精品解析：北京师范大学附属实验中学2025-2026学年度第二学期期中考试 高一年级化学试卷

北师大实验中学2025-2026学年度第二学期期中考试 高一年级化学 考生须知 1.本试卷共12页，共19题；答题纸共2页。满分100分。考试时间90分钟。 2.在试卷和答题卡上准确填写班级、姓名、学号。 3.试卷答案一律填写在答题卡上，在试卷上作答无效。 4.在答题卡上，选择题须用2B铅笔将选中项涂黑涂满，其他试题用黑色字迹签字笔作答。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 V-51 第一部分 本部分共14题，每题3分，共42分。每题列出的四个选项中，只有一项最符合题意。 1. 科学家模拟早期地球的陆地热泉环境，在80～120℃、紫外-可见光照射下，用FeS纳米材料催化剂成功将转化为等有机物，为探索生命起源提供了新方向。下列说法不正确的是 A. 不能用Fe和S直接化合制备FeS B. 转化为的反应属于氧化还原反应 C. 陆地热泉中可能存在含氢元素的还原性物质 D. 上述过程中存在不同能量形式的转化 2. 下列化学用语或图示表达不正确的是 A. 的空间结构模型： B. 分子中键电子云轮廓图： C. 键的形成： D. 基态的简化电子排布式： 3. 下列做法与调控化学反应速率无关的是 A. 食盐中添加碘酸钾(碘盐) B. 药物中添加抗氧化剂 C. 用冰箱冷藏以保鲜食物 D. 食品抽真空包装 4. 如图为酸雨形成的示意图。下列说法中，不正确的是 A. 酸雨的pH小于5.6 B. 图中酸雨形成的过程发生了氧化还原反应 C. 若将收集的酸雨样品放置在空气中，pH可能变小 D. 大气中含量的增大是导致酸雨的原因之一 5. 下列性质的比较，不能用元素周期律解释的是 A. 酸性： B. 还原性： C. 热稳定性： D. 电负性： 6. 下列实验的相应操作不正确的是 制备并检验 分液 A．终止反应时，向外拉铜丝，使铜丝与浓硫酸脱离接触 B．先将下层液体从下口放出，再将上层液体从上口倒出 从提纯后的NaCl溶液获得NaCl晶体 比较和的热稳定性 C．为防止局部过热，用玻璃棒搅拌 D．实验结束时，先熄灭酒精灯，再把导管移出水面 A. A B. B C. C D. D 7. 一种新型钙钛矿光伏材料含短周期元素X、Y、Z、W、Q，原子序数依次增大，相关信息如下：①X基态原子只有一个原子轨道填有电子，较易通过共价键与其他原子结合；②Y基态原子的核外电子有6种不同的运动状态；③Z的价电子构型为；④W是电负性最大的元素；⑤Q的逐级电离能(单位：)依次为：、、、、……。下列说法不正确的是 A. 和形成的化合物的化学式是 B. 的氧化物都是酸性氧化物，的氧化物中有两种酸性氧化物 C. 与形成的分子中可能有键，与形成的分子中可能含有非极性键 D. X、Z、W三种元素既能形成离子化合物也能形成共价化合物 8. 下列离子方程式书写正确的是 A. 用溶液吸收少量： B. 向溶液中加入稀硫酸产生沉淀： C. 向溶液中滴入过量氨水： D. 生铁在潮湿空气中锈蚀： 9. 依据下列事实进行的推测合理的是 事实 推测 A Si能与NaOH溶液反应生成 B也能与溶液反应生成 B 用饱和NaCl溶液除去中混有的 用饱和溶液除去中混有的 C 浓硫酸和固体共热可制备 浓硫酸和NaI固体共热也可制备HI D 向NaClO溶液中通入提高其漂白性 向NaClO溶液中通入也可提高其漂白性 A. A B. B C. C D. D 10. 实验室可由工业级铬酸钠为原料制取，流程如下。 下列说法不正确的是 A. Ⅰ中发生反应： B. Ⅱ中的操作：加热浓缩，冷却结晶，过滤 C. 由Ⅲ可判断加热浓缩的温度下，溶解度： D. 趁热过滤后，存在于母液中 11. 化学储氢材料遇水可释放，同时生成。的一种合成方法如下。下列说法正确的是 已知，电负性： A. 的空间结构为四方锥形 B. 转化为的反应是氧化还原反应 C. 电解溶液可制得和 D. 与水反应生成的大于制备所消耗的 12. 催化还原处理烟气中的转化为液态，部分物质转化关系如图1所示。在容积可变的密闭容器中充入一定量的和，在不同压强(、)下，反应达到平衡时，的平衡转化率随温度的变化如图2所示。 下列说法不正确的是 A. 为，为 B. ②中每生成，③中有生成 C. 与的反应是放热反应 D. 13. 通过可再生氢将温室气体转化为甲醇是实现碳中和的重要途径。转化过程存在以下反应： ⅰ. ⅱ. ⅲ. 一定条件下，将和混合，在体积为的反应器中充分反应，的平衡转化率和选择性随温度的变化如下图。 注：选择性= 若仅考虑上述反应，下列说法正确的是 A. B. 240℃时，平衡转化率为26% C. 采用高温条件(大于280℃)可同时提高的平衡转化率和的平衡产率 D. 甲醇的平衡产率随温度升高先降低后升高 14. 以电石渣[主要成分为]为原料制备的流程如图1。 已知： i．加热氯化时会生成可进一步转化为。 ii．相关物质在水中的溶解度曲线如图2。 下列说法不正确的是 A. 氯化时生成的反应为 B. 适当降低通入的速率并充分搅拌，可提高的利用率 C. 若滤渣中无，滤液中约为 D. 转化后的溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，可得到粗品 第二部分 本部分共5题，共58分。 15. 双极膜是一种新型离子交换复合膜，一般分为三层。在直流电场作用下，在中间催化层可解离为和，为电化学反应提供理想的酸碱环境 （1）水解离需要破坏的作用力类型是___________，的空间结构名称是___________，的电子式是___________。 （2）一种双极膜的结构示意图如图所示。 ①基态S的价层电子轨道表示式是___________。 ②C、N、O的第一电离能由大到小的顺序是___________。 ③键角：，原因是___________。 ④中间催化层中促进解离的基团是，催化过程如下： i．___________(补全反应) ii． （3）中间催化层还可选择金属化合物作催化剂，如在载体上附着的。 ①基态的价层电子排布式是___________。 ②用离子方程式表示作催化剂的催化过程：___________。 （4）根据以上分析，双极膜中间催化层中促进解离的基团或粒子应该具有的性质是___________。 （5）我国科学家利用双极膜电池实现了的资源化利用，原理如下图所示。 ①中的键是由的___________轨道与的轨道重叠形成的。 ②双极膜的阴离子交换层在___________侧(填“左”或“右”)。 ③正极上发生反应的电极方程式是___________。 ④工业上及时补充电极和试剂可以让反应持续进行理论上，使用阳离子交换膜也能达到目的，使用双极膜的优势是___________。 16. 氨是重要的化工原料，合成氨的研究一直是化学领域中重要的课题。 Ⅰ.和合成氨 （1）工业合成氨反应的化学方程式是___________。 （2）在两个容积相等的恒容容器中合成氨气。 a．向恒温(300℃)的容器1中通入一定量的和，的产率随时间变化关系如图1。 b．向绝热(起始温度300℃)的容器2按相同方式投料，该体系在时刻达到平衡。此后保持体系恒温(300℃)，在时刻重新达到平衡。 请在图1中画出容器2从投料后到时刻的的产率随时间变化关系曲线。___________。 （3）将物质的量之比为的和混合气以一定流速通过反应器合成，其他条件一定，测得流出气体中的体积分数随温度的变化如图2。用催化剂b，450℃后的体积分数下降的可能原因是___________。 Ⅱ.电催化还原制，实现水体污染的资源化。电解装置示意图如图。 （4）电极b是___________极。 （5）常温，取、为的溶液，不同电压下电解30 min，a极产物的相关数据如下表。 电压 低压a V 46.1 48.8 1.2 高压b V 3.5 77.7 15.1 脉冲式(a V电解1秒，b V电解3秒，依次重复) 4.5 95.2 0.1 已知：ⅰ.电解效率的定义为 ⅱ.转化过程：(v为放电速率，的放电速率为) ①高压b V时比低压时的___________(填“大”或“小”)。 ②与高压b V电解相比，采用脉冲式电解，可显著提高、降低。从放电速率的角度解释原因：___________。（设的放电速率为） 17. 工业上用含三价钒为主的某石煤为原料(含有、等杂质)，钙化法焙烧制备，其流程如下： 【资料】+5价钒在溶液中的主要存在形式与溶液pH的关系： pH 4~6 6~8 8~10 10~12 主要离子 （1）焙烧：向石煤中加生石灰焙烧，利用空气中的氧气将转化为。 ①焙烧过程要将原料粉碎，目的是___________。 ②参与反应的与的物质的量之比为___________。 （2）酸浸：已知难溶于水，可溶于盐酸。控制焙砂酸浸时溶液的，溶于盐酸的离子方程式是___________。 （3）转沉：将浸出液中的钒转化为固体，其流程如下： ①浸出液中加入石灰乳的作用是___________。 ②向溶液中加入溶液，控制溶液的。当时，的产量明显降低，原因是___________。 （4）煅烧：生成的化学方程式是___________。 （5）测定产品中的纯度： 称取产品，先用硫酸溶解，得到溶液。再加入溶液。过量的恰好能与溶液完全反应。 已知： 假设杂质不参与反应，则产品中的质量分数是___________。 18. 氟碳铈精矿是中国重要的稀土矿产资源，其主要成分为，含有杂质。高纯在催化剂等领域应用广泛。一种利用氟碳铈精矿制备的工艺如图所示： 已知：和均难溶于水。 （1）基态的价层电子排布式是，在元素周期表中的位置是___________。 （2）步骤Ⅰ，氟碳铈精矿焙烧主要生成，还有少量。其中生成的化学方程式是___________。 （3）步骤Ⅲ，滤渣1中铈全部转化为，反应的离子方程式是___________。 （4）步骤Ⅳ，滤渣3的成分为___________。 （5）步骤Ⅴ，用调节pH，加入，+3价Ce氧化率随变化如图所示。 ①调节时，氧化为的离子方程式是___________。 ②已知，的还原性强于，可知溶解度：___________(填“>”或“<”)。 ③，随着升高，+3价Ce氧化率下降，可能的原因除了氧化性减弱外，其他可能原因还有；___________(写出两点)。 19. 某兴趣小组同学探究KMnO4溶液与草酸(H2C2O4)溶液反应速率的影响因素。配制1.0×10-3mol/LKMnO4溶液、0.40mol/L草酸溶液。将KMnO4溶液与草酸溶液按如下比例混合。 【设计实验】 序号 反应温度/℃ ① 2.0 2.0 0 20 ② 2.0 1.0 1.0 20 （1）实验①和②的目的是___________。 （2）甲认为上述实验应控制pH相同，可加入的试剂是___________(填序号)。 a．盐酸 b．硫酸 c．草酸 【实施实验】 小组同学将溶液pH调至1并进行实验①和②，发现紫色并未直接褪去，而是分成两个阶段： i．紫色溶液转变为青色溶液，ii．青色溶液逐渐褪至无色溶液。 资料：(a)无色，在草酸中不能形成配合物； (b)无色，有强氧化性，发生反应(青绿色)后氧化性减弱； (c) 呈绿色，在酸性条件下不稳定，迅速分解产生和。 （3）乙同学从氧化还原角度推测阶段i中可能产生，你认为该观点是否合理，并说明理由：___________。 【继续探究】 进一步实验证明溶液中含有，反应过程中和浓度随时间的变化如下图。 （4）第i阶段中检测到有气体产生，反应的离子方程式为___________。 （5）实验②在第ii阶段的反应速率较大，可能的原因是___________。 （6）据此推测，若在第ii阶段将调节至，溶液褪至无色的时间会___________(填“增加”“减少”或“不变”)。 【结论与反思】 （7）上述实验涉及的反应中，草酸的作用是___________。 结论：反应可能是分阶段进行的。草酸浓度的改变对不同阶段反应速率的影响可能不同。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 北师大实验中学2025-2026学年度第二学期期中考试 高一年级化学 考生须知 1.本试卷共12页，共19题；答题纸共2页。满分100分。考试时间90分钟。 2.在试卷和答题卡上准确填写班级、姓名、学号。 3.试卷答案一律填写在答题卡上，在试卷上作答无效。 4.在答题卡上，选择题须用2B铅笔将选中项涂黑涂满，其他试题用黑色字迹签字笔作答。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 V-51 第一部分 本部分共14题，每题3分，共42分。每题列出的四个选项中，只有一项最符合题意。 1. 科学家模拟早期地球的陆地热泉环境，在80～120℃、紫外-可见光照射下，用FeS纳米材料催化剂成功将转化为等有机物，为探索生命起源提供了新方向。下列说法不正确的是 A. 不能用Fe和S直接化合制备FeS B. 转化为的反应属于氧化还原反应 C. 陆地热泉中可能存在含氢元素的还原性物质 D. 上述过程中存在不同能量形式的转化 【答案】A 【解析】 【详解】A．Fe与S在加热条件下可直接化合生成，该说法错误，A符合题意； B．中C为+4价，中C为-2价，反应前后C元素化合价发生变化，属于氧化还原反应，B不符合题意； C．转化为需要还原剂，且产物含H元素，因此陆地热泉中可能存在含氢元素的还原性物质，C不符合题意； D．该反应在紫外-可见光照射、一定温度下进行，存在光能、热能转化为化学能的过程，有不同能量形式的转化，D不符合题意； 故答案选A。 2. 下列化学用语或图示表达不正确的是 A. 的空间结构模型： B. 分子中键电子云轮廓图： C. 键的形成： D. 基态的简化电子排布式： 【答案】D 【解析】 【详解】A．中心的价层电子对数为，含1对孤对电子，空间结构为三角锥形，A正确； B．分子中的键是头碰头重叠，电子云轮廓图为轴对称，图示符合，B正确。 C．键是p轨道“肩并肩”形成的共价键，可用电子云轮廓图示意“”键的形成：，C正确； D．是32号元素，核外电子填满轨道，基态的简化电子排布式应为，D错误； 故选D。 3. 下列做法与调控化学反应速率无关的是 A. 食盐中添加碘酸钾(碘盐) B. 药物中添加抗氧化剂 C. 用冰箱冷藏以保鲜食物 D. 食品抽真空包装 【答案】A 【解析】 【详解】A．食盐中添加碘酸钾的目的是补充人体所需碘元素，预防碘缺乏类疾病，与调控化学反应速率无关，A符合题意； B．药物中添加抗氧化剂可减慢药物被氧化的速率，属于调控化学反应速率，B不符合题意； C．冰箱冷藏通过降低温度，减慢食物腐败变质的反应速率，属于调控化学反应速率，C不符合题意； D．食品抽真空包装可降低氧气浓度，减慢食品氧化变质的速率，属于调控化学反应速率，D不符合题意； 故选A。 4. 如图为酸雨形成的示意图。下列说法中，不正确的是 A. 酸雨的pH小于5.6 B. 图中酸雨形成的过程发生了氧化还原反应 C. 若将收集的酸雨样品放置在空气中，pH可能变小 D. 大气中含量的增大是导致酸雨的原因之一 【答案】D 【解析】 【详解】A．正常雨水因溶解，pH约为5.6，酸雨定义为pH小于5.6的降水，A正确； B．图中硫氧化物、氮氧化物形成酸雨的过程中，S、N元素化合价升高，存在电子转移，发生了氧化还原反应，B正确； C．酸雨样品中含有的弱酸亚硫酸，放置时会被空气中氧气氧化为强酸硫酸，溶液酸性增强，pH变小，C正确； D．大气中含量增大会导致温室效应，酸雨是硫氧化物、氮氧化物过量排放导致的，不是酸雨的成因，D错误； 故选D。 5. 下列性质的比较，不能用元素周期律解释的是 A. 酸性： B. 还原性： C. 热稳定性： D. 电负性： 【答案】A 【解析】 【详解】A．元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，不是元素的最高价氧化物对应水化物，该酸性比较不能用元素周期律解释，A符合题意； B．同周期元素从左到右非金属性逐渐增强，非金属性，非金属性越强对应简单阴离子的还原性越弱，故还原性可用元素周期律解释，B不符合题意； C．同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，非金属性，非金属性越强简单氢化物的热稳定性越强，故热稳定性可用元素周期律解释，C不符合题意； D．同周期元素从左到右电负性逐渐增大，故电负性可用元素周期律解释，D不符合题意； 故答案选A。 6. 下列实验的相应操作不正确的是 制备并检验 分液 A．终止反应时，向外拉铜丝，使铜丝与浓硫酸脱离接触 B．先将下层液体从下口放出，再将上层液体从上口倒出 从提纯后的NaCl溶液获得NaCl晶体 比较和的热稳定性 C．为防止局部过热，用玻璃棒搅拌 D．实验结束时，先熄灭酒精灯，再把导管移出水面 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．Cu与浓硫酸加热反应制备，向外拉铜丝使铜丝与浓硫酸脱离，即可终止反应，浸有溶液的棉团可吸收尾气​防止污染，操作正确，A不符合题意； B．分液操作的规范就是先放出下层液体，再从上口倒出上层液体，避免液体交叉污染，操作正确，B不符合题意； C．蒸发结晶获得NaCl晶体时，用玻璃棒搅拌可以防止局部温度过高造成液体飞溅，操作正确，C不符合题意； D．该加热分解实验结束时，若先熄灭酒精灯，后移出导管，装置内温度降低、压强减小，会发生倒吸，使热的试管炸裂，正确操作是先移出导管，再熄灭酒精灯，操作错误，D符合题意； 故选D。 7. 一种新型钙钛矿光伏材料含短周期元素X、Y、Z、W、Q，原子序数依次增大，相关信息如下：①X基态原子只有一个原子轨道填有电子，较易通过共价键与其他原子结合；②Y基态原子的核外电子有6种不同的运动状态；③Z的价电子构型为；④W是电负性最大的元素；⑤Q的逐级电离能(单位：)依次为：、、、、……。下列说法不正确的是 A. 和形成的化合物的化学式是 B. 的氧化物都是酸性氧化物，的氧化物中有两种酸性氧化物 C. 与形成的分子中可能有键，与形成的分子中可能含有非极性键 D. X、Z、W三种元素既能形成离子化合物也能形成共价化合物 【答案】B 【解析】 【详解】首先推断元素：①X基态仅1个原子轨道填电子，易形成共价键，为；②Y核外有6种运动状态的电子，即核外有6个电子，为；③Z价电子构型，，价电子构型为，为；④短周期电负性最强的元素W为；⑤Q的远大于，最外层有2个电子，原子序数大于F，为，据此分析。 A．Q为（+2价），Z为（-3价），形成的化合物为，即，A正确，不符合题意； B．Y为，其氧化物是不成盐氧化物，不属于酸性氧化物，前半句表述错误，B错误，符合题意； C．与可形成乙烯、乙炔等含不饱和键的分子，含有π键；与可形成，含非极性键，C正确，不符合题意； D．可形成离子化合物，也可形成共价化合物，D正确，不符合题意； 故选B。 8. 下列离子方程式书写正确的是 A. 用溶液吸收少量： B. 向溶液中加入稀硫酸产生沉淀： C. 向溶液中滴入过量氨水： D. 生铁在潮湿空气中锈蚀： 【答案】A 【解析】 【详解】A．溶液吸收少量时，生成亚硫酸钠和水，离子方程式为，A正确； B．与稀硫酸反应生成沉淀、气体和水，正确离子方程式为，B错误； C．氨水为弱碱，与反应只能生成沉淀，正确离子方程式为，C错误； D．生铁在潮湿空气中发生吸氧腐蚀，作负极失去电子生成，正确反应方程式为，D错误； 故答案选A。 9. 依据下列事实进行的推测合理的是 事实 推测 A Si能与NaOH溶液反应生成 B也能与溶液反应生成 B 用饱和NaCl溶液除去中混有的 用饱和溶液除去中混有的 C 浓硫酸和固体共热可制备 浓硫酸和NaI固体共热也可制备HI D 向NaClO溶液中通入提高其漂白性 向NaClO溶液中通入也可提高其漂白性 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．Si和B符合对角线规则，性质相似，Si能与NaOH溶液反应生成，B也可与NaOH溶液反应生成，推测合理，A正确； B．饱和溶液可与反应生成，会消耗待提纯的，不能用于除杂，推测不合理，B错误； C．HI具有强还原性，会被具有强氧化性的浓硫酸氧化，无法通过浓硫酸和NaI共热制备HI，推测不合理，C错误； D．具有强还原性，会与NaClO发生氧化还原反应消耗，无法生成具有漂白性的HClO，漂白性会降低，推测不合理，D错误； 故选A。 10. 实验室可由工业级铬酸钠为原料制取，流程如下。 下列说法不正确的是 A. Ⅰ中发生反应： B. Ⅱ中的操作：加热浓缩，冷却结晶，过滤 C. 由Ⅲ可判断加热浓缩的温度下，溶解度： D. 趁热过滤后，存在于母液中 【答案】B 【解析】 【详解】A．铬酸钠在酸性条件下转化为重铬酸钠，离子反应为，反应式正确，A不符合题意； B．工业​酸化后，溶液中除外还含有杂质 ​；结合溶解度曲线可知：溶解度随温度升高显著增大，而溶解度在温度升高到一定程度后随温度升高反而减小。因此要得到晶体，正确操作应为加热浓缩后，先趁热过滤除去析出的，再对滤液冷却结晶，过滤得到，选项中缺少高温趁热除杂的步骤，操作描述错误，B符合题意； C．，加热浓缩后趁热过滤，得到的滤渣为，说明该温度下溶解度更小，先析出结晶，即溶解度：，C不符合题意； D．由溶解度曲线可知​的溶解度随温度升高而显著增大，加热浓缩后高温下溶解度大，不会析出，因此仍然存在于母液中，冷却后才会结晶析出，D不符合题意； 故选B。 11. 化学储氢材料遇水可释放，同时生成。的一种合成方法如下。下列说法正确的是 已知，电负性： A. 的空间结构为四方锥形 B. 转化为的反应是氧化还原反应 C. 电解溶液可制得和 D. 与水反应生成的大于制备所消耗的 【答案】D 【解析】 【分析】根据题目信息，合成的总方程式为，据此分析。 【详解】A．中中心B原子价层电子对数为4，且无孤电子对，空间结构为正四面体形，不是四方锥形，A错误； B．根据流程，和反应生成​和，分析化合价，反应前后所有元素化合价均未变化，不属于氧化还原反应，B错误； C．电解​溶液时，阴极水电离的优先得电子生成，无法得到金属，制需要电解熔融，C错误； D．与水反应为，反应生成；根据制备的方程式，制备​需要，，D正确； 故选D。 12. 催化还原处理烟气中的转化为液态，部分物质转化关系如图1所示。在容积可变的密闭容器中充入一定量的和，在不同压强(、)下，反应达到平衡时，的平衡转化率随温度的变化如图2所示。 下列说法不正确的是 A. 为，为 B. ②中每生成，③中有生成 C. 与的反应是放热反应 D. 【答案】B 【解析】 【分析】从图1可以看出，在过程①中，转化为，转化为，根据质量守恒可知，为，反应方程式为。在过程③中，转化为，则为单质，反应方程式为。在过程②中，和转化为单质和，则为，为，反应方程式为。综上，总反应方程式为，据此作答。 【详解】A．根据转化关系①的元素守恒可知W为CO，反应②中COS和反应生成S单质和，故M为，A正确； B．反应②为，每生成3mol Z（S单质），有2mol S参与反应③、生成2mol ，因此生成1mol Z时仅生成，B错误； C．由图2可知，压强相同时升高温度，平衡转化率降低，说明平衡逆向移动，正反应为放热反应，C正确； D．总反应为，正反应气体分子数减少，压强越大平衡转化率越高，同温度下对应的转化率更高，故，D正确； 故选B。 13. 通过可再生氢将温室气体转化为甲醇是实现碳中和的重要途径。转化过程存在以下反应： ⅰ. ⅱ. ⅲ. 一定条件下，将和混合，在体积为的反应器中充分反应，的平衡转化率和选择性随温度的变化如下图。 注：选择性= 若仅考虑上述反应，下列说法正确的是 A. B. 240℃时，平衡转化率为26% C. 采用高温条件(大于280℃)可同时提高的平衡转化率和的平衡产率 D. 甲醇的平衡产率随温度升高先降低后升高 【答案】B 【解析】 【分析】先根据盖斯定律确定反应ⅰ为放热反应，则生成甲醇的两个反应均为放热反应，升高温度会使甲醇的平衡产率下降，所以在图像上随温度升高而降低。 【详解】A．根据盖斯定律，反应ⅰ反应ⅱ+反应ⅲ，因此： ，A错误； B．由图可知，时：​平衡转化率为，选择性为。 初始：，， 总转化的​：， 其中生成消耗的​：，生成消耗的：， 总消耗​：， ​平衡转化率：，B正确； C．结合图像可知，温度高于时，​平衡转化率低于低温转化率，且选择性随温度升高持续下降，因此甲醇产率也会降低，无法同时提高转化率和甲醇产率，C错误； D．甲醇平衡产率 = 转化的​ × 选择性 = ，由图中数据可知：随温度升高，二氧化碳转化率缓慢降低、甲醇选择性大幅降低，因此甲醇平衡产率随温度升高持续降低，D错误； 故选B。 14. 以电石渣[主要成分为]为原料制备的流程如图1。 已知： i．加热氯化时会生成可进一步转化为。 ii．相关物质在水中的溶解度曲线如图2。 下列说法不正确的是 A. 氯化时生成的反应为 B. 适当降低通入的速率并充分搅拌，可提高的利用率 C. 若滤渣中无，滤液中约为 D. 转化后的溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，可得到粗品 【答案】C 【解析】 【分析】电石渣[主要成分为]加水打浆后得到溶液，向其中通入氯气并加热会生成，可进一步转化为，过滤，往滤液中加入KCl，经蒸发浓缩、冷却结晶，可得到粗品。 【详解】A．结合分析知，加热氯化时会先生成可进一步转化为，根据氧化还原反应的得失电子守恒和原子守恒，生成的反应为，A正确； B．适当降低通入的速率并充分搅拌，可增加反应物的接触时间和接触面积，从而使反应更充分，可提高的利用率，B正确； C．氯化过程中，先和氯气反应生成Ca(ClO)2、和水，然后Ca(ClO)2分解生成了，由知，分解产生的为，但前面和氯气反应也生成了，滤液中并非约为，C错误； D．KClO3溶解度比Ca(ClO3)2小，且KClO3的溶解度随温度变化较大，因此通过蒸发浓缩、冷却结晶的方法得到KClO3的晶体，D正确； 故选C。 第二部分 本部分共5题，共58分。 15. 双极膜是一种新型离子交换复合膜，一般分为三层。在直流电场作用下，在中间催化层可解离为和，为电化学反应提供理想的酸碱环境 （1）水解离需要破坏的作用力类型是___________，的空间结构名称是___________，的电子式是___________。 （2）一种双极膜的结构示意图如图所示。 ①基态S的价层电子轨道表示式是___________。 ②C、N、O的第一电离能由大到小的顺序是___________。 ③键角：，原因是___________。 ④中间催化层中促进解离的基团是，催化过程如下： i．___________(补全反应) ii． （3）中间催化层还可选择金属化合物作催化剂，如在载体上附着的。 ①基态的价层电子排布式是___________。 ②用离子方程式表示作催化剂的催化过程：___________。 （4）根据以上分析，双极膜中间催化层中促进解离的基团或粒子应该具有的性质是___________。 （5）我国科学家利用双极膜电池实现了的资源化利用，原理如下图所示。 ①中的键是由的___________轨道与的轨道重叠形成的。 ②双极膜的阴离子交换层在___________侧(填“左”或“右”)。 ③正极上发生反应的电极方程式是___________。 ④工业上及时补充电极和试剂可以让反应持续进行理论上，使用阳离子交换膜也能达到目的，使用双极膜的优势是___________。 【答案】（1） ①. 极性共价键 ②. 三角锥形 ③. （2） ①. ②. N＞O＞C ③. 二者N均为杂化，中N上孤电子对数为0，中N上孤电子对数为1；孤电子对排斥力大，故前者键角大 ④. （3） ①. 3d5 ②. （4）具有酸性或碱性，能促进水分子中O-键极化并发生解离 （5） ①. sp ②. 左 ③. ④. 可在膜两侧分别提供H+和OH−，维持两侧不同酸碱环境，避免酸碱直接中和，使反应持续进行 【解析】 【小问1详解】 H2O解离为OH-和H3O+，需要破坏水分子内部的O-H极性共价键；H3O+中O原子有3个O-H键和1对孤电子对，空间构型为三角锥形；OH-中O与H形成一对共用电子，O上还有3对孤电子对，即； 【小问2详解】 ①S（硫）原子原子序数16：1s22s22p63s23p4，所以价电子层为3s23p4，价层电子轨道表示式； ②同周期第一电离能整体从左到右递增，但N的2p轨道为半充满稳定结构，第一电离能大于O，因此顺序为N＞O＞C； ③二者N均采取sp3杂化，为四面体形，无孤电子对，为三角锥形，有1个孤电子对，杂化相同的情况下，孤电子对越多，对成键电子的排斥力越大，键角越小，因此前者键角更大； ④总反应为水的解离，结合第二步反应，可推得第一步反应为结合水的氢离子，释放氢氧根，即； 【小问3详解】 Fe 原子失去电子形成Fe3+时，先失去4s电子，再失去3d电子，因此Fe3+的价层电子排布为3d5。Fe3+发生水解，使水电离产生H3O+，从而为反应提供酸性环境，即； 【小问4详解】 无论是-NH-还是Fe3+，本质上都是通过与水分子作用，使水分子更容易解离出H3O+和OH−，因此这类基团或粒子应具有酸碱催化作用，故答案为具有酸性或碱性，能促进水分子中O-H键极化并发生解离； 【小问5详解】 ①CO2中C原子形成两个σ键，空间构型为直线形，所以C原子为sp杂化； ②图中左侧为碱性环境，需要OH−，因此阴离子交换层应在左侧； ③右侧Pt电极上CO2被还原生成甲酸，所以正极反应为； ④双极膜的优势是可在膜两侧分别提供H+和OH−，维持两侧不同酸碱环境，避免酸碱直接中和，使反应持续进行。 16. 氨是重要的化工原料，合成氨的研究一直是化学领域中重要的课题。 Ⅰ.和合成氨 （1）工业合成氨反应的化学方程式是___________。 （2）在两个容积相等的恒容容器中合成氨气。 a．向恒温(300℃)的容器1中通入一定量的和，的产率随时间变化关系如图1。 b．向绝热(起始温度300℃)的容器2按相同方式投料，该体系在时刻达到平衡。此后保持体系恒温(300℃)，在时刻重新达到平衡。 请在图1中画出容器2从投料后到时刻的的产率随时间变化关系曲线。___________。 （3）将物质的量之比为的和混合气以一定流速通过反应器合成，其他条件一定，测得流出气体中的体积分数随温度的变化如图2。用催化剂b，450℃后的体积分数下降的可能原因是___________。 Ⅱ.电催化还原制，实现水体污染的资源化。电解装置示意图如图。 （4）电极b是___________极。 （5）常温，取、为的溶液，不同电压下电解30 min，a极产物的相关数据如下表。 电压 低压a V 46.1 48.8 1.2 高压b V 3.5 77.7 15.1 脉冲式(a V电解1秒，b V电解3秒，依次重复) 4.5 95.2 0.1 已知：ⅰ.电解效率的定义为 ⅱ.转化过程：(v为放电速率，的放电速率为) ①高压b V时比低压时的___________(填“大”或“小”)。 ②与高压b V电解相比，采用脉冲式电解，可显著提高、降低。从放电速率的角度解释原因：___________。（设的放电速率为） 【答案】（1）  （2） （3）温度过高导致催化剂b活性下降，反应速率减慢 （4）阳 （5） ①. 大 ②. 采用脉冲式电解，aV电解，，累积；再bV电解，与仅bV电解相比，更大，使​显著增大，提高和降低 【解析】 【小问1详解】 在工业上用N2与H2在高温、高压、催化剂存在条件下合成NH3，该反应是可逆反应，则工业上合成氨气的化学方程式为 。 【小问2详解】 向恒温(300℃)的容器1中通入一定量的和，的产率随时间变化关系如下图可知该反应是放热反应；若起始温度绝热容器中，随反应进行温度升高反应速率加快，在时刻达到平衡，相同时间内氨气产率变大，曲线在容器1的上方；此后保持体系恒温 (300℃) ，则温度降低平衡正移，氨气的产率进一步提高，在时刻重新达到平衡产率比原曲线大，则曲线仍在原曲线上方，故曲线图为。 【小问3详解】 催化剂不改变平衡状态，若反应已经达到平衡，相同温度下催化剂a、b对应的体积分数应该相等，但图2中相同温度下催化剂a的体积分数始终高于b，说明图2的温度范围内使用催化剂b时反应未达到平衡，因后体积分数下降不可能是合成氨反应逆向移动导致，实际原因更可能是温度过高导致催化剂b活性下降，反应速率减慢。 【小问4详解】 极上得电子还原为，发生还原反应，故为阴极，为阳极。 【小问5详解】 ①转化是：，是第一步速率，第二步。比越大，说明生成的被快速消耗转化为，剩余越少，高压下远小于低压，因此高压bV比低压aV时 更大； ②脉冲电解时，低压aV阶段，，累积，水放电生成的速率很小，抑制生成，随后高压bV阶段，与仅bV电解相比，更大，使显著增大，提高和降低。 17. 工业上用含三价钒为主的某石煤为原料(含有、等杂质)，钙化法焙烧制备，其流程如下： 【资料】+5价钒在溶液中的主要存在形式与溶液pH的关系： pH 4~6 6~8 8~10 10~12 主要离子 （1）焙烧：向石煤中加生石灰焙烧，利用空气中的氧气将转化为。 ①焙烧过程要将原料粉碎，目的是___________。 ②参与反应的与的物质的量之比为___________。 （2）酸浸：已知难溶于水，可溶于盐酸。控制焙砂酸浸时溶液的，溶于盐酸的离子方程式是___________。 （3）转沉：将浸出液中的钒转化为固体，其流程如下： ①浸出液中加入石灰乳的作用是___________。 ②向溶液中加入溶液，控制溶液的。当时，的产量明显降低，原因是___________。 （4）煅烧：生成的化学方程式是___________。 （5）测定产品中的纯度： 称取产品，先用硫酸溶解，得到溶液。再加入溶液。过量的恰好能与溶液完全反应。 已知： 假设杂质不参与反应，则产品中的质量分数是___________。 【答案】（1） ①. 增大固体与气体的接触面积，加快反应速率，让反应更充分 ②. 1:1 （2）   （3） ①. 调节溶液值，提供钙离子形成沉淀 ②. 当时，钒主要存在形式不是以形式存在 （4） （5）9.1% 【解析】 【分析】根据流程：向石煤中加生石灰焙烧，发生主要反应：，加酸酸浸，将浸出液用石灰乳得到沉淀富集钒元素，向沉淀中加入 溶液得到溶液，向溶液中加入溶液，控制溶液的，得到煅烧制得。 【小问1详解】 ①粉碎原料可以增大固体与气体的接触面积，加快反应速率，让反应更充分。 ②根据信息写出配平的焙烧反应：​，可得​与物质的量之比为。 【小问2详解】 难溶于水，可溶于盐酸。若焙砂酸浸时溶液的，价钒以形式存在，此时溶于盐酸的离子方程式是  。 【小问3详解】 ①根据为10~12时，价钒以形式存在，因此浸出液中加入石灰乳的作用是调节溶液值，提供钙离子形成沉淀。 ②向溶液中加入溶液，控制溶液的。当时，价钒以形式存在，而不是以形式存在，因此的产量明显降低。 【小问4详解】 煅烧时生成、氨气和水，其反应的化学方程式是。 【小问5详解】 根据元素化合价升降总数相等，可知滴定过程中存在关系式：​ ，则过量的的物质的量为，则与反应的 的物质的量为，根据V元素守恒可知关系式：，故，则产品中 的质量分数为。 18. 氟碳铈精矿是中国重要的稀土矿产资源，其主要成分为，含有杂质。高纯在催化剂等领域应用广泛。一种利用氟碳铈精矿制备的工艺如图所示： 已知：和均难溶于水。 （1）基态的价层电子排布式是，在元素周期表中的位置是___________。 （2）步骤Ⅰ，氟碳铈精矿焙烧主要生成，还有少量。其中生成的化学方程式是___________。 （3）步骤Ⅲ，滤渣1中铈全部转化为，反应的离子方程式是___________。 （4）步骤Ⅳ，滤渣3的成分为___________。 （5）步骤Ⅴ，用调节pH，加入，+3价Ce氧化率随变化如图所示。 ①调节时，氧化为的离子方程式是___________。 ②已知，的还原性强于，可知溶解度：___________(填“>”或“<”)。 ③，随着升高，+3价Ce氧化率下降，可能的原因除了氧化性减弱外，其他可能原因还有；___________(写出两点)。 【答案】（1）第六周期第ⅢB族 （2） （3）、 （4） （5） ①. ②. > ③. 形成沉淀，随升高沉淀量增多，固液接触面积小于液体，氧化速率降低；且生成的附着于表面，减小反应物接触面积，导致氧化速率降低；因分解而浓度减小导致氧化速率降低（合理即可） 【解析】 【分析】氟碳铈精矿（主要成分为，含杂质）与在焙烧，生成、、和少量；经水浸分离等可溶性杂质，滤渣用盐酸在酸浸，转化为 ，转化为；加氨水调节， 沉淀为，滤液中经氧化、调得到，据此分析。 【小问1详解】 Ce的最高能层为6层，属于镧系元素，镧系元素都位于元素周期表第六周期第ⅢB族。 【小问2详解】 根据原子守恒、氧化还原反应配平，在焙烧生成的化学方程式为。 【小问3详解】 滤渣1含、，在下与盐酸反应，与反应生成和，离子方程式为；与、发生氧化还原反应，被还原为，被氧化为 ，离子方程式为。 【小问4详解】 溶液2含、 ，加氨水调节， 沉淀为。 【小问5详解】 ①碱性条件下，难溶的Ce(OH)3被H2O2氧化为难溶的Ce(OH)4，离子方程式是。 ②还原性更强，pH升高时先转化为，再被氧化为更难溶的，因此溶解度。 ③ 时，形成沉淀，随升高沉淀量增多，固液接触面积小于液体，氧化速率降低；且生成的附着于表面，减小反应物接触面积，导致氧化速率降低；同时因分解而浓度减小导致氧化速率降低（合理即可）。 19. 某兴趣小组同学探究KMnO4溶液与草酸(H2C2O4)溶液反应速率的影响因素。配制1.0×10-3mol/LKMnO4溶液、0.40mol/L草酸溶液。将KMnO4溶液与草酸溶液按如下比例混合。 【设计实验】 序号 反应温度/℃ ① 2.0 2.0 0 20 ② 2.0 1.0 1.0 20 （1）实验①和②的目的是___________。 （2）甲认为上述实验应控制pH相同，可加入的试剂是___________(填序号)。 a．盐酸 b．硫酸 c．草酸 【实施实验】 小组同学将溶液pH调至1并进行实验①和②，发现紫色并未直接褪去，而是分成两个阶段： i．紫色溶液转变为青色溶液，ii．青色溶液逐渐褪至无色溶液。 资料：(a)无色，在草酸中不能形成配合物； (b)无色，有强氧化性，发生反应(青绿色)后氧化性减弱； (c) 呈绿色，在酸性条件下不稳定，迅速分解产生和。 （3）乙同学从氧化还原角度推测阶段i中可能产生，你认为该观点是否合理，并说明理由：___________。 【继续探究】 进一步实验证明溶液中含有，反应过程中和浓度随时间的变化如下图。 （4）第i阶段中检测到有气体产生，反应的离子方程式为___________。 （5）实验②在第ii阶段的反应速率较大，可能的原因是___________。 （6）据此推测，若在第ii阶段将调节至，溶液褪至无色的时间会___________(填“增加”“减少”或“不变”)。 【结论与反思】 （7）上述实验涉及的反应中，草酸的作用是___________。 结论：反应可能是分阶段进行的。草酸浓度的改变对不同阶段反应速率的影响可能不同。 【答案】（1）探究草酸浓度对反应速率的影响 （2）b （3）否，在酸性条件下不稳定，迅速分解产生和 （4）+4H2C2O4=4CO2++4H2O （5）实验②中所加草酸的物质的量比实验①的更少，导致阶段i形成的实验②比实验①的更少，生成的Mn3+实验②比实验①的更多，且Mn3+的氧化性比强 （6）减少 （7）既作还原剂又表现出酸性，同时提供与Mn3+形成络离子 【解析】 【小问1详解】 由题干表中数据可知，实验①和②只有草酸的浓度不同，故该组实验的目的是探究草酸浓度对反应速率的影响，故答案为：探究草酸浓度对反应速率的影响； 【小问2详解】 a．盐酸能与酸性高锰酸钾反应，影响实验结论，a不合题意； b．硫酸不与草酸和酸性高锰酸钾反应，不会影响实验结论，b符合题意； c．草酸实验中本身就是探究草酸与酸性高锰酸钾反应速率的影响因素，c不合题意； 故答案为：b； 【小问3详解】 由题干信息(c)可知，呈绿色，在酸性条件下不稳定，迅速分解产生和，而阶段i溶液呈酸性，故不可能产生，故答案为：否，在酸性条件下不稳定，迅速分解产生和； 【小问4详解】 由题干图示信息可知，第i阶段中检测到有气体产生同时生成，则该阶段反应的离子方程式为：+4H2C2O4=4CO2++4H2O，故答案为：+4H2C2O4=4CO2++4H2O； 【小问5详解】 比较实验②中所加草酸的物质的量比实验①的更少，导致阶段i形成的实验②比实验①的更少，根据已知信息 (b)无色，有强氧化性，发生反应(青绿色)后氧化性减弱可知，形成的越少则生成的Mn3+越多，由于Mn3+有强氧化性而氧化性减弱，则导致实验②在第ii阶段的反应速率较大，故答案为：实验②中所加草酸的物质的量比实验①的更少，导致阶段i形成的实验②比实验①的更少，生成的Mn3+实验②比实验①的更多，且Mn3+的氧化性比强； 【小问6详解】 据此推测，若在第ii阶段将调节至，即增大溶液中的H+浓度，则溶液中的草酸根离子浓度减小，不利于形成，则溶液中Mn3+的浓度增大，反应速率加快，溶液褪至无色的时间会减少，故答案为：减少； 【小问7详解】 在反应+4H2C2O4=4CO2++4H2O中草酸既作还原剂又表现出酸性，同时提供与Mn3+形成络离子，故答案为：还原剂和酸性。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $