精品解析：湖南株洲市南方中学2026-2027学年高二上学期开学考试 化学试题

南方中学自主学习检测 高二化学 满分：100分 时量：75分钟 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Cl-35.5 Mn-55 Fe-56 P-31 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一个选项符合题意。 1. 化学与生活、社会发展息息相关，下列有关说法不正确的是 A. “青蒿一握，以水二升渍，绞取汁”，屠呦呦对青蒿素的提取属于化学变化 B. “霾尘积聚难见路人”，雾霾所形成的气溶胶有丁达尔效应 C. “熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”，该过程发生了置换反应 D. 古剑“沈卢”“以剂钢为刃，柔铁为茎干，不尔则多断折”，剂钢指的是铁的合金 2. 实验室常根据物质分类的原则存放药品，某学校实验室其中的四个药品柜已经存放了如下部分药品，实验室新购进一些晶体碘，应该将它存放在 药品柜 甲柜 乙柜 丙柜 丁柜 药品 乙醇、乙酸 活性炭、红磷 锌粒、铜片 氯化钠、氯化钾 A. 甲柜 B. 乙柜 C. 丙柜 D. 丁柜 3. 已知NA是阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 0.1mol·L-1KNO3溶液中离子总数大于0.2NA B. D218O和T2O的混合物1.1 g， 含有的质子数为0. 5NA C. 5.6g Fe与足量的S反应转移的电子数为0.3NA D. 0.1 mol H2和0.2 mol I2充分反应后分子总数小于0.3NA 4. 为检验某溶液中的离子，进行了如图所示的实验操作，过程中产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。由该实验能得到的正确结论是 A. 原溶液中一定含有离子 B. 原溶液中一定含有离子 C. 原溶液中一定含有离子 D. 原溶液中一定含有离子 5. X、Y均为短周期金属元素，同温同压下，0.1molX的单质与足量稀盐酸反应，生成H2体积为V1L；0.1molY的单质与足量稀硫酸反应，生成H2体积为V2L。下列说法错误的是 A. X、Y生成H2的物质的量之比一定为 B. X、Y消耗酸的物质的量之比一定为 C. 产物中X、Y化合价之比一定为 D. 由一定能确定产物中X、Y的化合价 6. 铁系氧化物材料在光催化、电致变色、气敏传感器以及光电化学器件中有着广泛的应用和诱人的前景。实验室中可利用FeCO3和O2为原料制备少量铁红，每生成160g固体铁红放出130kJ热量，则下列有关该反应的热化学方程式书写正确的是 A. 2FeCO3(s)+O2 (g) =Fe2O3(s)+2CO2(g) △H＝-130 kJ/mol B. 4 FeCO3(s)＋O2 (g) =2Fe2O3(s)+4CO2(g) △H＝+260 kJ/mol C. 4 FeCO3(s)＋O2 (g) =2Fe2O3(s)+4CO2(g) △H＝-260 kJ/mol D. 4 FeCO3(s)＋O2 (g) =2Fe2O3(s)+4CO2(g) △H＝+130 kJ/mol 7. 将V1 mL1.00mol·L-1HCl溶液和V2mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示(实验中始终保持V1+V2=50mL，下列叙述正确的是(　　) A. 做该实验时环境温度为22℃ B. 该实验表明化学能可能转化为热能 C. NaOH溶液的浓度约为1.00mol·L-1 D. 该实验表明有水生成的反应都是放热反应 8. 下列热化学方程式正确的是 选项 已知条件 热化学方程式 A H2的燃烧热为a kJ·mol-1 B 1 mol SO2、0.5 mol O2完全反应，放出热量98.3 kJ C D 31 g白磷比31 g红磷能量多b kJ A. A B. B C. C D. D 9. 向等质量的两份锌粉a、b中分别加入足量的稀硫酸，同时向a中加少量溶液，图中为产生的体积与时间的关系，其中正确的是 A. B. C. D. 10. 已知反应在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示反应速率最快的是 A. B. C. D. 11. 某兴趣小组在实验室通过镁粉和空气中的氮气制备氮化镁(可与水发生反应)，其装置如下图所示。已知：维生素C具有较强的还原性。下列说法错误的是 A. 装置①③中盛放的分别是NaOH溶液和浓硫酸 B. 装置②的作用为吸收空气中的O2 C. 实验开始时应先通空气再点燃酒精灯 D. 装置⑤中碱石灰可以替换为NaCl 12. 已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH1 3H2(g)+ Fe2O3(s)=2Fe(s)+ 3H2O(g) ΔH2 2Fe(s)+ 1.5O2(g)=Fe2O3(s) ΔH3 2Al(s)+ 1.5O2(g)=A12O3(S) ΔH4 2Al(s)+ Fe2O3(s)=Al2O3(s)+ 2Fe(s) ΔH5 下列关于上述反应焓变的判断正确的是 A. ΔH1＜0，ΔH3＞0 B. ΔH5＜0，ΔH4＜ΔH3 C. ΔH1=ΔH2+ΔH3 D. ΔH3=ΔH4+ΔH5 13. 沉积物微生物燃料电池可处理含硫废水，其工作原理如图.下列说法中错误的是 A. 碳棒b极电势比碳棒a极电势高 B. 光照强度对电池的输出功率无影响 C. 碳棒b电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O D. 酸性增强不利于菌落存活，工作一段时间后，电池效率降低 14. 铁的配合物离子(用表示)催化某反应的一种反应机理和相对能量的变化情况如图所示： 下列说法错误的是 A. 该过程的总反应为 B. 浓度过大或者过小，均导致反应速率降低 C. 该催化循环中元素的化合价发生了变化 D. 该过程的总反应速率由Ⅱ→Ⅲ步骤决定 二、非选择题：共4大题，共58分 15. 如图中：，，根据要求回答问题： （1）如图是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2(g)和NO(g)过程中的能量变化示意图，若在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1的变化是________（填“增大”“减小”或“不变”，下同），的变化是________。请写出NO2和CO反应生成CO2(g)和NO(g)的热化学方程式：________________________________。 （2）甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应的热化学方程式如下： ① ② 又知③ ，则甲醇蒸气燃烧为液态水的热化学方程式为_______________________。 （3）已知在常温常压下： ① ② ③ 请写出1 mol甲醇不完全燃烧生成1 mol一氧化碳和液态水的热化学方程式：_________________________。 （4）根据下列叙述写出对应的电极反应式。 ①LiFePO4是一种新型动力锂电池的电极材料。如图为某LiFePO4电池充、放电时正极局部放大示意图，则电池放电时正极反应式为__________________。 ②以NO2、O2、熔融NaNO3组成的燃料电池装置如图，在使用过程中石墨Ⅰ电极反应生成一种氧化物Y，则该电极反应式为________________________。 16. 某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响，进行了如下实验： [实验原理]2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O [实验内容及记录] 实验编号 实验温度/℃ 试管中所加试剂及其用量/mL 溶液褪至无色所需时间/min 0.6mol/LH2C2O4溶液 H2O 3mol/L稀H2SO4溶液 0.05mol/LKMnO4溶液 ① 25 3.0 V1 2.0 3.0 1.5 ② 25 2.0 3.0 2.0 3.0 2.7 ③ 50 2.0 V2 2.0 3.0 1.0 （1）请完成此实验设计，其中：V1=________，V2=________。 （2）实验①、②探究的是_______对化学反应速率的影响，根据表中的实验数据，可以得到的结论是_______。 （3）探究温度对化学反应速率的影响，应选择实验_______(填实验编号)。 （4）利用实验①中的数据，计算用KMnO4表示的化学反应速率为________。 17. 锡渣的主要成分是SnO，还含有少量Fe、Cu、Sb、Pb、As等元素的氧化物。可用下列流程中的方法生产锡酸钠。 已知：①砷酸钡难溶于水，②水碎液中溶质的主要成分为Na2SnO3、Na3AsO4、Na3SbO4、Na2PbO2 （1）碱熔就是在锡渣中加NaOH焙烧，反应前锡渣需要粉碎的目的是____________________，SnO转变为Na2SnO3，SnO参加反应的化学方程式为_________________________。 （2）除杂1的目的是“除砷和铅”，加入硫化钠除铅所发生反应的离子方程式为_______________________； （3）除杂2中加入Sn粒的目的是_______________________________________________________。 （4）已知Na2SnO3·3H2O可溶于水，难溶于乙醇，加热至时会失去结晶水，所以最后一步从滤液中得到锡酸钠晶体的操作步骤为_______________________________、过滤、用________洗涤、________。 （5）水碎渣中的铁元素主要以氧化物的形式存在，回收比较容易，而铜冶炼过程中的铜渣中也有铁元素，但主要以硅酸亚铁的形式存在，回收方法更复杂：需先加CaO作置换剂，发生钙铁置换反应：，在反应过程中，加CaO的同时还需加入还原剂烟煤，则加入还原剂烟煤的作用是______________________________________。 18. MnSO4∙H2O是一种易溶于水的微红色斜方晶体，实验室用SO2还原MnO2制备MnSO4.甲同学设计如图所示装置制备硫酸锰。请回答下列有关问题： （1）仪器组装好后首先进行的操作是___________。 （2）装置B中的试剂为___________，装置E的作用为___________。 （3）装置D中发生反应的化学方程式为___________。要从D中获得纯净的MnSO4∙H2O，应在观察到___________现象时停止通入SO2。 （4）装置D中水浴温度应控制在80°C左右，温度不能过高的原因是___________。 （5）乙同学认为甲同学的设计过于复杂，设计了仅用如图所示装置制备硫酸锰： 简述乙同学装置的优点(填写两点)：___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 南方中学自主学习检测 高二化学 满分：100分 时量：75分钟 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Cl-35.5 Mn-55 Fe-56 P-31 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一个选项符合题意。 1. 化学与生活、社会发展息息相关，下列有关说法不正确的是 A. “青蒿一握，以水二升渍，绞取汁”，屠呦呦对青蒿素的提取属于化学变化 B. “霾尘积聚难见路人”，雾霾所形成的气溶胶有丁达尔效应 C. “熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”，该过程发生了置换反应 D. 古剑“沈卢”“以剂钢为刃，柔铁为茎干，不尔则多断折”，剂钢指的是铁的合金 【答案】A 【解析】 【详解】A、青蒿素的提取用的是低温萃取，属于物理方法，A错误； B、气溶胶属于胶体，有丁达尔效应，B正确； C、铁置换铜属于湿法炼铜，C正确； D、剑刃硬度要大，所以用碳铁合金，D正确， 答案选A。 2. 实验室常根据物质分类的原则存放药品，某学校实验室其中的四个药品柜已经存放了如下部分药品，实验室新购进一些晶体碘，应该将它存放在 药品柜 甲柜 乙柜 丙柜 丁柜 药品 乙醇、乙酸 活性炭、红磷 锌粒、铜片 氯化钠、氯化钾 A. 甲柜 B. 乙柜 C. 丙柜 D. 丁柜 【答案】B 【解析】 【分析】晶体碘属于非金属单质，根据物质类别进行判断。 【详解】A．甲柜存放的乙醇、乙酸均属于有机化合物，与晶体碘的物质类别不同，不能存放，A不符合题意； B．乙柜存放的活性炭、红磷均属于非金属单质，与晶体碘的物质类别相同，可以存放，B符合题意； C．丙柜存放的锌粒、铜片属于金属单质，与晶体碘的物质类别不同，不能存放，C不符合题意； D．丁柜存放的氯化钠、氯化钾属于盐类化合物，与晶体碘的物质类别不同，不能存放，D不符合题意。 3. 已知NA是阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 0.1mol·L-1KNO3溶液中离子总数大于0.2NA B. D218O和T2O的混合物1.1 g， 含有的质子数为0. 5NA C. 5.6g Fe与足量的S反应转移的电子数为0.3NA D. 0.1 mol H2和0.2 mol I2充分反应后分子总数小于0.3NA 【答案】B 【解析】 【详解】A．溶液体积未知，无法确定溶液中离子数目，A错误； B．D218O和T2O的摩尔质量均为22g/mol，所以1.1 g混合物的物质的量为0.05mol，一个D218O分子和一个T2O分子均含有10个质子，所以混合物含有的质子数为0.5NA，B正确； C．5.6g Fe的物质的量为0.1mol，与足量的S反应生成FeS，转移电子数为0.2NA，C错误； D．H2和I2反应方程式为H2+I22HI，反应前后分子数不变，所以0.1 mol H2和0.2 mol I2充分反应后分子总数为0.3NA，D错误； 综上所述答案为B。 4. 为检验某溶液中的离子，进行了如图所示的实验操作，过程中产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。由该实验能得到的正确结论是 A. 原溶液中一定含有离子 B. 原溶液中一定含有离子 C. 原溶液中一定含有离子 D. 原溶液中一定含有离子 【答案】D 【解析】 【分析】加入Ba(NO3)2后生成的白色沉淀为BaSO4，由于酸性条件下硝酸根离子能将亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子且氯离子和银离子也会生成氯化银沉淀，故不能肯定原溶液中含有；同样，加入AgNO3溶液后生成的白色沉淀为AgCl，也不能肯定原溶液中含有Cl-；加入KSCN溶液后得红色溶液，由于酸性条件下硝酸根离子能将亚铁离子氧化为铁离子，也不能证明原溶液中含有Fe3+；但加入NaOH溶液后生成气体，气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则可表明溶液中含有。 【详解】A．由分析可知，无法通过后续实验判断原溶液中是否含有，也可能含有等，A错误； B．酸性条件下硝酸根离子能将亚铁离子氧化为铁离子，也不能证明原溶液中含有Fe3+，B错误； C．加入盐酸引入氯离子，不能说明原溶液中一定含有离子，C错误； D．与碱反应生成的使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体为氨气，说明原溶液中一定含有，D正确； 故选D。 5. X、Y均为短周期金属元素，同温同压下，0.1molX的单质与足量稀盐酸反应，生成H2体积为V1L；0.1molY的单质与足量稀硫酸反应，生成H2体积为V2L。下列说法错误的是 A. X、Y生成H2的物质的量之比一定为 B. X、Y消耗酸的物质的量之比一定为 C. 产物中X、Y化合价之比一定为 D. 由一定能确定产物中X、Y的化合价 【答案】D 【解析】 【分析】设与1mol X反应消耗HCl的物质的量为amol，与1mol Y反应消耗H2SO4的物质的量为bmol，根据转移电子守恒以及H原子守恒可知、。 【详解】A．同温同压下，气体体积之比等于其物质的量之比，因此X、Y生成H2的物质的量之比一定为，故A正确； B． X、Y反应过程中消耗酸的物质的量之比为，因，因此，故B正确； C．产物中X、Y化合价之比为，由B项可知，故C正确； D．因短周期金属单质与盐酸或稀硫酸反应时，生成的盐中金属元素化合价有+1、+2、+3三种情况，因此存在a=1，2，3，b=0.5，1的多种情况，由可知，当a=1，b=0.5时，=1，当a=2，b=1时，=1，两种情况下X、Y的化合价不同，因此根据可能无法确定X、Y的化合价，故D错误； 综上所述，错误的D项，故答案为D。 6. 铁系氧化物材料在光催化、电致变色、气敏传感器以及光电化学器件中有着广泛的应用和诱人的前景。实验室中可利用FeCO3和O2为原料制备少量铁红，每生成160g固体铁红放出130kJ热量，则下列有关该反应的热化学方程式书写正确的是 A. 2FeCO3(s)+O2 (g) =Fe2O3(s)+2CO2(g) △H＝-130 kJ/mol B. 4 FeCO3(s)＋O2 (g) =2Fe2O3(s)+4CO2(g) △H＝+260 kJ/mol C. 4 FeCO3(s)＋O2 (g) =2Fe2O3(s)+4CO2(g) △H＝-260 kJ/mol D. 4 FeCO3(s)＋O2 (g) =2Fe2O3(s)+4CO2(g) △H＝+130 kJ/mol 【答案】C 【解析】 【详解】160g铁红的物质的量为1mol，每生成160g固体铁红放出130kJ热量，生成2mol Fe2O3放出260kJ，所以热化学方程式为4FeCO3(s)＋O2(g)=2Fe2O3(s)+4CO2(g) △H＝-260kJ/mol，故C正确。 7. 将V1 mL1.00mol·L-1HCl溶液和V2mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示(实验中始终保持V1+V2=50mL，下列叙述正确的是(　　) A. 做该实验时环境温度为22℃ B. 该实验表明化学能可能转化为热能 C. NaOH溶液的浓度约为1.00mol·L-1 D. 该实验表明有水生成的反应都是放热反应 【答案】B 【解析】 【详解】A. 将左边这根线向左下角延长，得到未加HCl时的交叉点，因此得出做该实验时环境温度为21℃左右，故A错误； B. 盐酸和氢氧化钠反应放出热量，因此得出该实验表明化学能可能转化为热能，故B正确； C. HCl加入30mL时，温度最高，说明在此点恰好完全反应，即HCl和NaOH的物质的量相等，1 mol·L−1×0.03L = c(NaOH)×0.02L，c(NaOH) = 1.5 mol·L−1，故C错误； D. 该实验只能说这个反应是放热反应，但其他很多反应生成水的是吸热反应，比如碳酸氢钠分解，故D错误。 综上所述，答案为B。 8. 下列热化学方程式正确的是 选项 已知条件 热化学方程式 A H2的燃烧热为a kJ·mol-1 B 1 mol SO2、0.5 mol O2完全反应，放出热量98.3 kJ C D 31 g白磷比31 g红磷能量多b kJ A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．燃烧热是1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，该反应为与的反应，不属于的燃烧反应，且未标注物质聚集状态，A错误； B．1 mol 、0.5 mol 完全反应放热98.3 kJ，2 mol 完全反应放热应为196.6 kJ，对应热化学方程式的，B错误； C．该反应除生成2 mol 外，还生成沉淀，生成沉淀的过程也会放出热量，因此反应总放出热量大于114.6 kJ，，C错误； D．31 g白磷为0.25 mol ，31 g红磷为1 mol ，0.25 mol白磷比对应质量红磷能量多 kJ，则1 mol白磷转化为4 mol红磷放出 kJ热量，热化学方程式书写正确，D正确； 故选D。 9. 向等质量的两份锌粉a、b中分别加入足量的稀硫酸，同时向a中加少量溶液，图中为产生的体积与时间的关系，其中正确的是 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】a中Zn置换出Cu形成Zn-Cu原电池，反应速率更快（曲线更陡），且置换Cu消耗部分Zn，最终生成的体积小于b，符合图示，故答案选A。 10. 已知反应在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示反应速率最快的是 A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【分析】对于同一化学反应，用不同物质来表示的化学反应速率在表示时要转化为用同种物质表示的速率，然后再进行比较。不妨用v(N2)来表示，根据反应速率之比等于计量系数之比进行计算。 【详解】A．，A不符合题意； B．，B不符合题意； C．，因此化学反应速率最快的是C ，C符合题意； D．，D不符合题意； 故选C。 11. 某兴趣小组在实验室通过镁粉和空气中的氮气制备氮化镁(可与水发生反应)，其装置如下图所示。已知：维生素C具有较强的还原性。下列说法错误的是 A. 装置①③中盛放的分别是NaOH溶液和浓硫酸 B. 装置②的作用为吸收空气中的O2 C. 实验开始时应先通空气再点燃酒精灯 D. 装置⑤中碱石灰可以替换为NaCl 【答案】D 【解析】 【详解】A．镁可以空气中的氧气、二氧化碳发生反应，产物氮化镁可以与水发生反应，故应先除去空气中的二氧化碳、氧气再干燥气体，装置①中盛放NaOH溶液，装置③中装有浓硫酸，故A正确； B．维生素C具有还原性，则先除去氧气，故B正确； C．实验前先通空气，排尽装置中的氧气、二氧化碳等气体，再点燃酒精灯，使镁与氮气反应，故C正确； D．装置⑤的作用是防止外界的水蒸气进入装置④中与产物反应，影响产物的纯度，不能用NaCl替换，故D错误； 故选：D。 12. 已知：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH1 3H2(g)+ Fe2O3(s)=2Fe(s)+ 3H2O(g) ΔH2 2Fe(s)+ 1.5O2(g)=Fe2O3(s) ΔH3 2Al(s)+ 1.5O2(g)=A12O3(S) ΔH4 2Al(s)+ Fe2O3(s)=Al2O3(s)+ 2Fe(s) ΔH5 下列关于上述反应焓变的判断正确的是 A. ΔH1＜0，ΔH3＞0 B. ΔH5＜0，ΔH4＜ΔH3 C. ΔH1=ΔH2+ΔH3 D. ΔH3=ΔH4+ΔH5 【答案】B 【解析】 【详解】A．2Fe(s)+ 1.5O2(g)=Fe2O3(s)为化合反应，属于放热反应，所以ΔH3＜0，A不正确； B．2Al(s)+ Fe2O3(s)=Al2O3(s)+ 2Fe(s)为铝热反应，属于放热反应，ΔH5＜0，由于Al的金属活动性比Fe强，所以燃烧放出的热量更多，但由于放热反应的ΔH＜０，所以ΔH4＜ΔH3，B正确； C．ΔH1为2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)放出的热量，ΔH2+ΔH3为3H2(g)+1.5O2(g)=3H2O(g)放出的热量，所以ΔH1≠ΔH2+ΔH3，C不正确； D．依据盖斯定律，ΔH3=ΔH4-ΔH5，D不正确； 故选B。 13. 沉积物微生物燃料电池可处理含硫废水，其工作原理如图.下列说法中错误的是 A. 碳棒b极电势比碳棒a极电势高 B. 光照强度对电池的输出功率无影响 C. 碳棒b电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O D. 酸性增强不利于菌落存活，工作一段时间后，电池效率降低 【答案】B 【解析】 【分析】根据氢离子的流向可知碳棒b为正极，光合菌产生的O2的电子结合H+得到H2O，碳棒a为负极，FeSx在硫氧化菌的作用下被氧化为S，S在硫氧化菌的作用下被氧化为硫酸根。 【详解】A．根据分析可知b极为正极，a极为负极，正极的电势高于负极，A正确； B．光照强度越强，光合作用越强，产生的氧气越多，电池的输出功率更大，即光照强度对电池的输出功率有影响，B错误； C．b为正极，光合菌产生的O2的电子结合H+得到H2O，电极反应为O2+4e-+4H+=2H2O，C正确； D．酸性增强不利于菌落存活，负极失电子发生的氧化反应会减慢，故工作一段时间后，电池效率降低，D正确； 综上所述答案为B。 14. 铁的配合物离子(用表示)催化某反应的一种反应机理和相对能量的变化情况如图所示： 下列说法错误的是 A. 该过程的总反应为 B. 浓度过大或者过小，均导致反应速率降低 C. 该催化循环中元素的化合价发生了变化 D. 该过程的总反应速率由Ⅱ→Ⅲ步骤决定 【答案】CD 【解析】 【详解】A．根据反应机理可知，反应物为，生成物为和，铁配合物作催化剂，总反应方程式书写正确，A正确； B．浓度过小，会降低Ⅲ→Ⅳ步骤的反应速率；浓度过大，会抑制的电离，使浓度降低，减慢Ⅰ→Ⅱ步骤的反应速率，因此浓度过大或过小均会导致反应速率降低，B正确； C．该催化循环中，始终作为配合物的中心原子，反应过程中没有发生电子转移，化合价未发生变化，C错误； D．总反应速率由反应历程中能垒最大的慢步骤决定，结合相对能量变化图可知，Ⅳ→Ⅰ步骤的能垒最大，为总反应的决速步，不是Ⅱ→Ⅲ步骤，D错误； 故选CD。 二、非选择题：共4大题，共58分 15. 如图中：，，根据要求回答问题： （1）如图是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2(g)和NO(g)过程中的能量变化示意图，若在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1的变化是________（填“增大”“减小”或“不变”，下同），的变化是________。请写出NO2和CO反应生成CO2(g)和NO(g)的热化学方程式：________________________________。 （2）甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应的热化学方程式如下： ① ② 又知③ ，则甲醇蒸气燃烧为液态水的热化学方程式为_______________________。 （3）已知在常温常压下： ① ② ③ 请写出1 mol甲醇不完全燃烧生成1 mol一氧化碳和液态水的热化学方程式：_________________________。 （4）根据下列叙述写出对应的电极反应式。 ①LiFePO4是一种新型动力锂电池的电极材料。如图为某LiFePO4电池充、放电时正极局部放大示意图，则电池放电时正极反应式为__________________。 ②以NO2、O2、熔融NaNO3组成的燃料电池装置如图，在使用过程中石墨Ⅰ电极反应生成一种氧化物Y，则该电极反应式为________________________。 【答案】（1） ①. 减小 ②. 不变 ③. NO2(g)＋CO(g)=CO2(g)＋NO(g) ΔH=-234 kJ·mol-1 （2）CH3OH(g)＋O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l) ΔH=-764.7 kJ·mol-1 （3）CH3OH(l)＋O2(g)=CO(g)＋2H2O(l) ΔH=-442.8 kJ·mol-1 （4） ①. Li＋＋FePO4＋e-=LiFePO4 ②. NO2＋-e-=N2O5 【解析】 【小问1详解】 催化剂能降低反应的活化能，故减小；催化剂不能改变反应物和生成物的总能量，故不变；由图可知，该反应的反应热，反应的热化学方程式为； 【小问2详解】 根据盖斯定律，将已知反应进行组合：②①③，即可得到甲醇蒸气燃烧为液态水的热化学方程式，其，则反应的热化学方程式为； 【小问3详解】 根据盖斯定律，将已知反应进行组合：①②③，即可得到甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式，其，则反应的热化学方程式为； 【小问4详解】 ① 放电时正极发生还原反应，根据图示，得电子并结合生成，电极反应式为； ② 燃料电池中，通入燃料的石墨Ⅰ为负极，发生氧化反应，被氧化生成+5价的氮氧化物，即，电极反应式为。 16. 某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响，进行了如下实验： [实验原理]2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O [实验内容及记录] 实验编号 实验温度/℃ 试管中所加试剂及其用量/mL 溶液褪至无色所需时间/min 0.6mol/LH2C2O4溶液 H2O 3mol/L稀H2SO4溶液 0.05mol/LKMnO4溶液 ① 25 3.0 V1 2.0 3.0 1.5 ② 25 2.0 3.0 2.0 3.0 2.7 ③ 50 2.0 V2 2.0 3.0 1.0 （1）请完成此实验设计，其中：V1=________，V2=________。 （2）实验①、②探究的是_______对化学反应速率的影响，根据表中的实验数据，可以得到的结论是_______。 （3）探究温度对化学反应速率的影响，应选择实验_______(填实验编号)。 （4）利用实验①中的数据，计算用KMnO4表示的化学反应速率为________。 【答案】（1） ①. 2.0 ②. 3.0 （2） ①. 浓度 ②. 其他条件不变时，增大(减小)反应物浓度，化学反应速率加快(减慢) （3）②③ （4）0.01mol/(L•min) 【解析】 【小问1详解】 实验①、②探究浓度对反应速率的影响，则其他条件应该是相同的，则V1=2.0；实验②、③探究温度对反应速率的影响，则其他条件应该是相同的，则V2=3.0； 【小问2详解】 根据表中数据可知实验①、②探究的是浓度对化学反应速率的影响，根据表中的实验数据，可以得到的结论是其他条件不变时，增大(减小)反应物浓度，化学反应速率加快(减慢)； 【小问3详解】 根据表中数据可知探究温度对化学反应速率的影响，应选择实验②、③； 【小问4详解】 草酸的物质的量为0.6mol/L×0.003L=0.0018mol，高锰酸钾的物质的量为0.05mol/L×0.003L=0.00015mol，草酸和高锰酸钾的物质的量之比为0.0018mol∶0.00015mol=12∶1，显然草酸过量，高锰酸钾完全反应，混合后溶液中高锰酸钾的浓度为=0.015mol/L，这段时间内平均反应速率v(KMnO4)=0.015mol/L÷1.5min=0.01mol/(L•min)。 17. 锡渣的主要成分是SnO，还含有少量Fe、Cu、Sb、Pb、As等元素的氧化物。可用下列流程中的方法生产锡酸钠。 已知：①砷酸钡难溶于水，②水碎液中溶质的主要成分为Na2SnO3、Na3AsO4、Na3SbO4、Na2PbO2 （1）碱熔就是在锡渣中加NaOH焙烧，反应前锡渣需要粉碎的目的是____________________，SnO转变为Na2SnO3，SnO参加反应的化学方程式为_________________________。 （2）除杂1的目的是“除砷和铅”，加入硫化钠除铅所发生反应的离子方程式为_______________________； （3）除杂2中加入Sn粒的目的是_______________________________________________________。 （4）已知Na2SnO3·3H2O可溶于水，难溶于乙醇，加热至时会失去结晶水，所以最后一步从滤液中得到锡酸钠晶体的操作步骤为_______________________________、过滤、用________洗涤、________。 （5）水碎渣中的铁元素主要以氧化物的形式存在，回收比较容易，而铜冶炼过程中的铜渣中也有铁元素，但主要以硅酸亚铁的形式存在，回收方法更复杂：需先加CaO作置换剂，发生钙铁置换反应：，在反应过程中，加CaO的同时还需加入还原剂烟煤，则加入还原剂烟煤的作用是______________________________________。 【答案】（1） ①. 增大接触面积，加快反应速率 ②. 2SnO＋4NaOH＋O22Na2SnO3＋2H2O （2）＋S2-＋2H2O=PbS↓＋4OH- （3）除去(或除锑) （4） ①. 在140 ℃以下加热蒸发(或蒸发浓缩、冷却结晶)　 ②. 乙醇 ③. 低温干燥 （5）还原FeO以减少生成物，使钙铁置换反应向正反应方向移动 【解析】 【分析】该工艺以锡渣为原料生产锡酸钠，先向锡渣中加入氢氧化钠进行焙烧，粉碎锡渣可以增大固体接触面积，加快反应速率并让反应进行更充分，SnO与NaOH在焙烧条件下反应生成锡酸钠，加水水碎后，铁、铜的氧化物进入水碎渣实现初步分离；得到的水碎液中含有锡、铅、砷、锑的含氧酸盐，加入硫化钠除去铅元素生成硫化铅沉淀，再加入氢氧化钡除去砷得到砷酸钡沉淀，之后加入锡粒作为还原剂，将溶液中的锑元素还原为单质锑而除去，最后对滤液进行蒸发浓缩、冷却结晶，过滤后用乙醇洗涤晶体，再低温干燥，防止锡酸钠晶体受热失去结晶水，最终获得三水合锡酸钠晶体；而铜渣回收铁时，加入氧化钙发生钙铁置换反应，同时加入烟煤作还原剂，将生成的氧化亚铁还原为单质铁，方便铁的回收利用，以此解答。 【小问1详解】 增大接触面积，加快反应速率；SnO和NaOH高温焙烧生成锡酸钠与水：2SnO＋4NaOH＋O22Na2SnO3＋2H2O； 【小问2详解】 水碎液含即，加入生成PbS沉淀除去铅元素：； 【小问3详解】 除杂1已经沉淀除去As、Pb；溶液剩余锑的高价含氧酸根，加入Sn粒作还原剂，把还原为单质过滤除去，避免引入新杂质； 【小问4详解】 ①140℃以下蒸发浓缩、冷却结晶，不能蒸发结晶，不能高温蒸干； ②乙醇，已知晶体难溶于乙醇，减少晶体溶解损耗；③低温干燥，防止受热失去结晶水； 【小问5详解】 还原FeO以减少生成物，使钙铁置换反应向正反应方向移动。 18. MnSO4∙H2O是一种易溶于水的微红色斜方晶体，实验室用SO2还原MnO2制备MnSO4.甲同学设计如图所示装置制备硫酸锰。请回答下列有关问题： （1）仪器组装好后首先进行的操作是___________。 （2）装置B中的试剂为___________，装置E的作用为___________。 （3）装置D中发生反应的化学方程式为___________。要从D中获得纯净的MnSO4∙H2O，应在观察到___________现象时停止通入SO2。 （4）装置D中水浴温度应控制在80°C左右，温度不能过高的原因是___________。 （5）乙同学认为甲同学的设计过于复杂，设计了仅用如图所示装置制备硫酸锰： 简述乙同学装置的优点(填写两点)：___________。 【答案】（1）检查装置的气密性 （2） ①. 饱和NaHSO3溶液 ②. 吸收SO2 （3） ①. MnO2+SO2MnSO4 ②. 三颈烧瓶中黑色粉末完全消失 （4）温度过高时，SO2在水中的溶解度减小，反应速率减慢 （5）①操作简单②有多孔球泡，吸收SO2更充分 【解析】 【分析】由甲同学的制备实验装置可知，A中浓盐酸与亚硫酸钠反应生成二氧化硫，B中饱和亚硫酸氢钠溶液除去挥发的HCl，C作安全瓶防止倒吸，D中发生MnO2+SO2MnSO4 ，三颈烧瓶中黑色粉末完全消失后停止通入二氧化硫，且温度过高时气体的溶解度减小，不利于制备硫酸锰晶体；由乙同学的制备实验装置可知，装置I中药品X为亚硫酸钠，与浓硫酸反应生成二氧化硫，II中孔球泡可增大接触面积加快反应速率，III中NaOH溶液可吸收尾气，该制备原理比甲同学制备原理操作简单，据此分析解答。 【小问1详解】 仪器组装好后首先进行的操作是检查装置的气密性； 【小问2详解】 浓盐酸和亚硫酸钠反应生成的二氧化硫气体中含有杂质气体氯化氢，B中盛放饱和NaHSO3溶液除去二氧化硫中的氯化氢，C作安全瓶防止倒吸，二氧化硫通入D中与二氧化锰反应生成MnSO4，同时用E装置吸收尾气； 【小问3详解】 D中二氧化硫与二氧化锰反应生成MnSO4，要获得纯净的MnSO4·H2O，应该在观察到三颈烧瓶中黑色粉末完全消失时停止通入SO2； 【小问4详解】 装置D中水浴温度应控制在80°C左右，温度过高时气体的溶解度减小，不利于制备硫酸锰晶体； 【小问5详解】 浓硫酸和亚硫酸钠反应生成的二氧化硫气体不含杂质气体，直接通入三颈烧瓶中与二氧化锰反应生成MnSO4，同时设计有多孔球泡，吸收SO2更充分。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $