精品解析：江苏省扬州大学附属中学东部分校2023-2024学年高二上学期期中考试化学试卷

扬大附中东部分校2023-2024学年第一学期期中考试 高二年级 化学（选修） 分值：100分 考试时间：75分钟 本卷可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 Mn 55 一、单项选择题：本题包括14小题，每小题3分，共计42分） 1. 下列反应过程中能量变化与如图相符的是 A. H2与Cl2化合 B. Na与H2O反应 C. Mg与稀盐酸反应 D. Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应 【答案】D 【解析】 【详解】A．H2与Cl2化合，属于放热反应，反应物具有的总能量高于生成物具有的总能量，选项A错误； B．Na和H2O的反应，属于放热反应，反应物具有的总能量高于生成物具有的总能量，选项B错误； C．Mg与盐酸的反应，属于放热反应，反应物具有的总能量高于生成物具有的总能量，选项C错误； D．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应，属于吸热反应，生成物具有的总能量高于反应物具有的总能量，选项D正确； 答案选D。 2. 根据所学知识和已有生活经验，下列变化过程中ΔS＜0的是 A. NH4NO3(s)=NH(aq) ＋NO(aq) B. Mg(s) ＋H2SO4(aq)=MgSO4(aq) ＋H2(g) C. H2O(s)→H2O(l)→H2O(g) D. 2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g) 【答案】D 【解析】 【详解】A．NH4NO3(s)=NH(aq)＋NO(aq)，反应由固体变为溶液，混乱程度增大即ΔS＞0，故A不符合题意； B．Mg(s)＋H2SO4(aq)=MgSO4(aq)＋H2(g)，反应生成气体，气体增多，混乱程度增大即ΔS＞0，故B不符合题意； C．H2O(s)→H2O(l)→H2O(g)，反应由固体变为液态，再变为气态，混乱程度增大即ΔS＞0，故C不符合题意； D．2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)，反应气体体积减少，混乱程度减小即ΔS＜0，故D符合题意。 综上所述，答案为D。 3. 某校化学兴趣小组同学按照图I连接好线路发现小灯泡不亮，按照图II连接好线路发现小灯泡会亮，由此得出的结论正确的是 A. MgCl2固体是非电解质 B. 水是强电解质 C. MgCl2需在通电的条件下才能电离 D. MgCl2在水中能电离出可以自由移动的离子 【答案】D 【解析】 【分析】电解质是在熔融状态下或水溶液中能导电的化合物。 【详解】A．固体MgCl2不导电，但MgCl2是在熔融状态下或水溶液中能导电的化合物，属于电解质，选项A错误； B．MgCl2在水中能电离出可以自由移动的离子，能导电，而水是弱电解质，选项B错误； C．MgCl2在熔融状态下或水溶液中能电离，不需要通电就能电离，选项C错误； D．MgCl2在水中能电离出可以自由移动的离子，能导电子，形成闭合回路，灯泡会亮，选项D正确； 答案选D。 4. 二氧化碳加氢制甲醇一般认为通过如下两步反应来实现： ① ② 若反应①为慢反应，下列示意图中能体现上述反应能量变化的是 A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】反应①为吸热反应，反应②为放热反应，根据盖斯定律得总反应为 ，即总反应为放热反应，又因为反应①是慢反应，说明反应①活化能大，B项符合题意； 故选：B。 5. 反应C(s)+H2O (g)CO(g)+H2(g)在一密闭容器中进行，下列条件的改变能加快反应速率是 A. 增加C的量 B. 将容器的体积缩小一半 C. 保持容器体积不变，充入N2 D. 保持压强不变，充入He 【答案】B 【解析】 【详解】A.C是固体，增加固体C的量，化学反应速率不变，A错误； B.将容器的体积缩小一半，各种气体物质的浓度增大，化学反应速率加快，B正确； C.保持容器体积不变，充入N2，反应体系的物质浓度不变，反应速率不变，C错误； D.保持压强不变，充入He，体系的体积增大，反应物的浓度减小，反应速率减小，D错误； 故合理选项是B。 6. 关于水的电离，下列叙述中，正确的是（ ） A. 升高温度，水的平衡向正反应方向移动，Kw增大，c(OH-)增大，pH增大 B. 向水中加入少量硫酸，水的平衡向逆反应方向移动，Kw不变，c(H+)增大 C. 向水中加入氨水，水的平衡向逆反应方向移动，Kw不变，c(OH-)降低 D. 向水中加入少量固体醋酸钠，平衡向逆反应方向移动，Kw不变，c(H+)降低 【答案】B 【解析】 【详解】A．水的电离为吸热反应，升高温度，水的平衡向正反应方向移动，Kw增大，c(OH-)增大，c(H+)增大，pH值减小，A项错误； B．向水中加入少量硫酸，使溶液中c(H+)增大，水的平衡向逆反应方向移动，Kw只与温度有关，温度不变，Kw不变，B项正确； C．向水中加入氨水，氨水电离生成OH-，c(OH-)升高，水的平衡向逆反应方向移动，Kw只与温度有关，温度不变，Kw不变，C项错误； D．向水中加入少量固体醋酸钠，醋酸钠电离生成CH3COO-，CH3COO-结合H+生成醋酸分子，c(H+)降低，平衡向正反应方向移动，Kw不变，D项错误； 故选B。 7. 如图所示两个烧杯中均盛有海水。下列说法正确的是 A. 图一中因铁和氯化钠不发生反应，所以铁不会腐蚀 B. 图二中反应一段时间后向铜片附近滴加少量的酚酞试液，溶液变红 C. 图一中正极的电极反应式为： D. 图二中电子流向为：电源正极→铁片→溶液→铜片→电源负极 【答案】B 【解析】 【分析】图一为Fe、Cu与海水构成的原电池，发生吸氧腐蚀；图二为电解池，Fe连接电源正极作阳极，Cu连接电源负极作阴极，据此分析。 【详解】A．图一中、和海水构成原电池，作负极，发生吸氧腐蚀，铁会被腐蚀，A错误； B．图二中为电解池，作阴极，水电离出的在阴极得电子生成，铜片附近浓度增大，溶液呈碱性，滴加酚酞试液变红，B正确； C．图一为原电池，正极上得电子发生还原反应，电极反应式为，C错误； D．电子只能在电极和导线中移动，不能通过溶液，D错误； 故选B。 8. 氨气还原法可用于消除NO对环境的污染。 已知：①N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH1=+180.50 kJ· mol−1 ②4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) ΔH2=−905.48 kJ· mol−1 列说法正确的是 A. 反应①将化学能转化成电能 B. 反应②使用催化剂时的ΔH2减小 C. 反应①、②均属于氮的固定 D. 4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g) ΔH= −1807.98 kJ· mol−1 【答案】D 【解析】 【详解】A．反应①是利用放电条件促进反应的进行，不是将化学能转化成电能，A错误； B．使用催化剂改变反应速率，不改变反应热，B错误； C．氮的固定指的是游离态的N转化为化合态的N，反应①属于氮的固定，②不属于，C错误； D．根据盖斯定律，②−①×5可得：4NH3(g)+6NO(g)＝5N2(g)+6H2O(g) ΔH= −1807.98 kJ· mol−1，D正确。 故选D。 9. 乙烯与氯化氢气体催化加成反应的能量与反应历程的关系如图所示，下列说法正确的是 A. 第一步反应比第二步的快 B. 两步反应的H均小于0 C. 第一步的逆反应活化能比第二步的小 D. 催化剂可以使该反应的速率和焓变增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图象可知，第一步反应的活化能大于第二步，因此第二步反应更快，A项错误； B．由图象可知，第一步反应后的能量大于反应前，即H大于0，B项错误； C．由图象很明显能看出，第一步逆反应活化能比第二步的小，C项正确； D．催化剂可以降低反应所需的活化能，从而增大反应速率，但不能改变反应的焓变，D项错误； 答案选C。 【点睛】解答此类题目时，注意区分活化能、H、键能等概念的区别与联系。 10. 如图是一种电解质溶液可以循环流动的新型电池。下列说法正确的是 A. PbO2电极反应式为PbO2+2e-+4H+=Pb2++2H2O B. 若将Cu换成Pb，则电路中电子转移方向不改变 C. Cu电极为负极，放电过程中失去电子而被还原 D. 放电不会影响循环液中H2SO4与CuSO4物质的量之比 【答案】B 【解析】 【分析】由图可知电池总反应为Cu+PbO2+2H2SO4═CuSO4+PbSO4+2H2O，则铜失电子、发生氧化反应、为负极，电极反应式为：Cu-2e-═Cu2+，PbO2得电子、发生还原反应、为正极，电极反应式为：PbO2+4H++SO+2e-═PbSO4+2H2O，据此分析解答。 【详解】A．PbO2得电子，发生还原反应，为正极，电极反应式为：PbO2+4H++SO+2e-═PbSO4+2H2O，故A错误； B．若将Cu换成Pb，铅仍作负极，则电路中电子转移方向不变，故B正确； C．铜失电子，发生氧化反应，放电过程中失去电子而被氧化，故C错误； D．由总反应Cu+PbO2+2H2SO4═CuSO4+PbSO4+2H2O可知，放电时硫酸转化为硫酸铜，则CuSO4与H2SO4物质的量之比变大，故D错误； 故选B。 11. 已知盐酸是强酸，在下列叙述中，能说明醋酸是弱酸的是 A. 盐酸和醋酸都能与Na2CO3溶液反应 B. 相同pH的盐酸和醋酸溶液中分别加水稀释到原浓度的后，醋酸的pH较小 C. 100mL 0.1mol/L的盐酸和醋酸分别跟足量锌反应时，最后产生氢气的物质的量相等 D. 相同pH的盐酸和醋酸分别跟锌反应时，产生氢气的起始速率相等 【答案】B 【解析】 【详解】A．盐酸和醋酸都能与溶液反应，仅能说明二者酸性均强于碳酸，无法证明醋酸部分电离，A错误； B．相同的盐酸和醋酸溶液中分别加水稀释到原浓度的后，醋酸的较小。强酸盐酸完全电离，稀释10倍后变为原来的，升高1；醋酸稀释时电离平衡正向移动，下降幅度小于10倍，升高幅度小于1，该现象可证明醋酸存在电离平衡，属于弱酸，B正确； C．100 0.1的盐酸和醋酸中溶质的物质的量相等，二者均为一元酸，与足量锌反应时产生氢气的物质的量由酸的总物质的量决定，因此最终产生氢气的量相等，与醋酸是否为弱酸无关，C错误； D．锌与酸反应的起始速率由起始决定，相同的盐酸和醋酸起始相等，因此产生氢气的起始速率相等，无法证明醋酸是弱酸，D错误； 故选B。 12. 某温度下2L密闭容器中，3种气体起始状态和平衡状态时的物质的量(n)如表所示。 X Y W n(起始状态)/mol 2 1 0 n(平衡状态)/mol 1 0.5 1.5 下列说法正确的是（ ） A. 升高温度，若W的体积分数减小，则此反应ΔH＞0 B. 该温度下，此反应的平衡常数K=6.75 C. 增大压强，正、逆反应速率均增大，平衡向正反应方向移动 D. 该温度下，再向该容器中加入1.5molW，达到新平衡时，c(X)=1.5mol·L-1 【答案】B 【解析】 【分析】由表中数据可知，X、Y为反应物，W为生成物；X、Y、W三种气体的物质的量的变化量分别为1mol、0.5mol、1.5mol，利用物质的量的变化量之比等于化学计量数之比，可确定反应的化学方程式为2X(g)+Y(g)3W(g)。 【详解】A．升高温度，若W的体积分数减小，则平衡逆向移动，此反应ΔH＜0，A不正确； B．该温度下，此反应的平衡常数K==6.75，B正确； C．增大压强，正、逆反应速率均增大，但由于反应前后气体分子数相等，所以平衡不移动，C不正确； D．该温度下，原平衡等效于初始只加入3 mol W，平衡时，c(X)=0.5 mol·L-1，若再向该容器中加入1.5mol W，压强不影响平衡的移动，等效于初始加入4.5mol W，所以达到新平衡时，c(X)=0.5×1.5=0.75mol·L-1，D不正确； 故选B。 13. 1914年，德国化学家弗里兹•哈伯，将N2和H2在催化剂、高温、高压的条件下直接化合生成氨气：N2(g)+H2(g) 2NH3(g)，人们称该过程为合成氨工艺或哈伯工艺。如今，合成氨工艺仍然是人工固氮最重要的途径，使全球数以亿计的人免于饥饿。氨气也成为一种重要的化工原料。氨气溶于水生成一种碱性溶液：NH3+H2O NH3•H2O。氨气还用于燃料电池等能源领域。一种用于驱动潜艇的液氨—液氧燃料电池原理示意图如图，下列有关该电池说法正确的是 A. 电极A为电池的正极 B. 电极A上发生的电极反应为：2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O C. 电池工作时，OH-向电极B移动 D. 该电池工作时，每消耗标况下22.4LNH3转移6mol电子 【答案】B 【解析】 【分析】电池反应中，氨气失去电子，发生氧化反应，故电极A为负极，电极B为正极，据此分析。 【详解】A．电极A上转化为，元素化合价升高，发生失电子的氧化反应，故电极A为负极，A错误； B．电极A为负极，碱性条件下失电子生成，结合电荷守恒、原子守恒配平得电极反应为，B正确； C．原电池工作时，阴离子向负极移动，故向电极A移动，C错误； D．标况下22.4 L NH3的物质的量为1 mol，反应中元素从价升高到价，每消耗1 mol NH3转移3 mol电子，D错误； 故选B。 14. 合成氨反应为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) 。图1表示在一定温度下此反应过程中的能量变化。图2表示在的密闭容器中反应时的物质的量随时间的变化曲线。图3表示在其他条件不变的情况下，改变起始物氢气的物质的量，平衡时的质量分数的变化曲线。 下列说法正确的是 A. 该反应为自发反应，由图1可得加入适当的催化剂，E和ΔH都减小 B. 该反应平衡常数表达式为，图3中和表示温度，对应温度下的平衡常数为，则： C. 图3中，a、b、c三点所处的平衡状态中，反应物的转化率最高的是b点 D. 图2中内该反应的平均速率，从起其他条件不变，压缩容器的体积为，则的变化曲线为d 【答案】D 【解析】 【详解】A．加入催化剂只能降低反应的活化能E、加快反应速率，不能改变反应的焓变，A不符合题意； B．但合成氨是放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小，由图3可知相同起始H₂物质的量时T₁对应NH₃质量分数更大，说明T₁<T₂，故B选项中“T₁>T₂”的表述错误₂，B不符合题意； C．其他条件不变时，增大起始H₂的物质的量，平衡正向移动，N₂的转化率升高，故a、b、c三点中N₂转化率最高的是c点，并非b点，C不符合题意”； D．由图2可算出该时间段内，数值正确；从11 min起将容器体积压缩为1 L，压强增大，平衡向气体分子数减小的方向（正反应方向）移动，的物质的量继续减小，其变化曲线为d，D符合题意； 故选D。 二、非选择题：共4题，共58分 15. 十九大报告提出要对环境问题进行全面、系统的可持续治理。绿色能源是实施可持续发展的重要途径，利用生物乙醇来制取绿色能源氢气的部分反应过程如图所示： （1）已知： 请写出反应Ⅰ的热化学方程式：____。 （2）以铅蓄电池为电源可将转化为乙醇，其原理如图所示，电解所用电极材料均为惰性电极。该电解池阴极上的电极反应式为：____；每生成乙醇，理论上需消耗铅蓄电池中____mol硫酸。 （3）在容积为2L的密闭容器中进行如下反应：A(g)+B(g) 3C(g)+nD(g)，开始时A为4mol，B为6mol；5min时测得生成C 3mol，用D表示的化学反应速率为。试回答下列问题： ①5min内用A表示的化学反应速率为____。 ②化学方程式中n为____。 【答案】（1） （2） ①. ②. 6 （3） ①. ②. 2 【解析】 【小问1详解】 根据图示，反应Ⅰ为乙醇与水蒸气反应生成一氧化碳和氢气，根据盖斯定律，将反应② - ① 可得反应Ⅰ的热化学方程式：，其焓变 。 【小问2详解】 由图可知，左侧电极通入 生成乙醇，碳元素化合价降低，发生还原反应，故左侧为阴极，在酸性条件下（质子交换膜允许 通过），得电子结合 生成乙醇和水，电极反应式为：。铅蓄电池的总反应为 ，可以看出每转移电子理论上消耗硫酸； 生成乙醇时，转移电子的物质的量为，因此理论上需消耗铅蓄电池中硫酸。 【小问3详解】 ① 时测得生成C ，根据化学方程式 可知，消耗 的物质的量为 ，则内用表示的化学反应速率 。 ② 用表示的化学反应速率 。在同一反应中，各物质的反应速率之比等于其化学计量数之比，即 。已知 ，则 ，解得 。 16. 在一个2L的密闭容器中投入反应物，发生反应2SO3(g) 2SO2(g) + O2(g) ΔH>0，其中SO3的变化如图所示： （1）该反应在一定温度下能自发的原因为________。 （2）用O2表示0～8min内该反应的平均速率v(O2)=________。 （3）8min时反应达平衡状态，下列能说明该反应已达到平衡状态的是 （填序号）。 A. n(SO3)∶n(SO2)∶n(O2)=2∶2∶1 B. 容器内压强保持不变 C. v(SO2)逆=2v(O2)正 D. 容器内密度保持不变 （4）升高温度，该反应的K值将________（填“增大”、“减小”或“不变”）。 （5）在第12min时，容器压缩到1L，则SO3的变化曲线为________（填a、b、c或d）。 【答案】（1）该反应是一个气体分子数增加的反应，故，由反应的自发性判据，故该反应可以在一定温度下自发。 （2）0.0125mol/(L·min) （3）BC （4）增大 （5）c 【解析】 【小问1详解】 反应自发进行的判据为，已知该反应 ，若要在一定温度下自发进行，必须满足，由化学方程式可知，该反应正向气体分子数增加，是一个熵增（）的反应。 【小问2详解】 由图可知，0～8min内 的物质的量变化量 。则 ，根据化学反应速率之比等于化学计量数之比，。 【小问3详解】 A．各物质的物质的量之比等于化学计量数之比，不能作为判断平衡的标志，其与初始投料和转化率有关，A错误； B．该反应前后气体分子数不相等，在恒温恒容条件下，容器内压强是一个变量，当压强保持不变时，说明反应达到平衡状态，B正确； C．根据反应速率之比等于化学计量数之比，始终有 ，若 ，则 ，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，C正确； D．反应物和生成物均为气体，根据质量守恒定律，混合气体的总质量不变，容器体积不变，则气体密度始终保持不变，不能说明反应达到平衡状态，故D错误； 故选BC。 【小问4详解】 该反应的，为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，生成物浓度增大，反应物浓度减小，因此平衡常数K值将增大。 【小问5详解】 在第12 min时，将容器压缩到1L，相当于增大压强。压缩瞬间，各物质的物质的量不变，即 仍为 ，曲线应从 处开始变化（排除a、b）；增大压强，化学平衡向气体分子数减少的方向移动，即向逆反应方向移动，因此 的物质的量将逐渐增加，对应曲线为c。 17. 硫的氧化物是形成酸雨的罪魁祸首，含硫烟气(主要成分为SO2)的处理方法备受关注，主要有以下两种方法。请回答下列问题： I．碱液吸收法 步骤1：用足量氨水吸收SO2 步骤2：再加入熟石灰，发生反应：2+Ca2++2OH-+=CaSO3↓+2NH3•H2O （1）已知：25℃时，Kb(NH3•H2O)=a；Ksp(CaSO3)=b，该温度下，步骤2中反应的平衡常数K=_______(用含a、b的代数式表示)。 （2）工业上还可用Na2SO3溶液吸收烟气中的SO2：Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3，某温度下用1.0mol/LNa2SO3溶液吸收纯净的SO2，当溶液中c()降至0.2mol/L时，吸收能力显著下降，应更换吸收剂。此时溶液的pH=_______。(已知该温度下亚硫酸的电离平衡常数Ka1=1.75×10-2，Ka2=1.25×10-7) II．水煤气还原法 已知：①2CO(g)+SO2(g)S(l)+2CO2(g) ΔH1=-37.0kJ•mol-1 ②2H2(g)+SO2(g)S(l)+2H2O(g) ΔH2=+45.4kJ•mol-1 （3）反应②的正反应的活化能E正______(填“>”“<”或“=”)逆反应的活化能E逆。 （4）T℃，向10L恒容密闭容器中充入2molCO(g)、2molSO2(g)和2molH2(g)，发生反应①和②，5min达到平衡时，CO2(g)和H2O(g)的物质的量分别为1.6mol、1.8mol。T℃时，反应②的平衡常数K=_______。 【答案】（1） （2）6 （3）> （4）2700 【解析】 【小问1详解】 步骤2的反应平衡常数表达式为：，结合已知常数的定义：Kb(NH3•H2O)= =a、Ksp(CaSO3)==b，代入后变形可得。 【小问2详解】 亚硫酸的二级电离常数；根据Na元素守恒，初始1.0mol/L的中Na总浓度为2.0mol/L，当溶液中c()为0.2mol/L时，根据电荷守恒，则c(​)=2.0mol/L −0.2×2mol/L =1.6mol/L；代入​ ，解得c(H+)=1×10−6mol/L，pH=−lg(1×10−6)=6。 【小问3详解】 根据反应焓变与活化能的关系​，反应②的ΔH2=+45.4kJ•mol-1 >0，因此，即。 【小问4详解】 容器体积为10L，平衡时n(H2​O)=1.8mol，对应反应②生成的H2O为1.8mol，则反应②消耗的H2为1.8mol、消耗的SO2​为0.9mol；平衡时n(CO2​)=1.6mol，对应反应①生成的CO2​为1.6mol，则反应①消耗的CO为1.6mol、消耗的SO2为0.8mol； 平衡时各物质浓度：c(H2​)=，c(SO2​)=，c(H2​O)=；代入反应②的平衡常数表达式：。 18. 软锰矿的主要成分是，黄铁矿的主要成分是，还含有硅、铝的氧化物等杂质。工业上采用同槽酸浸工艺制备碳酸锰并回收硫酸铵，其主要流程如下： 常温下此体系中各氢氧化物开始沉淀与沉淀完全时的pH范围如下表所示： pH值 开始沉淀时 7.1 7.6 3.7 2.3 沉淀完全时 10.8 9.6 4.7 3.7 （1）为了提高锰元素的浸出率，在“浸取”时可采取的措施为______。 （2）“氧化”中加入发生反应的离子方程式为______。 （3）“除铁、铝”时，需要调节溶液pH的范围为________。 （4）“50℃碳化”得到碳酸锰，反应为。能否用碳酸钠溶液代替碳酸氢铵溶液_______（能或否），理由是____________________________________。 （5）测定软锰矿中的纯度，称取0.2500g软锰矿样品置于具塞锥形瓶中，加水润湿后，依次加入足量稀硫酸和过量KI溶液。盖上玻璃塞，充分摇匀后静置，被还原为（杂质不参加反应）。用标准溶液滴定生成的，消耗标准溶液。滴定反应为。计算软锰矿中的质量分数：_____（写出计算过程）。 【答案】（1）适当增大硫酸的浓度、加热、将矿石粉碎、加快搅拌速率或延长浸泡时间等合理答案均可 （2） （3）4.7～7.1 （4） ①. 否 ②. 碳酸钠溶液碱性较碳酸氢铵溶液强，会使制得的碳酸锰混有杂质，还会引入影响硫酸铵的回收 （5）69.60% 【解析】 【分析】强氧化性的在酸性条件下将中的-1价S氧化为单质S，自身被还原为，同时中的Fe元素转化为；原料中硅的氧化物（如​不与硫酸反应）、反应生成的单质S共同形成滤渣1被分离除去；铝的氧化物与硫酸反应生成，最终酸浸后得到含、、的酸性硫酸盐溶液；向酸浸后溶液中加入，将溶液中残留的全部氧化为；向氧化后的溶液中加入氨水调节pH： 根据表格数据，需要将pH控制在4.7 ≤ pH <7.1区间：该pH范围可以保证（沉淀完全pH=3.7）、Al3+（沉淀完全pH=4.7）完全转化为氢氧化物沉淀，同时保证不会开始沉淀（开始沉淀pH=7.1），最终过滤得到以、为主要成分的滤渣2，此时滤液为纯净的和过量少量硫酸铵的混合溶液；向除杂后的硫酸锰溶液中加入，在50℃下发生反应，反应生成的以沉淀形式析出，过滤后得到目标产物碳酸锰。 【小问1详解】 提升固液浸取率的常规操作，增大硫酸的浓度、加热、将矿石粉碎、加快搅拌速率或延长浸泡时间来促进锰元素充分溶解。 【小问2详解】 酸浸后溶液中存在酸浸反应生成的，加入的​作为氧化剂，在酸性条件下将氧化为更易沉淀的，自身被还原为，离子方程式为 【小问3详解】 需要让、完全沉淀（二者沉淀完全的最小pH为4.7），同时不能让目标离子开始沉淀（​开始沉淀的pH为7.1），因此pH需控制在该区间内。 【小问4详解】 碳酸钠溶液水解后OH⁻浓度远高于同浓度的碳酸氢铵，碱性过强会使生成氢氧化物沉淀，得不到纯净的，还会引入杂质，破坏回收硫酸铵的工艺路线。 【小问5详解】 根据反应的定量关系可得转化链： ，​， 则 ，的摩尔质量为，因此： ，质量分数 。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 扬大附中东部分校2023-2024学年第一学期期中考试 高二年级 化学（选修） 分值：100分 考试时间：75分钟 本卷可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 Mn 55 一、单项选择题：本题包括14小题，每小题3分，共计42分） 1. 下列反应过程中能量变化与如图相符的是 A. H2与Cl2化合 B. Na与H2O反应 C. Mg与稀盐酸反应 D. Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应 2. 根据所学知识和已有生活经验，下列变化过程中ΔS＜0的是 A. NH4NO3(s)=NH(aq) ＋NO(aq) B. Mg(s) ＋H2SO4(aq)=MgSO4(aq) ＋H2(g) C. H2O(s)→H2O(l)→H2O(g) D. 2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g) 3. 某校化学兴趣小组同学按照图I连接好线路发现小灯泡不亮，按照图II连接好线路发现小灯泡会亮，由此得出的结论正确的是 A. MgCl2固体是非电解质 B. 水是强电解质 C. MgCl2需在通电的条件下才能电离 D. MgCl2在水中能电离出可以自由移动的离子 4. 二氧化碳加氢制甲醇一般认为通过如下两步反应来实现： ① ② 若反应①为慢反应，下列示意图中能体现上述反应能量变化的是 A. B. C. D. 5. 反应C(s)+H2O (g)CO(g)+H2(g)在一密闭容器中进行，下列条件的改变能加快反应速率是 A. 增加C的量 B. 将容器的体积缩小一半 C. 保持容器体积不变，充入N2 D. 保持压强不变，充入He 6. 关于水的电离，下列叙述中，正确的是（ ） A. 升高温度，水的平衡向正反应方向移动，Kw增大，c(OH-)增大，pH增大 B. 向水中加入少量硫酸，水的平衡向逆反应方向移动，Kw不变，c(H+)增大 C. 向水中加入氨水，水的平衡向逆反应方向移动，Kw不变，c(OH-)降低 D. 向水中加入少量固体醋酸钠，平衡向逆反应方向移动，Kw不变，c(H+)降低 7. 如图所示两个烧杯中均盛有海水。下列说法正确的是 A. 图一中因铁和氯化钠不发生反应，所以铁不会腐蚀 B. 图二中反应一段时间后向铜片附近滴加少量的酚酞试液，溶液变红 C. 图一中正极的电极反应式为： D. 图二中电子流向为：电源正极→铁片→溶液→铜片→电源负极 8. 氨气还原法可用于消除NO对环境的污染。 已知：①N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH1=+180.50 kJ· mol−1 ②4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) ΔH2=−905.48 kJ· mol−1 列说法正确的是 A. 反应①将化学能转化成电能 B. 反应②使用催化剂时的ΔH2减小 C. 反应①、②均属于氮的固定 D. 4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g) ΔH= −1807.98 kJ· mol−1 9. 乙烯与氯化氢气体催化加成反应的能量与反应历程的关系如图所示，下列说法正确的是 A. 第一步反应比第二步的快 B. 两步反应的H均小于0 C. 第一步的逆反应活化能比第二步的小 D. 催化剂可以使该反应的速率和焓变增大 10. 如图是一种电解质溶液可以循环流动的新型电池。下列说法正确的是 A. PbO2电极反应式为PbO2+2e-+4H+=Pb2++2H2O B. 若将Cu换成Pb，则电路中电子转移方向不改变 C. Cu电极为负极，放电过程中失去电子而被还原 D. 放电不会影响循环液中H2SO4与CuSO4物质的量之比 11. 已知盐酸是强酸，在下列叙述中，能说明醋酸是弱酸的是 A. 盐酸和醋酸都能与Na2CO3溶液反应 B. 相同pH的盐酸和醋酸溶液中分别加水稀释到原浓度的后，醋酸的pH较小 C. 100mL 0.1mol/L的盐酸和醋酸分别跟足量锌反应时，最后产生氢气的物质的量相等 D. 相同pH的盐酸和醋酸分别跟锌反应时，产生氢气的起始速率相等 12. 某温度下2L密闭容器中，3种气体起始状态和平衡状态时的物质的量(n)如表所示。 X Y W n(起始状态)/mol 2 1 0 n(平衡状态)/mol 1 0.5 1.5 下列说法正确的是（ ） A. 升高温度，若W的体积分数减小，则此反应ΔH＞0 B. 该温度下，此反应的平衡常数K=6.75 C. 增大压强，正、逆反应速率均增大，平衡向正反应方向移动 D. 该温度下，再向该容器中加入1.5molW，达到新平衡时，c(X)=1.5mol·L-1 13. 1914年，德国化学家弗里兹•哈伯，将N2和H2在催化剂、高温、高压的条件下直接化合生成氨气：N2(g)+H2(g) 2NH3(g)，人们称该过程为合成氨工艺或哈伯工艺。如今，合成氨工艺仍然是人工固氮最重要的途径，使全球数以亿计的人免于饥饿。氨气也成为一种重要的化工原料。氨气溶于水生成一种碱性溶液：NH3+H2O NH3•H2O。氨气还用于燃料电池等能源领域。一种用于驱动潜艇的液氨—液氧燃料电池原理示意图如图，下列有关该电池说法正确的是 A. 电极A为电池的正极 B. 电极A上发生的电极反应为：2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O C. 电池工作时，OH-向电极B移动 D. 该电池工作时，每消耗标况下22.4LNH3转移6mol电子 14. 合成氨反应为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) 。图1表示在一定温度下此反应过程中的能量变化。图2表示在的密闭容器中反应时的物质的量随时间的变化曲线。图3表示在其他条件不变的情况下，改变起始物氢气的物质的量，平衡时的质量分数的变化曲线。 下列说法正确的是 A. 该反应为自发反应，由图1可得加入适当的催化剂，E和ΔH都减小 B. 该反应平衡常数表达式为，图3中和表示温度，对应温度下的平衡常数为，则： C. 图3中，a、b、c三点所处的平衡状态中，反应物的转化率最高的是b点 D. 图2中内该反应的平均速率，从起其他条件不变，压缩容器的体积为，则的变化曲线为d 二、非选择题：共4题，共58分 15. 十九大报告提出要对环境问题进行全面、系统的可持续治理。绿色能源是实施可持续发展的重要途径，利用生物乙醇来制取绿色能源氢气的部分反应过程如图所示： （1）已知： 请写出反应Ⅰ的热化学方程式：____。 （2）以铅蓄电池为电源可将转化为乙醇，其原理如图所示，电解所用电极材料均为惰性电极。该电解池阴极上的电极反应式为：____；每生成乙醇，理论上需消耗铅蓄电池中____mol硫酸。 （3）在容积为2L的密闭容器中进行如下反应：A(g)+B(g) 3C(g)+nD(g)，开始时A为4mol，B为6mol；5min时测得生成C 3mol，用D表示的化学反应速率为。试回答下列问题： ①5min内用A表示的化学反应速率为____。 ②化学方程式中n为____。 16. 在一个2L的密闭容器中投入反应物，发生反应2SO3(g) 2SO2(g) + O2(g) ΔH>0，其中SO3的变化如图所示： （1）该反应在一定温度下能自发的原因为________。 （2）用O2表示0～8min内该反应的平均速率v(O2)=________。 （3）8min时反应达平衡状态，下列能说明该反应已达到平衡状态的是 （填序号）。 A. n(SO3)∶n(SO2)∶n(O2)=2∶2∶1 B. 容器内压强保持不变 C. v(SO2)逆=2v(O2)正 D. 容器内密度保持不变 （4）升高温度，该反应的K值将________（填“增大”、“减小”或“不变”）。 （5）在第12min时，容器压缩到1L，则SO3的变化曲线为________（填a、b、c或d）。 17. 硫的氧化物是形成酸雨的罪魁祸首，含硫烟气(主要成分为SO2)的处理方法备受关注，主要有以下两种方法。请回答下列问题： I．碱液吸收法 步骤1：用足量氨水吸收SO2 步骤2：再加入熟石灰，发生反应：2+Ca2++2OH-+=CaSO3↓+2NH3•H2O （1）已知：25℃时，Kb(NH3•H2O)=a；Ksp(CaSO3)=b，该温度下，步骤2中反应的平衡常数K=_______(用含a、b的代数式表示)。 （2）工业上还可用Na2SO3溶液吸收烟气中的SO2：Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3，某温度下用1.0mol/LNa2SO3溶液吸收纯净的SO2，当溶液中c()降至0.2mol/L时，吸收能力显著下降，应更换吸收剂。此时溶液的pH=_______。(已知该温度下亚硫酸的电离平衡常数Ka1=1.75×10-2，Ka2=1.25×10-7) II．水煤气还原法 已知：①2CO(g)+SO2(g)S(l)+2CO2(g) ΔH1=-37.0kJ•mol-1 ②2H2(g)+SO2(g)S(l)+2H2O(g) ΔH2=+45.4kJ•mol-1 （3）反应②的正反应的活化能E正______(填“>”“<”或“=”)逆反应的活化能E逆。 （4）T℃，向10L恒容密闭容器中充入2molCO(g)、2molSO2(g)和2molH2(g)，发生反应①和②，5min达到平衡时，CO2(g)和H2O(g)的物质的量分别为1.6mol、1.8mol。T℃时，反应②的平衡常数K=_______。 18. 软锰矿的主要成分是，黄铁矿的主要成分是，还含有硅、铝的氧化物等杂质。工业上采用同槽酸浸工艺制备碳酸锰并回收硫酸铵，其主要流程如下： 常温下此体系中各氢氧化物开始沉淀与沉淀完全时的pH范围如下表所示： pH值 开始沉淀时 7.1 7.6 3.7 2.3 沉淀完全时 10.8 9.6 4.7 3.7 （1）为了提高锰元素的浸出率，在“浸取”时可采取的措施为______。 （2）“氧化”中加入发生反应的离子方程式为______。 （3）“除铁、铝”时，需要调节溶液pH的范围为________。 （4）“50℃碳化”得到碳酸锰，反应为。能否用碳酸钠溶液代替碳酸氢铵溶液_______（能或否），理由是____________________________________。 （5）测定软锰矿中的纯度，称取0.2500g软锰矿样品置于具塞锥形瓶中，加水润湿后，依次加入足量稀硫酸和过量KI溶液。盖上玻璃塞，充分摇匀后静置，被还原为（杂质不参加反应）。用标准溶液滴定生成的，消耗标准溶液。滴定反应为。计算软锰矿中的质量分数：_____（写出计算过程）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $