精品解析：江苏省南京市南京师范大学附属扬子中学2025-2026学年高二上学期期末化学试题

2025-2026学年第一学期期末调研样题 高二化学 可能用到的相对原子质量：H-1 C-2 N-14 O-16 K-39 Cr-52 Co-59 Cu-64 一、选择题(包括13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项符合题意) 1. 下列工业生产中，不涉及氧化还原反应的是 A. 接触法制硫酸 B. 侯德榜制碱法 C. 工业合成氨 D. 氯碱工业 2. 下列化学用语或图示表示正确的是 A. F2中共价键形成的轨道重叠示意图： B. 用电子式表示水的形成过程： C. NaCl溶液中的水合离子： D. 邻羟基苯甲醛形成分子内氢键： 3. 配制100 mL 0.120 0 mol·L-1 Na2CO3溶液并用于测定盐酸的物质的量浓度(约为0.2 mol·L-1)。下列相关原理、装置及操作不正确的是 A.称量1.2720gNa2CO3 B.溶解Na2CO3 C.转移溶液 D.测定浓度 A. A B. B C. C D. D 4. 一种钠硫电池以钠和硫为电极反应物，NaFePO4为正极材料，Al2O3陶瓷为电解质隔膜。下列说法正确的是 A. 离子半径：r(Na+)>r(S2-) B. 沸点：H2O>H2S C. 第一电离能：I1(P)<I1(S) D. 碱性：NaOH<Al(OH)3 阅读下列材料，完成下列3个小题。 地壳中的硫磺矿、硫铁矿和煤等都含有硫元素，这些矿物通过风化分解、燃烧、火山爆发等方式释放出、等气体，这些气体有些进入大气，有些转化为亚硫酸盐、硫酸盐溶入河流或海洋，还有些则被土壤中的硫化细菌催化吸收。大气中的还可以被银杏、夹竹桃等植物吸收，而水体中的含硫化合物可被浮游植物吸收。 5. 对于反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH，下列说法不正确的是 A. 该反应的ΔS<0，ΔH<0 B. 升高温度，活化分子的百分数提高，加快化学反应速率 C. 提高的值可增大SO2的转化率 D. 使用催化剂降低了反应的焓变，加快化学反应速率 6. 下列化学反应表示正确的是 A. 单质硫与铜反应：Cu＋SCuS B. 通入过量氨水：SO2＋NH3·H2O=＋ C. CuSO4溶液吸收H2S：Cu2＋＋S2-=CuS↓ D. NaHSO3溶液被空气氧化：2＋O2=2＋2H＋ 7. 下列说法正确的是 A. 自然界硫元素在转化中只能被氧化 B. 具有较强的还原性，不能用浓硫酸干燥气体 C. 的空间构型为三角锥形 D. H2S分子中S原子的杂化方式为sp2 8. 下列物质结构与性质或物质性质与用途不具有对应关系的是 A. 高铁酸盐具有强氧化性，可用于杀菌消毒 B. CO2是非极性分子，超临界CO2流体可用于萃取物料中的低极性组分 C. 石墨中碳原子未参与杂化的2p电子可在整个碳原子平面中运动，石墨具有导电性 D. 干冰中CO2分子间的范德华力较弱，CO2具有较好的热稳定性 9. 在熔融盐体系中，通过电解和获得电池材料(TiSi)，电解装置如图所示，下列说法正确的是 A. 该装置将化学能转化为电能 B. 电极A的电极反应： C. 该体系中，石墨优先于参与反应 D. 电解时，阳离子向石墨电极移动 10. 甲酸在金属-有机胺催化剂作用下分解制氢的反应为，可能的反应机理如下图所示。 下列说法不正确的是 A. 催化剂中的Pd带部分正电荷 B. 步骤I有配位键形成 C. 步骤III中每生成，转移电子的数目约为 D. 若以DCOOH代替HCOOH，则生成HD 11. 下列实验探究方案能达到探究目的的是 选项 探究方案 探究目的 A 室温下，取 KI溶液和溶液充分反应后，再加2 mL 振荡、静置后，取上层清液滴加少量KSCN溶液，观察溶液颜色变化 和的反应有一定的限度 B 室温下，用pH计分别测量溶液和溶液的pH，比较pH大小 比较、结合的能力 C 室温下，向浓度均为的NaCl和NaI的混合溶液中滴加几滴溶液，观察生成沉淀的颜色 比较、的大小 D 将少量NaClO溶液与充分反应后，滴加硝酸酸化的硝酸银溶液，观察沉淀产生情况 检验NaClO溶液的还原产物 A. A B. B C. C D. D 12. 草酸广泛应用于食品、药品等领域。常温下，通过下列实验探究草酸的性质： 实验1：向10mL0.2mol·L-1 H2C2O4溶液中加入一定量0.2mol·L-1KOH溶液。 实验2：向10mL0.2mol·L-1 H2C2O4溶液中加入10mL0.2mol·L-1BaCl2溶液。 25℃时，已知H2C2O4的Ka1=10-1.2，Ka2=10-3.8，Ksp(BaC2O4)=10-7.6，混合后溶液体积变化忽略不计。下列说法正确的是 A. 实验1，当溶液中c(H2C2O4)=c()时，pH=2.5 B. 实验1，当加入10mLKOH溶液时：2c(H2C2O4) + c(H+) > 2c() + c(OH-) C. KHC2O4溶液中：的平衡常数K=102.6 D. 实验2的上层清液中存在：c(H+) = c(Cl-)+ c(OH-) 13. 乙烯的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志。一定条件下和合成乙烯的反应为。向恒容密闭容器中充入和，测得不同温度下的平衡转化率及催化剂的催化效率如题图所示。下列说法正确的是 A. 点的平衡常数比点的大 B. 250℃时，当的转化率位于点时，保持其他条件不变，仅延长反应时间不可能使转化率达到 C. 250℃~350℃时，催化效率降低的主要原因是的平衡浓度减小 D. 250℃时，平衡体系中乙烯的体积分数为 二、非选择题：本题共4小题，共61分。 14. 锂离子电池正极材料(主要成分为LiCoO2，还含有少量的铝箔)可回收钴和锂。 已知：LiCoO2不溶于水，难溶于碱性溶液。 （1）“碱溶”时可以加快反应速率的措施有___________。 A. 粉碎 B. 加热 C. 延长溶解时间 D. 增加含钴废料的用量 （2）“酸浸”过程中有O2放出，该反应的离子方程式为___________。 （3）“萃取”的反应原理为Co2+＋2HR(有机层)CoR2(有机层)＋2H＋。 ①“反萃取”时从有机相中分离出钴元素可加入的试剂X为___________。 A．NaOH B．Co(OH)2 C．H2SO4 D．HR ②“萃取”和“反萃取”操作的目的是___________。 （4）“沉钴”时，向含的溶液中滴加溶液，溶液浓度不能过大且滴速不宜太快的原因为___________。 （5）钴酸锂(LiCoO2)的晶胞结构如图所示，各离子位于晶胞的顶点、棱和体内。1个晶胞中含有的数目为___________。 （6）CoCO3在空气中加热时，固体残留率随温度的变化如图所示。1000℃时，剩余固体的成分的化学式为___________。 15. 某学习小组探究以Cr2O3为原料制备K2Cr2O7。 已知： i．部分含铬离子或化合物颜色及性质如下表： Cr3＋ Cr(OH)3 [Cr(NO2)6]3- 绿色 灰绿色，不溶于水 玫瑰红色 橙色 黄色 ii．2＋2H＋＋H2O；Cr()氧化性随酸性增强而增强。 iii．HNO2是一种弱酸，易分解：3HNO2=2NO↑＋HNO3＋H2O。 （1）①基态Cr原子价层电子排布式为___________。 ②C、N、O电负性由大到小的顺序为___________。 （2）制备K2CrO4.将7.60 g Cr2O3固体和15.15 g KNO3固体(物质的量之比为1∶3)与过量的K2CO3固体混合，高温煅烧得含KNO2的K2CrO4的黄色固体，则其化学方程式为___________。 （3）将K2CrO4转化为K2Cr2O7。 ①实验中产生的无色气体成分为___________。 ②资料显示溶液变为棕黑色是Cr3＋与混合所致。补充完整实验方案证实溶液中存在Cr3＋与：取少量棕黑色溶液于试管中，___________，静置，过滤，___________。 (实验中必须使用的试剂：1 mol·L-1 NaOH溶液、1 mol·L-1 H2SO4溶液) （4）验证Cr3＋来自KNO2还原酸性K2Cr2O7溶液。 取2 mL 0.5 mol·L-1 K2Cr2O7溶液(pH=3)逐滴加入0.5 mol·L-1 KNO2溶液，溶液由橙色逐渐变为棕黑色，进而变为绿色，过程中无红棕色气体产生；继续加入KNO2溶液，溶液变为玫瑰红色；加入1mL 1mol·L-1 H2SO4溶液后，溶液恢复绿色。 ①溶液由橙色变为绿色反应的离子方程式为___________。 ②溶液中存在[Cr(NO2)6]3-Cr3＋＋6，从平衡移动的角度解释溶液由玫瑰红色变为绿色的原因：___________。 16. 生产印刷电路板所用的蚀刻液成分为[Cu(NH3)4]Cl2、NH4Cl、NH3·H2O等。 （1）蚀刻反应原理为Cu＋[Cu(NH3)4]Cl2=2[Cu(NH3)2]Cl。 ①1mol[Cu(NH3)4]2+中含有σ键的物质的量为___________。 ②[Cu(NH3)4]2＋中H-N-H键角___________(填“>”“<”或“=”)NH3中H-N-H键角。 ③蚀刻过程中[Cu(NH3)4]Cl2浓度下降，蚀刻能力降低。当通入空气后，即可恢复其蚀刻能力，反应的化学方程式为___________。 （2）利用蚀刻废液可制备Cu2(OH)2CO3.取一定量蚀刻废液和稍过量的Na2CO3溶液加入如图所示实验装置的三颈瓶中，在搅拌下加热并通入空气，待产生大量沉淀时停止加热，冷却、过滤、洗涤，得到Cu2(OH)2CO3固体。 ①向反应液中通入空气，除了使[Cu(NH3)2]Cl被氧化，另一个作用是___________。 ②图中装置X的作用是___________。 ③检验Cu2(OH)2CO3固体是否洗涤干净的实验操作是___________。 （3）利用蚀刻废液还可制备Cu2O(产品中会混有CuO)。测定产品中Cu2O纯度的方法为准确称取4.480 g Cu2O产品，加适量稀硫酸溶解，过滤、洗涤，滤液及洗涤液一并转移至碘量瓶中，加过量KI溶液，以淀粉溶液为指示剂，用1.000 mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液40.00 mL。测定过程中发生反应：Cu2O＋2H＋=Cu2＋＋Cu＋H2O；2Cu2＋＋4I-=2CuI↓＋I2；2＋I2=＋2I-。计算样品中Cu2O的纯度___________(写出计算过程，保留小数点后2位有效数字)。 17. 油田气中含大量的H2S和CO2，充分利用H2S和CO2可以制取硫磺、乙烯和尿素等物质。 （1）已知下列反应的热化学方程式： 反应：2H2S(g)＋3O2(g)=2SO 2 (g)＋2H2O(g) ΔH1=-1036 kJ/mol 反应：4H2S(g)＋2SO2(g)=3S2(g)＋4H2O(g) ΔH2 反应：2H2 (g)＋O2(g)=2H2O(g) ΔH3=-484 kJ/mol 反应：2H2S(g)=S2(g)＋2H2(g) ΔH4=＋170 kJ/mol 则ΔH2=___________kJ·mol-1。 （2）H2S制S2目前较普遍采用是克劳斯工艺(综合反应和)即2H2S(g)＋O2(g)=S2(g)＋2H2O(g)，利用反应热分解H2S也可制S2为解决反应的耗能问题，可以利用克劳斯工艺的热效应为反应供热。若克劳斯工艺产生的热量有85%被利用，则理论上应控制反应消耗的H2S与克劳斯工艺消耗的H2S的比值为___________。 （3）一种脱除CO后利用CO2制取乙烯的工艺如图所示。 ①Y可以是___________。 ②CO2经电催化还原为C2H4的电极反应式为___________。 （4）传统工业以CO2和NH3为原料在高温(185~200℃)和高压(13~25MPa)下合成尿素，反应共分两步，其物质变化和能量变化如图所示，其中决定总反应速率的为第___________步(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。其他条件一定，反应单位时间，常温时CO2和NH3的转化率高但CO(NH2)2产量低，采用高温时CO(NH2)2产量大幅增加，原因是___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年第一学期期末调研样题 高二化学 可能用到的相对原子质量：H-1 C-2 N-14 O-16 K-39 Cr-52 Co-59 Cu-64 一、选择题(包括13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项符合题意) 1. 下列工业生产中，不涉及氧化还原反应的是 A. 接触法制硫酸 B. 侯德榜制碱法 C. 工业合成氨 D. 氯碱工业 【答案】B 【解析】 【详解】A．接触法制硫酸包含硫单质（或硫铁矿）燃烧生成、催化氧化生成等反应，过程中、元素化合价发生变化，属于氧化还原反应，不符合题意，A错误； B．侯德榜制碱法的反应为：，所有元素化合价均未发生变化，不涉及氧化还原反应，符合题意，B正确； C．工业合成氨的反应为，、元素化合价发生变化，属于氧化还原反应，不符合题意，C错误； D．氯碱工业为电解饱和食盐水，反应为，、元素化合价发生变化，属于氧化还原反应，不符合题意，D错误； 故答案选B。 2. 下列化学用语或图示表示正确的是 A. F2中共价键形成的轨道重叠示意图： B. 用电子式表示水的形成过程： C. NaCl溶液中的水合离子： D. 邻羟基苯甲醛形成分子内氢键： 【答案】A 【解析】 【详解】A．氟气分子中含有p-pσ键，形成σ键的轨道重叠示意图为：，A正确； B．水分子是共价化合物，则表示水形成过程的电子式为：，B错误； C．氧元素的电负性大于氢元素，则水分子中氧原子带负电荷，氢原子带正电荷，所以水合钠离子中氧原子靠近钠离子，示意图为：，水合氯离子中氢原子靠近氯离子，示意图为：，C错误； D．邻羟基苯甲醛分子中的羟基和醛基能形成分子内氢键，示意图为：，D错误； 故选A。 3. 配制100 mL 0.120 0 mol·L-1 Na2CO3溶液并用于测定盐酸的物质的量浓度(约为0.2 mol·L-1)。下列相关原理、装置及操作不正确的是 A.称量1.2720gNa2CO3 B.溶解Na2CO3 C.转移溶液 D.测定浓度 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．用托盘天平称量时，以g为单位，应该精确到小数点后第一位，A错误； B．称量后应该在烧杯中溶解，并用玻璃棒搅拌，B正确； C．溶解后，并恢复到室温，用玻璃棒引流到容量瓶中，C正确； D．滴定时，由于盐酸显酸性，用酸式滴定管装盐酸，D正确； 故选A。 4. 一种钠硫电池以钠和硫为电极反应物，NaFePO4为正极材料，Al2O3陶瓷为电解质隔膜。下列说法正确的是 A. 离子半径：r(Na+)>r(S2-) B. 沸点：H2O>H2S C. 第一电离能：I1(P)<I1(S) D. 碱性：NaOH<Al(OH)3 【答案】B 【解析】 【详解】A．离子的电子层数越大，离子半径越大，钠离子的电子层数为2，硫离子的电子层数为3，则硫离子的离子半径大于钠离子，A错误； B．水分子能形成分子间氢键，硫化氢不能形成分子间氢键，所以水分子的分子间作用力大于硫化氢，沸点高于硫化氢，B正确； C．同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，磷原子的3p轨道为稳定的半充满结构，元素的第一电离能大于同周期的相邻元素，则磷元素的第一电离能大于硫元素，C错误； D．同周期元素，从左到右金属性依次减弱，最高价氧化物对应水化物的碱性减弱，则氢氧化钠的碱性强于氢氧化铝，D错误； 故选B。 阅读下列材料，完成下列3个小题。 地壳中的硫磺矿、硫铁矿和煤等都含有硫元素，这些矿物通过风化分解、燃烧、火山爆发等方式释放出、等气体，这些气体有些进入大气，有些转化为亚硫酸盐、硫酸盐溶入河流或海洋，还有些则被土壤中的硫化细菌催化吸收。大气中的还可以被银杏、夹竹桃等植物吸收，而水体中的含硫化合物可被浮游植物吸收。 5. 对于反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH，下列说法不正确的是 A. 该反应的ΔS<0，ΔH<0 B. 升高温度，活化分子的百分数提高，加快化学反应速率 C. 提高的值可增大SO2的转化率 D. 使用催化剂降低了反应的焓变，加快化学反应速率 6. 下列化学反应表示正确的是 A. 单质硫与铜反应：Cu＋SCuS B. 通入过量氨水：SO2＋NH3·H2O=＋ C. CuSO4溶液吸收H2S：Cu2＋＋S2-=CuS↓ D. NaHSO3溶液被空气氧化：2＋O2=2＋2H＋ 7. 下列说法正确的是 A. 自然界硫元素在转化中只能被氧化 B. 具有较强的还原性，不能用浓硫酸干燥气体 C. 的空间构型为三角锥形 D. H2S分子中S原子的杂化方式为sp2 【答案】5. D 6. D 7. C 【解析】 【5题详解】 A．该反应气体分子数从3减少为2，，属于放热反应，，A正确； B．升高温度可提高活化分子百分数，有效碰撞频率增大，加快化学反应速率，B正确； C．提高相当于增大浓度，平衡正向移动，转化率增大，C正确； D．催化剂只能降低反应活化能，不改变反应物和生成物的总能量差，即不改变焓变，D错误； 故选D； 【6题详解】 A．硫的氧化性较弱，与Cu加热反应生成低价硫化物，正确反应为，A错误； B．通入过量氨水生成正盐，正确离子方程式为：，B错误； C．是弱电解质，书写离子方程式时不能拆为，正确离子方程式为，C错误； D．被氧气氧化为，同时生成，离子方程式电荷、原子均守恒，D正确； 故选D； 【7题详解】 A．硫元素有-2、0、+4、+6多种价态，转化中化合价既可以升高被氧化，也可以降低被还原，A错误； B．中S为+4价，浓硫酸中S为+6价，二者为相邻价态，不发生氧化还原反应，可用浓硫酸干燥，B错误； C．中心S原子价层电子对数为，含1对孤电子对，空间构型为三角锥形，C正确； D．中S原子价层电子对数为，杂化方式为，D错误； 故选C。 8. 下列物质结构与性质或物质性质与用途不具有对应关系的是 A. 高铁酸盐具有强氧化性，可用于杀菌消毒 B. CO2是非极性分子，超临界CO2流体可用于萃取物料中的低极性组分 C. 石墨中碳原子未参与杂化的2p电子可在整个碳原子平面中运动，石墨具有导电性 D. 干冰中CO2分子间的范德华力较弱，CO2具有较好的热稳定性 【答案】D 【解析】 【详解】A．高铁酸盐的强氧化性可使微生物的蛋白质变性，因此能用于杀菌消毒，二者具有对应关系，A不符合题意； B．根据相似相溶原理，非极性溶剂易溶解低极性溶质，是非极性分子，因此超临界流体可萃取低极性组分，二者具有对应关系，B不符合题意； C．石墨中碳原子采取杂化，未参与杂化的2p电子形成离域大π键，可在碳原子平面内自由移动，因此石墨具有导电性，二者具有对应关系，C不符合题意； D．的热稳定性是化学性质，由分子内C=O共价键的键能决定，与分子间范德华力无关，范德华力较弱仅会导致干冰熔沸点低，二者不具有对应关系，D符合题意； 故选D。 9. 在熔融盐体系中，通过电解和获得电池材料(TiSi)，电解装置如图所示，下列说法正确的是 A. 该装置将化学能转化为电能 B. 电极A的电极反应： C. 该体系中，石墨优先于参与反应 D. 电解时，阳离子向石墨电极移动 【答案】C 【解析】 【分析】根据装置图，石墨电极上C发生失电子的氧化反应转化成CO，石墨电极为阳极，则电极A为阴极。 【详解】A．该装置为电解池，将电能转化为化学能，A项错误； B．电极A为阴极，TiO2、SiO2发生得电子的还原反应生成TiSi，电极反应式为TiO2+SiO2+8e-=TiSi+4O2-，B项错误； C．该体系中，石墨电极上C发生失电子的氧化反应转化成CO，即石墨优先于Cl-参与反应，C项正确； D．电解时，阳离子向阴极（电极A）移动，D项错误； 答案选C。 10. 甲酸在金属-有机胺催化剂作用下分解制氢的反应为，可能的反应机理如下图所示。 下列说法不正确的是 A. 催化剂中的Pd带部分正电荷 B. 步骤I有配位键形成 C. 步骤III中每生成，转移电子的数目约为 D. 若以DCOOH代替HCOOH，则生成HD 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，催化剂中的能够与HCOO-和H-结合，说明催化剂中的带部分正电荷，A正确； B．步骤中，电离出，氢离子提供空轨道，提供孤电子对，形成配位键，B正确； C．步聚中价的价的发生归中反应生成氢气，每生成转移电子的数目约为，C错误； D．根据步骤原理可知，甲酸上的碳和氧原子生成二氧化碳，另外两个氢原子通过步骤会生成氢气，若以代替，就会生成，D正确； 故选C。 11. 下列实验探究方案能达到探究目的的是 选项 探究方案 探究目的 A 室温下，取 KI溶液和溶液充分反应后，再加2 mL 振荡、静置后，取上层清液滴加少量KSCN溶液，观察溶液颜色变化 和的反应有一定的限度 B 室温下，用pH计分别测量溶液和溶液的pH，比较pH大小 比较、结合的能力 C 室温下，向浓度均为的NaCl和NaI的混合溶液中滴加几滴溶液，观察生成沉淀的颜色 比较、的大小 D 将少量NaClO溶液与充分反应后，滴加硝酸酸化的硝酸银溶液，观察沉淀产生情况 检验NaClO溶液的还原产物 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．与反应方程式为：，KI溶液中的物质的量为，溶液中的物质的量为，结合方程式可知过量，反应后混合溶液中有残留，也能使KSCN溶液变红，无法说明该反应有限度，A错误； B．选项中未明确溶液和溶液的浓度，无法通过测量pH比较和结合的能力，B错误； C．AgCl与AgI均为AB型难溶盐，室温下，向浓度均为的NaCl和 NaI的混合溶液中滴加少量溶液，更小的沉淀优先生成，首先观察到生成黄色的AgI沉淀，可以说明，C正确； D．会电离出，无论还原产物是否为，向NaClO与反应的混合溶液中加入酸化的硝酸银溶液均会生成AgCl沉淀，D错误； 故答案选C。 12. 草酸广泛应用于食品、药品等领域。常温下，通过下列实验探究草酸的性质： 实验1：向10mL0.2mol·L-1 H2C2O4溶液中加入一定量0.2mol·L-1KOH溶液。 实验2：向10mL0.2mol·L-1 H2C2O4溶液中加入10mL0.2mol·L-1BaCl2溶液。 25℃时，已知H2C2O4的Ka1=10-1.2，Ka2=10-3.8，Ksp(BaC2O4)=10-7.6，混合后溶液体积变化忽略不计。下列说法正确的是 A. 实验1，当溶液中c(H2C2O4)=c()时，pH=2.5 B. 实验1，当加入10mLKOH溶液时：2c(H2C2O4) + c(H+) > 2c() + c(OH-) C. KHC2O4溶液中：的平衡常数K=102.6 D. 实验2的上层清液中存在：c(H+) = c(Cl-)+ c(OH-) 【答案】A 【解析】 【详解】A．，当时，，pH=2.5，A正确； B．实验1，向10 mL 0.2 mol·L-1溶液中加入10 mL 0.2 mol·L-1KOH溶液时， ，发生反应为 ，则反应后为溶液，该溶液中的电荷守恒为，物料守恒为，则质子守恒=电荷守恒-物料守恒= ，即，则有，则即，B错误； C．该反应平衡常数，C错误； D．实验2的上层清液中存在的离子有、、、、，及 水解产生的，则该溶液中的电荷守恒为，D错误； 故选A。 13. 乙烯的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志。一定条件下和合成乙烯的反应为。向恒容密闭容器中充入和，测得不同温度下的平衡转化率及催化剂的催化效率如题图所示。下列说法正确的是 A. 点的平衡常数比点的大 B. 250℃时，当的转化率位于点时，保持其他条件不变，仅延长反应时间不可能使转化率达到 C. 250℃~350℃时，催化效率降低的主要原因是的平衡浓度减小 D. 250℃时，平衡体系中乙烯的体积分数为 【答案】D 【解析】 【分析】由图可知，温度升高，CO2的平衡转化率减小，合成乙烯的反应为放热反应；催化剂的催化效率随温度升高先增大后减小。 【详解】A．由图可知，N点CO2的平衡转化率更小，平衡常数更小，故A错误； B．250℃时，CO2的平衡转化率为50%，其他条件不变，当CO2的转化率位于M1点时，保持其他条件不变，仅延长反应时间可以使转化率达到50%，故B错误； C．250℃~350℃时，催化效率降低的主要原因是温度升高，故C错误； D．根据已知条件列出“三段式” ，平衡体系中乙烯的体积分数为=，故D正确； 故选D。 二、非选择题：本题共4小题，共61分。 14. 锂离子电池正极材料(主要成分为LiCoO2，还含有少量的铝箔)可回收钴和锂。 已知：LiCoO2不溶于水，难溶于碱性溶液。 （1）“碱溶”时可以加快反应速率的措施有___________。 A. 粉碎 B. 加热 C. 延长溶解时间 D. 增加含钴废料的用量 （2）“酸浸”过程中有O2放出，该反应的离子方程式为___________。 （3）“萃取”的反应原理为Co2+＋2HR(有机层)CoR2(有机层)＋2H＋。 ①“反萃取”时从有机相中分离出钴元素可加入的试剂X为___________。 A．NaOH B．Co(OH)2 C．H2SO4 D．HR ②“萃取”和“反萃取”操作的目的是___________。 （4）“沉钴”时，向含的溶液中滴加溶液，溶液浓度不能过大且滴速不宜太快的原因为___________。 （5）钴酸锂(LiCoO2)的晶胞结构如图所示，各离子位于晶胞的顶点、棱和体内。1个晶胞中含有的数目为___________。 （6）CoCO3在空气中加热时，固体残留率随温度的变化如图所示。1000℃时，剩余固体的成分的化学式为___________。 【答案】（1）AB （2） （3） ①. C ②. 使和分离，提纯（或提纯并富集钴元素） （4）防止溶液局部碱性过强，生成或碱式碳酸钴杂质 （5）3 （6） 【解析】 【分析】锂离子电池正极废料主要含​和少量铝箔，回收过程：碱溶：溶解铝箔除去杂质，​不溶于碱，留在滤渣中；酸浸：加入​和​，​中价被还原为，也转化为离子进入溶液；萃取分液：利用萃取反应，进入有机相，留在无机相，实现二者分离，无机相最终得到；反萃取：有机相加试剂得到水溶液；沉钴：加入​沉淀，最终得到。 【小问1详解】 加快反应速率的常用方法：增大反应物接触面积（粉碎废料）、升高温度（加热）都可以加快溶解速率；延长溶解时间只能提高反应的程度，不能加快速率；增加废料用量不改变反应速率，因此正确选项为AB； 【小问2详解】 ​中为价，被还原为，​被氧化为​，根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒配平得； 【小问3详解】 ① 根据萃取平衡：，要反萃取使平衡逆向移动，让进入水相，需要增大浓度，因此加入稀硫酸即可，选C； ② 萃取后留在无机相，进入有机相，因此操作目的是使和分离，提纯（或提纯并富集钴元素）； 【小问4详解】 因水解使溶液显碱性，若浓度过大、滴速过快，会导致溶液局部碱性过强，从而生成​或碱式碳酸钴杂质，降低产品纯度，因此原因是防止溶液局部碱性过强，生成或碱式碳酸钴杂质; 【小问5详解】 根据晶胞可知，在顶点和体内，个数为； 【小问6详解】 设初始​为，，残留率为，剩余固体质量为，质量为，则剩余的质量为，，，因此剩余固体化学式为。 15. 某学习小组探究以Cr2O3为原料制备K2Cr2O7。 已知： i．部分含铬离子或化合物颜色及性质如下表： Cr3＋ Cr(OH)3 [Cr(NO2)6]3- 绿色 灰绿色，不溶于水 玫瑰红色 橙色 黄色 ii．2＋2H＋＋H2O；Cr()氧化性随酸性增强而增强。 iii．HNO2是一种弱酸，易分解：3HNO2=2NO↑＋HNO3＋H2O。 （1）①基态Cr原子价层电子排布式为___________。 ②C、N、O电负性由大到小的顺序为___________。 （2）制备K2CrO4.将7.60 g Cr2O3固体和15.15 g KNO3固体(物质的量之比为1∶3)与过量的K2CO3固体混合，高温煅烧得含KNO2的K2CrO4的黄色固体，则其化学方程式为___________。 （3）将K2CrO4转化为K2Cr2O7。 ①实验中产生的无色气体成分为___________。 ②资料显示溶液变为棕黑色是Cr3＋与混合所致。补充完整实验方案证实溶液中存在Cr3＋与：取少量棕黑色溶液于试管中，___________，静置，过滤，___________。 (实验中必须使用的试剂：1 mol·L-1 NaOH溶液、1 mol·L-1 H2SO4溶液) （4）验证Cr3＋来自KNO2还原酸性K2Cr2O7溶液。 取2 mL 0.5 mol·L-1 K2Cr2O7溶液(pH=3)逐滴加入0.5 mol·L-1 KNO2溶液，溶液由橙色逐渐变为棕黑色，进而变为绿色，过程中无红棕色气体产生；继续加入KNO2溶液，溶液变为玫瑰红色；加入1mL 1mol·L-1 H2SO4溶液后，溶液恢复绿色。 ①溶液由橙色变为绿色反应的离子方程式为___________。 ②溶液中存在[Cr(NO2)6]3-Cr3＋＋6，从平衡移动的角度解释溶液由玫瑰红色变为绿色的原因：___________。 【答案】（1） ①. ②. （2） （3） ①. ②. 逐滴加入溶液至不再产生沉淀，观察到有灰绿色沉淀生成 ③. 取滤液，加入溶液，调节（或调至），观察到溶液由黄色变为橙色 （4） ①. ②. ，加入H2SO4溶液与H+生成HNO2，且HNO2易分解，c()减小，平衡正向移动，[Cr(NO2)6]3-转化为Cr3+，溶液由玫瑰红色变为绿色 【解析】 【小问1详解】 ① Cr为24号元素，核外电子排布满足半充满稳定结构，价层电子包含3d、4s轨道，因此基态Cr原子价层电子排布式为：； ② 同周期主族元素电负性从左到右依次增大，因此C、N、O电负性由大到小的顺序为； 【小问2详解】 根据题干信息，反应物为、、过量，产物为、、，根据得失电子守恒、原子守恒配平得； 【小问3详解】 ① 煅烧产物混有，酸化后与生成弱酸，分解生成；过量的与硫酸反应生成，且遇空气氧化为红棕色，符合实验现象，因此无色气体成分为：； ​② 利用为灰绿色难溶碱的性质沉淀分离，再利用酸性条件下转化为橙色验证，实验方案补充为：取少量棕黑色溶液于试管中，逐滴加入溶液至不再产生沉淀，此时生成灰绿色沉淀，可证明存在，静置，过滤，取滤液向其中加入​​溶液，调节（或调至），若溶液由黄色变为橙色，可证明原溶液中存在Cr(VI)离子，又因原溶液为酸性，故存在形式为； 【小问4详解】 ①酸性条件下氧化，自身被还原为，被氧化为，配平得离子方程式： ​； ② 从平衡移动角度分析：存在平衡​，加入​后，与​结合生成弱酸，且易分解，使溶液中​减小，平衡正向移动，玫瑰红色的不断转化为绿色的，因此溶液由玫瑰红色变为绿色。 16. 生产印刷电路板所用的蚀刻液成分为[Cu(NH3)4]Cl2、NH4Cl、NH3·H2O等。 （1）蚀刻反应原理为Cu＋[Cu(NH3)4]Cl2=2[Cu(NH3)2]Cl。 ①1mol[Cu(NH3)4]2+中含有σ键的物质的量为___________。 ②[Cu(NH3)4]2＋中H-N-H键角___________(填“>”“<”或“=”)NH3中H-N-H键角。 ③蚀刻过程中[Cu(NH3)4]Cl2浓度下降，蚀刻能力降低。当通入空气后，即可恢复其蚀刻能力，反应的化学方程式为___________。 （2）利用蚀刻废液可制备Cu2(OH)2CO3.取一定量蚀刻废液和稍过量的Na2CO3溶液加入如图所示实验装置的三颈瓶中，在搅拌下加热并通入空气，待产生大量沉淀时停止加热，冷却、过滤、洗涤，得到Cu2(OH)2CO3固体。 ①向反应液中通入空气，除了使[Cu(NH3)2]Cl被氧化，另一个作用是___________。 ②图中装置X的作用是___________。 ③检验Cu2(OH)2CO3固体是否洗涤干净的实验操作是___________。 （3）利用蚀刻废液还可制备Cu2O(产品中会混有CuO)。测定产品中Cu2O纯度的方法为准确称取4.480 g Cu2O产品，加适量稀硫酸溶解，过滤、洗涤，滤液及洗涤液一并转移至碘量瓶中，加过量KI溶液，以淀粉溶液为指示剂，用1.000 mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液40.00 mL。测定过程中发生反应：Cu2O＋2H＋=Cu2＋＋Cu＋H2O；2Cu2＋＋4I-=2CuI↓＋I2；2＋I2=＋2I-。计算样品中Cu2O的纯度___________(写出计算过程，保留小数点后2位有效数字)。 【答案】（1） ①. 16mol ②. > ③. 4[Cu(NH3)2]Cl＋O2＋4NH4Cl＋4NH3·H2O=4[Cu(NH3)4]Cl2＋6H2O （2） ①. 及时排出生成的NH3，增大Cu2(OH)2CO3的产率 ②. 防止倒吸 ③. 取最后一次洗涤滤液少量于试管中，滴加硝酸酸化的硝酸银溶液，若无白色沉淀产生，则洗涤干净，若有沉淀则未洗净 （3）64.29% 【解析】 【小问1详解】 ①每个分子含有3个N-Hσ键，4个分子则有12个σ键，同时每个与形成1个配位键(配位键属于σ键)，共4个配位键，则1个 分子中总共有16个σ，因此1 mol 含有16 mol σ键； ②分子中，N原子存在一对孤电子对，孤电子对对成键电子对的排斥作用大于成键电子对对成键电子对的排斥作用，导致H-N-H键角小于理想中的109.5°，在中作为配体，N原子的孤电子对与形成配位键，此时N原子无孤电子对，成键电子对之间的排斥作用减弱，H-N-H键角增大，所以中H-N-H的键角大于中H-N-H的键角； ③当通入空气后，即可恢复其刻蚀能力，说明被氧气氧化为，化学方程式为； 【小问2详解】 ①向反应液中通入空气，除了使被氧化，另一个作用是及时排出生成的氨气，增大的产率； ②图中装置X的作用是安全瓶，防倒吸； ③检验固体是否洗干净，本质是检验洗涤液中是否含有，具体操作是取最后一次洗涤滤液少量于试管中，滴加硝酸酸化的硝酸银溶液，若无白色沉淀产生，则洗涤干净，若有沉淀则未洗净； 【小问3详解】 根据题意的到关系式：，则，根据原子守恒，则有，则有：解得，进一步计算样品中的纯度为。 17. 油田气中含大量的H2S和CO2，充分利用H2S和CO2可以制取硫磺、乙烯和尿素等物质。 （1）已知下列反应的热化学方程式： 反应：2H2S(g)＋3O2(g)=2SO 2 (g)＋2H2O(g) ΔH1=-1036 kJ/mol 反应：4H2S(g)＋2SO2(g)=3S2(g)＋4H2O(g) ΔH2 反应：2H2 (g)＋O2(g)=2H2O(g) ΔH3=-484 kJ/mol 反应：2H2S(g)=S2(g)＋2H2(g) ΔH4=＋170 kJ/mol 则ΔH2=___________kJ·mol-1。 （2）H2S制S2目前较普遍采用是克劳斯工艺(综合反应和)即2H2S(g)＋O2(g)=S2(g)＋2H2O(g)，利用反应热分解H2S也可制S2为解决反应的耗能问题，可以利用克劳斯工艺的热效应为反应供热。若克劳斯工艺产生的热量有85%被利用，则理论上应控制反应消耗的H2S与克劳斯工艺消耗的H2S的比值为___________。 （3）一种脱除CO后利用CO2制取乙烯的工艺如图所示。 ①Y可以是___________。 ②CO2经电催化还原为C2H4的电极反应式为___________。 （4）传统工业以CO2和NH3为原料在高温(185~200℃)和高压(13~25MPa)下合成尿素，反应共分两步，其物质变化和能量变化如图所示，其中决定总反应速率的为第___________步(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。其他条件一定，反应单位时间，常温时CO2和NH3的转化率高但CO(NH2)2产量低，采用高温时CO(NH2)2产量大幅增加，原因是___________。 【答案】（1） （2）1.57 （3） ①. KHCO3或NaHCO3 ②. 2CO2＋12H＋＋12e-=C2H4＋4H2O （4） ①. Ⅱ ②. 常温下第Ⅱ步反应速率极低，单位时间内生成的尿素少；温度升高可显著提高第Ⅱ步反应速率，最终单位时间内的产量大幅增加 【解析】 【小问1详解】 根据盖斯定律，，代入数据整理得： ； 【小问2详解】 设反应Ⅳ消耗，克劳斯工艺消耗，反应Ⅳ每消耗需要吸热：；克劳斯总反应，每反应放热，利用率85%，可得热量：；根据供热关系：，化简得； 【小问3详解】 ①该工艺为碳酸盐吸收，吸收塔中碳酸盐X吸收生成碳酸氢盐Y进入再生塔，再生塔中碳酸氢盐Y分解释放，重新得到碳酸盐，循环使用，因此为碳酸氢钾（）或碳酸氢钠（）； ②转化为为还原反应，在阴极发生反应，质子交换膜提供配平电极反应为：； 【小问4详解】 反应速率由活化能最大的一步决定，由图可知第二步活化能远大于第一步活化能​，因此第二步决定总反应速率；常温下第Ⅱ步反应速率极低，单位时间内生成的尿素少；温度升高可显著提高第Ⅱ步反应速率，最终单位时间内的产量大幅增加。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $