滴加溶液形成红褐色液体，是水解生成胶体的过程，属于胶体形成或水解反应，与沉淀溶解平衡（针对固体沉淀的溶解-沉淀动态平衡）无关，B选； C. 溶解度较大（较大），在胃酸中溶解释放有毒，而溶解度极小（极小），几乎不溶，可用作钡餐，基于溶度积原理，符合沉淀溶解平衡，C不选； D. 用FeS除去废水中的，是通过形成更难溶的沉淀（更小），涉及沉淀转化，符合沉淀溶解平衡原理，D不选； 故选B。 5. 向以下溶液中通入，不会发生氧化还原反应的是 A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．向溶液中通入，会生成硫单质沉淀，涉及硫元素价态变化，发生氧化还原反应，A不符合题意； B．向溶液中通入， 具有强氧化性，具有还原性，发生氧化还原反应生成 和 ，B不符合题意； C．向溶液中通入， 在酸性环境（由溶于水形成的 提供）中具有强氧化性，能将氧化为，同时自身被还原，发生氧化还原反应，C不符合题意； D．向溶液中通入，无元素价态变化，属于非氧化还原反应，D符合题意； 故选D。 6. 下列金属防腐措施中，属于牺牲阳极保护法的是 A. 在火箭插销的金属片上镀金 B. 合成氨工厂将反应塔与电源正极相连以形成钝化层 C. 钢铁表面通过烤蓝形成以为主的保护层 D. 不锈钢电热水器内装有镁棒 【答案】D 【解析】 【详解】A．在火箭插销的金属片上镀金，这是电镀，属于覆盖层保护法，通过惰性金属镀层隔离腐蚀环境，不涉及电化学牺牲原理，故A错误； B．合成氨工厂应将反应塔与电源负极相连以形成钝化层（题干描述有误），这属于外加电流保护法，需外部电源驱动，而牺牲阳极保护法无需电源，故B错误； C．钢铁表面通过烤蓝形成保护层，这是氧化处理或表面钝化，通过物理屏障防止腐蚀，不涉及电化学牺牲原理，故C错误； D．不锈钢电热水器内装有镁棒，镁作为比铁更活泼的金属（作阳极），优先腐蚀以保护不锈钢（阴极），符合牺牲阳极保护法的原理，故D正确。 故答案选D。 7. “铅室法”制硫酸涉及反应：。在恒容密闭容器中进行上述反应，体系中能作为判断反应达到平衡的依据是 A. 颜色 B. 密度 C. 压强 D. 平均相对分子质量 【答案】A 【解析】 【详解】A．NO2为红棕色气体，其他气体无色，反应中NO2浓度变化导致体系颜色改变，平衡时颜色不再变化，故颜色可作为判断依据，A正确； B．恒容密闭容器中总质量守恒、体积不变，密度始终恒定，不能作为判断依据，B错误； C．反应前后气体分子数相等（Δn=0），恒温恒容下压强始终不变，不能作为判断依据，C错误； D．总质量和总物质的量均不变，平均相对分子质量始终恒定，不能作为判断依据，D错误； 故选A。 8. 侯氏制碱法原理涉及的反应有：、，下列说法正确的是 A. 溶液中： B. 氨水加水稀释过程中，逐渐增大 C. 溶液中： D. 等浓度的溶液和溶液中水的电离程度：前者小于后者 【答案】B 【解析】 【详解】A．在溶液中，完全电离，但由于少部分水解产生H+，c()略小于c(Cl⁻)，且溶液呈酸性，c(H⁺) > c(OH⁻)，则，A错误； B．氨水稀释过程中，溶液中c()减小，电离平衡常数Kb不变，增大，B正确； C．在溶液中，物料守恒为c(Na⁺) = 2[]，C错误； D．等浓度下，溶液的碱性比溶液强，说明的水解程度大于，而水解促进水的电离，则等浓度的溶液和溶液中水的电离程度：前者大于后者，D错误； 故选B。 9. 工业合成氨： 。 已知：铁触媒作催化剂时，反应的速率方程为；反应历程中氮气在催化剂表面的吸附为总反应中最慢的步骤。下列有关说法错误的是 A. 298 K时合成氨反应能正向自发进行 B. 降低温度、增大压强均有利于合成氨反应正向进行 C. 及时分离出，能提高反应物转化率但会降低反应速率 D. 投料时，相较于更有利于反应的进行 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据ΔG = ΔH-TΔS计算，298 K时ΔG =(-92.2+298×198.2×10-3)kJ/mol ≈-33.1 kJ/mol < 0，反应正向自发，A正确； B．反应放热（ΔH < 0），降低温度有利于正向进行；气体分子数减少，增大压强有利于正向进行，B正确； C．分离出NH3减少产物浓度，使平衡正向移动，提高转化率；但速率方程表明，c(NH3)减小会增大反应速率，C错误； D．根据速率方程，在其他条件相同时，反应速率与成正比。假设起始总浓度一定，投料比为时，速率与成正比；投料比为时，速率与成正比。由于，故的投料比能获得更快的初始反应速率，更有利于反应的进行，D正确； 故选C。 10. 有效去除大气中的有利于保护臭氧层。臭氧分解反应及催化臭氧分解反应的能量变化如图。 总反应： 催化反应： ① ② 下列说法错误的是 A. B. 由大于可知催化反应①为决速步 C. D. 温度升高，总反应的和K均减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．总反应由反应①+②得到，，A不符合题意； B．活化能越大，反应速率越慢（决速步），大于，说明催化反应①的速率更慢，是决速步，B不符合题意； C．对于放热反应，逆反应活化能等于正反应活化能加上反应的焓变绝对值，即，C不符合题意； D．是反应的焓变，仅与反应物和生成物的能量有关，与温度无关；总反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，平衡常数K减小，但不变，D符合题意； 故选D。 11. 利用下列装置和试剂进行实验，能达到实验目的的是 A. 验证铁钉的析氢腐蚀 B. 铁制品上镀铜 C. 研究浓度对平衡移动的影响 D. 测定溶液浓度 【答案】C 【解析】 【详解】A．铁合金中的Fe和C在食盐水中发生吸氧腐蚀，不能发生析氢腐蚀，故A错误； B．铁制品上镀铜时，Cu电极应与直流电源的正极相连作阳极，故B错误； C．向重铬酸钾溶液中加入氢氧化钠溶液，溶液变为黄色，向溶液中加入硫酸溶液，溶液变为橙色，说明溶液中存在如下平衡：，增大氢离子浓度，平衡逆向移动，减小氢离子浓度，平衡正向移动，故C正确； D．酸性高锰酸钾溶液会腐蚀橡胶，不能用碱式滴定管盛放，应该用酸式滴定管，故D错误； 故选C。 12. 下列实验操作、现象及结论均正确的是 选项 操作和现象 结论 A 将充满的密闭玻璃球浸泡在热水中，气体颜色加深 B 向的溶液中滴加2滴甲基橙，溶液呈红色 C 量取同体积不同浓度的NaClO溶液，分别加入等体积等浓度的溶液，对比现象 浓度越大，反应速率越快 D 含的硬水长时间充分加热，最终得到沉淀物的主要成分为，而不是 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．将充满的密闭玻璃球浸泡在热水中，气体颜色加深，说明升温使平衡正向移动，故正反应为吸热反应，，但结论，A错误； B．向的溶液中滴加甲基橙，溶液呈红色，说明溶液显酸性（甲基橙在溶液时显红色），说明的电离程度大于水解程度，即（），故结论正确，B正确； C．操作中同体积不同浓度的NaClO溶液，分别与等体积等浓度的溶液混合，混合后的溶液浓度不同，浓度相同，反应速率随浓度的增大而加快，但二者发生反应无明显现象（无沉淀、气体、溶液颜色等变化），不能通过对比现象判断反应速率快慢，C错误； D．加热含硬水得沉淀而非，是因更难溶于水，(、)，故结论错误，D错误； 故选B。 13. 高效电解碳酸氢盐制备CO的电化学装置如图。工作时，泡沫镍为惰性辅助阳极，在双极膜界面处解离成和。 已知：电流效率。 下列说法正确的是 A. 泡沫镍的作用是作为损耗阳极材料和传递电流 B. 工作过程中，右侧溶液中增大 C. 双极膜界面处解离出的向右侧移动 D. 若阴极产生的，电流效率为20% 【答案】B 【解析】 【分析】工作时，泡沫镍为惰性辅助阳极，该电极反应为，气体扩散电极为阴极，该电极可能发生、等，双极膜界面处解离产生的移向阴极，即右侧，移向阳极，即左侧。 【详解】A．泡沫镍的作用是惰性辅助阳极，传递电流，而不参加电极反应，未损耗，A错误； B．工作过程中，右侧阴极发生的主要反应为 。该反应消耗  并生成 ，因此  减少， 增加， 增大，B正确； C．双极膜界面处解离出的向左侧移动，C错误； D．若阴极产生的，则生成CO（C由+4价降低为+2价）转移8 mol电子，生成1 mol（H由+1价降低为0价）转移2 mol电子，电流效率为，D错误； 故选B。 14. 用钛白副产盐(主要成分为，含、、杂质)合成磷酸铁的工业流程如图。 已知：25℃时，， 下列说法错误的是 A. “沉钛”过程，沉淀完全时，溶液 B. “沉镁”过程，溶液过低会形成，造成沉镁率降低 C. “沉锰”过程，将替换为，可提高产品纯度 D. “合成”过程，将替换为，会降低产品纯度 【答案】C 【解析】 【分析】加入硫酸酸溶，加入铁粉还原可能被氧化生成的Fe3+、调节pH促进TiOSO4水解使之转化为沉淀，加入NH4F与MgSO4反应生成MgF2沉淀，加入过氧化氢氧化Fe2+为Fe3+，加入KMnO4将Mn2+氧化成MnO2，过滤得到Fe2(SO4)3溶液，加入NH4H2PO4转化为FePO4∙2H2O和(NH4)2SO4溶液； 【详解】A．“沉钛”过程，沉淀完全的标准是c(TiO2+)≤10-5 mol/L，根据，代入得，即，则，pH=2，A正确； B．“沉镁”过程，提供F-与Mg2+生成沉淀，若溶液过低，H+会与F-结合会形成弱电解质，导致降低，沉淀率下降，B正确； C．“沉锰”过程，的作用是将Mn2+氧化成MnO2沉淀（反应为：），若替换为，氧化Mn2+生成MnO2沉淀，需要适宜的pH才行，其次即使生成MnO2沉淀，那么会造成大量分解，从而浪费原料，所以将替换为，并不能提高产品纯度，C错误； D．“合成”过程，提供，与Fe3+反应生成，若替换为，水解能力强于，pH过大，Fe3+转化为沉淀，会降低产品纯度，D正确； 故答案选C。 15. 二氧化碳资源化利用相关反应如下： i． ii． 向、的恒压密闭容器中分别通入和的混合气体，达到平衡时，含碳化合物的物质的量分数()随温度变化如图。 已知： 为气体分压表示的平衡常数，分压=物质的量分数×总压。下列说法错误的是 A. 乙代表时的 B. c点， C. 600℃、时， D. 655℃时，反应ii的 【答案】D 【解析】 【分析】反应i是吸热反应，反应ii是放热反应，升高温度，反应i平衡正向移动，反应ii平衡逆向移动，CO(g)的物质的量分数()增大，的物质的量分数()减小，反应i是气体体积不变的反应，反应ii是气体体积减小的反应，增大压强，反应i平衡不移动，反应ii平衡正向移动，的物质的量分数()增大，CO(g)的物质的量分数()减小，则甲代表时的，乙代表时的，丙代表0.1Mpa时的，丁代表1MPa时的。 【详解】A．由分析可知，乙代表时的，A正确； B．c点时，==40%，=1-40%-40%=20%，初始时通入和的混合气体，由C元素守恒可知n()+n(CO)+n(CO2)=1mol，则，B正确； C．由图可知，1.0MPa时，=80%，=10%，=1-80%-10%=10%，由C元素守恒可知n()+n(CO)+n(CO2)=1mol，n()=1mol×80%=0.8mol，n(CO)=1mol×10%=0.1mol，n(CO2)=1mol×10%=0.1mol，由O元素守恒可知，，C正确； D．由图可知，655℃时，==40%，=1-40%-40%=20%，初始时通入和的混合气体，由C元素守恒可知n()+n(CO)+n(CO2)=1mol，则，n()=0.4mol=n(CO)，由O元素守恒可知，，由H元素守恒可知，n(H2)= =2mol，此时体系内气体总的物质的量为(0.2+0.4+0.4+2+1.2)=4.2mol，655℃时，c点压强为0.1MPa，反应ii的平衡常数，D错误； 故选D。 二、非选择题： 16. pH计的结构示意如图。pH计工作时，玻璃电极和参比电极所形成的电势差（E）转化为电信号，即可测定溶液的。时，利用硼砂水溶液校准计后，获得该计的测量电势差E与待测溶液关系为。 （1）①计工作时，_________（填“电能”或“化学能”，下同）转化为_________。 ②正极的电极反应式为_________。 （2）时，若测得溶液的，则HA的__________。 （3）碳碱法分解硼镁矿（）制备硼砂包括以下三步反应： i. ii. iii. 实验测得硼镁矿分解速率方程为，相关说法错误的是__________。（填标号） A. 决速步为i B. 增大分压，可增大v C. 升高温度可增大 D. 及时分离出硼砂，可增大v （4）时，。将硼砂溶于水配成溶液，生成等物质的量的和，形成缓冲溶液，该反应的离子方程式为_________，所得溶液的=__________。 【答案】（1） ①. 化学能 ②. 电能 ③. （2） （3）D （4） ①. ②. 9.3 【解析】 【小问1详解】 由pH计的结构图可知，pH计是一个原电池，其以玻璃电极作为负极，以参比电极作为正极，因此其在工作时会将化学能转化为电能，其正极得到电子，发生还原反应，反应式为； 【小问2详解】 由于该溶液的E=0.377，通过公式可计算其，由于，可计算出HA溶液中的浓度为，由于HA的浓度为，远远大于的浓度，故其电离后的HA浓度可近似为，由此可以计算出HA的； 【小问3详解】 A．多步化学反应中，决速步为反应速率最低的那一个反应，在反应i中，二氧化碳需要溶解到水中才能参与反应，反应速率受到二氧化碳浓度和溶解度限制，反应速率最低，因此i为决速步，A正确； B．由反应分解速率方程可知，当分压增加时，增加，故此时增加，B正确； C．根据阿伦尼乌斯公式，升高温度可增大反应速率常数k，C正确； D．由该反应的速率方程可知，硼砂（）不影响该反应的速率，故D错误； 答案选D； 【小问4详解】 由于生成的和的物质的量相等，且该反应是在硼砂的水溶液中进行的，可以认为只有与水参与了反应，因此可以推导出其反应的离子方程式为，由于，且由题目可知和的物质的量相等，故其浓度相等，因此，即氢离子的浓度为，因此可计算出其。 17. 以软锰矿(含、、、等)电解制锰协同回收铅、钙的流程如下。 已知： 25℃时，一些难溶电解质的溶度积常数如下表： 难溶电解质 回答下列问题： （1）为了提高“酸浸”速率，可采取的措施有___________。 （2）“电解”所用装置如图所示。 ①b电极上发生的电极反应为___________。 ②电解时需保持阴极室溶液，不宜过高或过低的原因为___________。 （3）“盐浸”过程，涉及的反应有，25℃时，其平衡常数___________。 （4）“沉铅”过程： ①沉铅率随着浓度的增大先升高后降低，降低的原因是___________。 ②25℃时，若盐浸液中，加入溶液至开始沉淀时(忽略的水解)，___________，理论计算判断和可实现完全分离。实测沉铅率为的原因为___________。 （5）“除杂1”、“除杂2”所得净化液可循环使用。 ①“除杂1”发生反应的离子方程式为___________。 ②“除杂2”中试剂X为___________(填化学式)，所得净化液可回到___________过程循环使用。 【答案】（1）粉碎焙烧渣、适当升温、适当提高硫酸浓度、搅拌等 （2） ①. ②. pH<6时易发生析氢副反应，pH>6时易形成 （3） （4） ①. 随着溶液浓度增大，不断增大，转化为 ②. ③. 沉铅时发生反应PbCO3(s)+3CH3COO-(aq)，溶液中c(CH3COO-)浓度较大，平衡逆向移动，沉铅率下降 （5） ①. ②. ③. 盐浸 【解析】 【分析】含、、、等的软锰矿经加入焦炭焙烧发生反应、；再加硫酸酸浸被硫酸溶解生成的进入“酸浸液”，再经电解得到Mn；“酸浸”后的滤渣进入“盐浸”，、与乙酸铵发生已知信息中的反应溶解后进入后续环节，不与乙酸铵反应的进入“滤渣1”；“沉铅”流程将Pb元素在碳酸铵的作用下生成；“沉钙”流程将Ca元素在碳酸铵的作用下生成；“除杂1”中向“沉钙”后的滤液中(含有碳酸根)加入，可根据、的溶度积常数判断能转化成，滤渣2中含有；“除杂2 ”含有加入含有的试剂X得到沉淀同时得到净化液。 【小问1详解】 为了提高“酸浸”速率，可采取的措施有粉碎焙烧渣、适当升温、适当提高硫酸浓度、搅拌等。 【小问2详解】 根据分析“电解”是将还原为Mn，故电极a为阴极，电极b为阳极。 ①b电极上按照阳极的放电顺序可判断是水中的失电子生成，发生的电极反应为。 ②电解时需保持阴极室溶液，过高则浓度大会形成沉淀；pH过低则溶液中浓度偏高，阴极会发生副反应，不利于Mn单质的制备。 【小问3详解】 ==。 【小问4详解】 ①“沉铅”时加入碳酸铵沉铅率随着浓度的增大先升高后降低，降低的原因是随着溶液浓度增大，不断增大，转化为。 ②25℃时，若盐浸液中，加入溶液至开始沉淀时(忽略的水解)，，。 沉铅时发生反应，溶液中浓度较大，平衡逆向移动，沉铅率下降，故实测沉铅率为。 【小问5详解】 ①“除杂1”发生反应的离子方程式； ②“除杂2”中试剂X含有，若要得到的额净化液循环使用参考前面的流程，阴离子应为，用发生反应，净化液可循环到“盐浸”流程中使用。 18. 利用酸碱滴定法测定镍硼铝合金中硼元素含量的实验流程如下。 已知：甲基红的变色范围为；25℃时，； “络合”过程涉及的反应为： （1）“溶浸”过程涉及反应有。若省略“还原”步骤，将会影响后续甲基红的用量，体现的___________(填“氧化性”“还原性”或“酸性”)。 （2）“除铝”过程：以甲基红为指示剂，滴加盐酸至溶液呈红色，并过量2 mL，再加入碳酸钙煮沸至溶液呈淡黄色。 加入盐酸过程中，含硼微粒发生的反应为；反应发生转化的离子方程式为___________。 （3）25℃时，用溶液分别滴定20.00 mL同浓度硼酸溶液和甘油硼酸溶液，滴定终点附近溶液pH变化如下表。 19.96 19.98 20.00 20.02 20.04 硼酸(Kp=10-9.3) 10.69 10.85 x 11.22 11.38 甘油硼酸(Kp=10-5.2) 6.63 6.94 8.97 10.98 11.28 ①___________。 ②“络合”后才进行“滴定”的原因是___________。 （4）“滴定”过程： ①准备NaOH标准溶液，需进行的操作依次有___________、___________、___________、排气泡、___________、读数。(填标号) A．调液面 B．洗涤 C．润洗 D．检漏 ②上述“排气泡”动作正确的是___________。(填标号) A． B． C． D． ③达到滴定终点的现象是___________。 ④样品中硼元素的质量分数为___________。(列出计算式) ⑤下列操作会导致测定结果偏高的是___________。(填标号) A．甘油加入的量不足 B．未用标准溶液润洗滴定管 C．终点读数时仰视滴定管刻度线 D．改用甲基橙作指示剂 【答案】（1）氧化性 （2） （3） ①. 11.15 ②. 滴定硼酸时突跃范围过小，且不在指示剂变色范围内 （4） ①. D ②. B ③. C ④. A ⑤. C ⑥. 滴入最后半滴NaOH标准液，溶液由无色变为浅红色且半分钟内不褪色 ⑦. ⑧. BC 【解析】 【分析】首先将镍硼铝合金样品与NaOH、Na2O2进行碱熔，经热水溶浸得到含镍物质，加入Na2SO3还原后定容为250mL，接着取25.00 mL溶液，用盐酸、CaCO3除铝，再加入甘油络合生成甘油硼酸，最后以酚酞为指示剂，用0.1 mol・L-1 NaOH溶液滴定，通过平均消耗的 NaOH溶液体积来测定硼元素含量。 【小问1详解】 若省略 “还原” 步骤，溶液中的会影响后续甲基红的用量，说明能氧化甲基红，体现了的氧化性； 【小问2详解】 与H+反应，生成Al3+和H2O，配平后离子方程式为； 【小问3详解】 ①当V(NaOH)=20.00mL时，硼酸与NaOH恰好完全反应，生成Na[B(OH)4]，Ka(H3BO3)=10−9.3，则Kh([B(OH)4]−)==10−4.7，反应后c(Na[B(OH)4])=，设Na[B(OH)4​]溶液中OH−浓度为a，；Kh([B(OH)4]−)=，解得a=10-2.85mol·L-1，pOH=2.85，pH=14-pOH=11.15，故x=11.15； ②硼酸本身酸性很弱，直接滴定突跃不明显，且不在指示剂变色范围内，络合后生成的甘油硼酸酸性增强，滴定突跃明显，便于准确滴定； 【小问4详解】 ①准备NaOH标准溶液的操作步骤：首先进行检漏（D），检查滴定管是否漏水；然后洗涤（B），用蒸馏水洗涤滴定管；接着润洗（C），用待装的NaOH溶液润洗滴定管，避免稀释标准溶液；之后排气泡，将滴定管尖嘴处的气泡排出；最后调液面（A），使液面处于 “0” 刻度或 “0” 刻度以下某一位置，再读数； ②排气泡时，对于碱式滴定管，应将橡胶管向上弯曲，挤压玻璃珠，使溶液从尖嘴喷出，从而排出气泡，选项C的操作正确； ③滴定用酚酞作指示剂，酚酞在酸性溶液中无色，在碱性溶液中显浅红色。达到滴定终点时，溶液呈碱性，所以现象为滴入最后半滴NaOH溶液，溶液由无色变为浅红色，且半分钟内不褪色； ④根据反应关系，n(B)=n(NaOH)（取 25.00 mL溶液进行滴定，定容为250 mL，所以要乘以 10），n(NaOH)=0.1mol⋅L−1×V×10−3L，则n(B)=0.1×V×10−3×10=10-3Vmol，样品质量为xg，所以质量分数为； ⑤A ．甘油加入量不足，硼酸络合不完全，酸性弱，消耗NaOH体积偏小，结果偏低，A不符合题意； B ．未用标准溶液润洗滴定管，滴定管内壁残留水，稀释NaOH溶液，导致消耗NaOH体积偏大，结果偏高，B符合题意； C ．终点读数时仰视滴定管刻度线，读取的NaOH体积偏大，结果偏高，C符合题意； D ．改用甲基橙作指示剂，甲基橙变色范围在酸性区域，滴定终点提前，消耗NaOH体积偏小，结果偏低，D不符合题意； 故选BC。 19. 水煤气变换反应(简称WGS)是实现氢能高效清洁利用的重要反应。 （1）已知： WGS反应： ___________。 （2）WGS反应在恒压条件下，不同进气比和不同温度时测得相应的CO平衡转化率见下表。 容器编号 ⅰ ⅱ ⅲ ⅳ 温度/K 进气比 0.5 0.5 1 1 CO平衡转化率/％ 45 66.7 45 60 ①容器ⅰ平衡时的体积分数为___________。 ②___________(选填“”“”或“”)。 ③时，该反应的平衡常数___________。 （3）以为催化剂，反应初始时体系中的和相等、和相等，测得467℃、489℃时WGS反应中和随时间变化关系如图。 ①计算曲线b的反应在内的平均速率___________。 ②467℃时，该反应的平衡常数___________。 （4）我国学者在负载Pt制得具有高稳定性和高活性单原子催化剂，研究了其表面上WGS的反应历程如图，其中吸附在催化剂表面上的物种用“*”标注，吸附在上的氢原子表示为“”。 ①最优路径为路径___________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)，其决速步骤的化学方程式为___________。 ②表面催化历程一般经历反应物扩散至催化剂表面、吸附在催化剂表面、发生表面反应、产物从催化剂表面脱附、产物扩散离开反应区等五个步骤。单原子催化剂受热时先分散后团聚。随着温度升高，WGS反应的速率先增大后减小，结合反应历程分析原因___________。 【答案】（1）-38 （2） ①. 15% ②. > ③. 0.67 （3） ①. 0.005 ②. 6.25 （4） ①. I ②. ③. 升高温度，表面反应速率、产物脱附扩散速率加快，WGS反应速率增大，温度过高时，催化剂中Pt原子团聚为颗粒，催化剂活性下降，WGS反应速率下降 【解析】 【小问1详解】 根据盖斯定律，WGS反应=已知中的第二个反应已知中的第一个反应，则 ； 【小问2详解】 ①为气体分子数不变的反应，温度时，初始的、，CO的平衡转化率为45%，，则平衡时体积分数为； ②温度时，该反应的平衡常数，温度时，设初始的、，CO的平衡转化率为45%，，该反应的平衡常数，该反应为放热反应，温度降低，平衡正移，平衡常数增大，温度时的平衡常数0.67大于温度时的平衡常数0.24，则温度低于即＞； ③时，该反应的平衡常数； 【小问3详解】 ①由图可知，曲线b的反应在物质的分压由升高为，则在内的平均速率为； ②此反应为放热反应，温度越低平衡越向右移动越多，故b代表467℃时的，同理c代表467℃时的CO，平衡时，，平衡常数； 【小问4详解】 ①从WGS的反应历程图可知，路径Ⅰ的决速步骤(3) (4)的活化能为1.16eV小于路径Ⅱ的决速步骤(8) (9)的活化能1.29eV，路径Ⅰ反应速率大于路径Ⅱ，即最优路径为路径Ⅰ，决速步骤(3) (4)的化学反应为； ②从反应历程相对能量变化可知，发生表面反应、产物从催化剂表面脱附均为吸热过程，升高温度，表面反应速率、产物脱附扩散速率加快，WGS反应速率增大；反应物扩散吸附在催化剂表面为放热过程，温度过高时，不利于催化剂吸附反应物，且催化剂中Pt原子团聚形成颗粒，降低催化剂的表面积，催化剂活性下降，WGS反应速率下降；故答案为：升高温度，表面反应速率、产物脱附扩散速率加快，WGS反应速率增大，温度过高时，催化剂中Pt原子团聚为颗粒，催化剂活性下降，WGS反应速率下降。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $