精品解析：河北省衡水市枣强县2024-2025学年高二上学期1月期末化学试题

河北枣强中学2024—2025学年上学期联考 高二年级化学学科第一次期末考试 本试卷共8页，22题。全卷满分100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.非选择题的作答：用签字笔直接写在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4.考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。 可能用到的相对原子质量： 一、选择题：本题共18小题，共50分。第1~4小题，每小题2分；第5~18小题，每小题3分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 物质a生成物质c的反应历程和能量变化如图所示。下列说法正确的是 A. 物质a生成物质b一定需要加热 B. 物质a生成物质c的反应和物质b生成物质c的反应均是放热反应 C. 物质a、b、c中，物质b最稳定 D. 物质a生成物质c的能量变化为E1—E4 2. 氢卤酸的能量变化关系如图所示。下列说法正确的是 A. 已知HF气体溶于水放热，则HF的ΔH1>0 B. 相同条件下，HBr的ΔH2比HI的小 C. 相同条件下，HCl的比HI的大 D. 3. 一定温度下，某恒容密闭容器中，发生反应 ΔH<0，下列说法正确的是 A. NO2为电解质 B. 常温下，NaNO3的水溶液呈酸性 C. 时，该反应达到化学平衡状态 D. 仅适当降低温度，该反应的平衡常数减小 4. 下列事实不能用化学平衡移动原理解释的是 A. 用饱和食盐水除去Cl2中HCl的过程中有少量固体析出 B. 光照氯水后，氯水颜色变浅 C. 将AgCl固体置于KI溶液中，固体慢慢变成黄色 D. 密闭烧瓶内的H2、I2(g)、HI混合气体，加压后颜色变深 5. 工业合成氨的反应为 ΔH<0，下列说法错误的是 A. 在工业合成氨时，为增大H2的转化率，充入的N2越多越好 B. 恒容条件下充入稀有气体对NH3的合成无影响 C. 该反应是熵减小的放热反应，在低温时可自发进行 D. 将生成的氨气分离出去，能提高反应物的转化率 6. 某密闭容器中充入等物质的量的气体A和B，一定温度下发生反应： ，达到平衡后，只改变反应的一个条件，测得容器中各物质的浓度、反应速率随时间的变化如下图所示。下列说法正确的是 A. 时达到化学平衡状态 B. 时降低温度，时升高温度 C. 反应方程式中的，正反应为放热反应 D. 内用A表示的平均反应速率为 7. 一定温度下，冰醋酸加水稀释过程中溶液的导电能力随加水体积变化的关系如图所示。下列说法正确的是 A. a、b、c三点中，a点时醋酸溶液的H+浓度最小 B. b点时，醋酸电离程度最大 C. 溶液的pH：a<b<c D. 用CH3COOH溶液做导电性实验，灯泡很暗，说明CH3COOH是弱电解质 8. 某温度下，水的离子积常数Kw=1×10-12。该温度下，将pH=4的H2SO4溶液与pH=9的NaOH溶液混合并保持恒温，忽略溶液体积变化。欲使混合溶液的pH=6，则稀硫酸与NaOH溶液的体积比为（ ） A. 1：10 B. 9：1 C. 1：9 D. 10：1 9. 实验测得0.10 mol·L-1 NaHCO3溶液的pH随温度变化的关系如图所示(OM段无沉淀和气体的生成，忽略溶液体积变化)。下列说法正确的是 A. OM段随温度升高溶液的pH减小，原因是水解被抑制 B. O点溶液和P点溶液的c(OH-)相等 C. 将N点溶液恢复到25℃，pH=8.62 D. Q点、M点溶液均有关系式 mol·L-1 10. 常温下，向0.5 mol/L H2SO3溶液中缓慢加入固体NaOH(溶液体积不变)，溶液中H2SO3、、的物质的量分数随pH变化的关系如图所示。下列说法正确的是 A. Ka1(H2SO3)=1×10-7.2 mol/L B. a点到m点发生的主要离子反应： C. m点溶液中离子关系： D. NaHSO3溶液中各离子浓度大小： 11. 锅炉水垢既会降低燃料的利用率，又会影响锅炉的使用寿命，因此要定期去除。往锅炉中注入溶液浸泡，将水垢中的转化为，再用盐酸去除。下列叙述错误的是 A. 温度升高，溶液中增大 B. 沉淀转化的离子方程式为 C. 转化反应的平衡常数 D. 溶解于盐酸而不溶，是因为硫酸酸性强于盐酸 12. 常温下，用AgNO3溶液分别滴定浓度均为0.01 mol·L-1的KCl、K2C2O4溶液，所得的沉淀溶解平衡如图所示(不考虑的水解，图中表示或)。下列说法正确的是 A. n点表示AgCl的不饱和溶液 B. Ksp(Ag2C2O4)的数量级等于10-12 C. 向的混合液中滴入AgNO3溶液时，先产生Ag2C2O4沉淀 D. 的平衡常数K=109.04 13. 如图1所示，一种新型太阳能电池板可以直接从空气中提取水并利用光电解水产生氢气，将氢气储存，用于燃料电池，燃料电池的工作原理如图2所示(电解质溶液呈酸性)。下列说法错误的是 A. 电解水装置阳极的电极反应式为 B. 燃料电池正极的电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O C. 每转移0.2 mol电子，理论上燃料电池消耗H2的体积为2.24 L D. 燃料电池生成的水从正极一侧流场板层排出 14. 我国科学家利用如图所示的装置处理、废液，同时高效合成氨气(氨气可从碱溶液中挥发)，离子交换膜只允许通过。下列说法错误的是 A. 电极a接电源正极 B. 由电极区移向电极区 C. 电解过程中，电极区溶液的升高 D. 电路中每转移电子时，理论上电极区溶液的质量减少 15. 液流电池是储能领域的研究热点，能将剩余的电能存储起来，需要时再释放。一种钒液流电池的结构和放电时的工作原理如图所示，下列说法正确的是 A. 放电时，电极室a为负极室 B. 充电时，电极室a的电极反应式为 C. 放电时，H+由电极室a移向电极室b D. 充电时，总反应为 16. 港珠澳大桥的防腐技术研究和应用是一个复杂且关键的工程课题。下列说法不正确的是 A. 图1辅助电极的材料常用惰性辅助阳极 B. 图1通入的保护电流应该根据环境条件的变化进行调整 C. 图2钢铁桥墩上发生的反应是 D. 钢铁桥墩在河水中的腐蚀比在海水中更快 17. 时，将HCl气体缓慢通入的氨水中，溶液的pH、体系中粒子浓度的对数值与反应物的物质的量之比的关系如图所示。忽略溶液体积变化，下列说法错误的是 A. 时，的电离平衡常数为 B. 水的电离程度： C. 时： D. 所示溶液： 18. 向一绝热恒容密闭容器中加入和，发生反应：，容器内压强(p)随时间(t)的变化如图中曲线a所示，仅改变一个条件测得压强(p)随时间(t)的变化如图中曲线b所示。下列说法正确的是 A. 该反应是放热反应 B. 曲线a平衡后压缩容器体积，平衡不移动 C. 时曲线b条件下反应达到平衡状态 D. 曲线b改变的条件是绝热改为恒温 二、非选择题：本题包括4小题，共50分。 19. NH3是世界上产量最多的无机化合物之一，具有广泛的用途。回答下列问题： （1）工业上通常用N2和H2来合成NH3。 已知：ⅰ.H2的标准燃烧热为-285.8 kJ/mol； ⅱ. ΔH2=+180 kJ/mol； ⅲ.4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(l) ΔH3=-1170 kJ/mol 工业合成氨的热化学方程式为________________________________________________。 （2）两块同种金属可与不同浓度的同种盐溶液形成浓差电池。一种以浓差电池为电源，利用NH3制备高纯N2和H2的装置如图所示(M、N均为石墨电极)。 ①乙池中Cu电极为________(填“正”或“负”)极。 ②电解一段时间后，丁室中KOH的浓度________(填“增大”“减小”或“不变”)。 ③M极发生的电极反应方程式为________________________________。 （3）一种合成氨技术叫做哈伯法，应用此法反应达到平衡时反应物的转化率不高，若在某温度下，2 L的密闭容器中发生合成氨的反应，N2的物质的量随时间的变化曲线如图所示，用H2表示0~10 min内该反应的平均速率v(H2)=________；从第11 min起，压缩容器的容积为1 L，则n(N2)的变化曲线为________(填图中字母)。 （4）T℃时，向体积为1 L的密闭容器中加入0.8 mol NH3和0.1 mol H2，发生反应，30 min达到平衡时，N2的体积分数为20%，则该反应的平衡常数K=________，达到平衡后再加入1.4 mol NH3和3 mol H2，平衡________(填“正向”“不”或“逆向”)移动。 20. 某化学兴趣小组的同学欲测量某Na2SO3样品的纯度，为此进行了一系列实验。回答下列问题： （1）用化学方程式表示Na2SO3变质的原因：________________________。 （2）Na2SO3溶液的配制：取15.0 g Na2SO3样品，配制成500 mL相应溶液。 ①下图为“溶液配制”的部分过程，操作c应进行________次。 ②若称量样品时天平指针向右偏移，则所配溶液浓度________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。 （3）滴定分析：取25.00 mL所配制的Na2SO3溶液放入锥形瓶中，用0.1000 mol·L-1酸性KMnO4标准溶液滴定，滴定终点时消耗22.00 mL KMnO4溶液。 ①下图为取用Na2SO3溶液的滴定管排气泡操作示意图的是________(填选项字母)。 ②达到滴定终点时的判断依据是_______________________________________________，样品中Na2SO3的百分含量是________。 21. 侯氏制碱法打破了发达国家的技术垄断，获得了国际化工界的高度评价。回答下列问题： （1）侯氏制碱法以合成氨工厂的NH3和废气CO2为原料。已知相关部分共价键键能数据如表所示： 共价键 H—N N≡N H—H 键能/kJ·mol-1 391 945 436 计算合成氨反应的焓变： ΔH=________。 （2）向饱和食盐水中通入NH3和CO2，可析出NaHCO3晶体，过滤并加热晶体可制得纯碱。 ①写出溶液中析出NaHCO3的化学方程式：________________________________。 ②海水、血液等都含有，能起到维持海水和血液pH较小范围内变化的作用，原理是__________。 （3）分析常温下0.0015 mol·L-1 NaHCO3溶液中的平衡关系。 已知：常温下，H2CO3的电离常数：Ka1=4×10-7，Ka2=6×10-11；Ksp(CaCO3)=3×10-9。 ①水解平衡：离子方程式为________________________________。 ②电离平衡：，结合水解平衡，判断NaHCO3溶液显________(填“酸”或“碱”)性。 ③为继续探究溶液中是否存在其他平衡，进行如图所示的实验。 实验现象：振荡后试管内有白色沉淀产生，还产生少量气泡。 实验分析：NaHCO3溶液中存在水解平衡、电离平衡和水的电离平衡，上述平衡最终导致了溶液中存在较多的。 深入探讨：自偶电离平衡：查阅资料发现能发生自偶电离，NaHCO3溶液不会自发产生气体，结合以上分析，写出该自偶电离的离子方程式，并计算出平衡常数：__________________________________。 22. 钴是生产耐热合金、硬质合金、防腐合金、磁性合金和各种钴盐的重要原料，其化合物在医疗应用、颜料制作、航空航天技术等方面有广泛的应用。湿法炼锌工业产生的钴渣中含有S、Co3O4、ZnO、Al2O3、Fe2O3等，可利用如图所示的工艺流程实现钴的富集。 已知：①S易溶于CS2； ②钴元素在“滤液2”中的存在形式为Co2+； ③“除锌”过程中KMnO4被还原为MnO2； ④Al(OH)3沉淀后没有再发生溶解； ⑤一定条件下，一些金属氢氧化物沉淀时的pH如表所示： 金属氢氧化物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Co(OH)2 Co(OH)3 Al(OH)3 开始沉淀的pH 2.3 6.8 6.6 0.8 3.1 完全沉淀(c=1.0×10-5 mol/L)的pH 3.2 8.3 9.2 2.1 4.7 回答下列问题： （1）“浸取”的目的是________________________________。 （2）“酸浸”时，浸取Co3O4的离子方程式为________________________________。 （3）“调节pH”时，pH的取值范围是________________。 （4）若“除锌”时控制pH=5.0，写出发生反应的离子方程式：________________________________。 （5）利用上述表格数据，计算Co(OH)2的Ksp=________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 河北枣强中学2024—2025学年上学期联考 高二年级化学学科第一次期末考试 本试卷共8页，22题。全卷满分100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.非选择题的作答：用签字笔直接写在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4.考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。 可能用到的相对原子质量： 一、选择题：本题共18小题，共50分。第1~4小题，每小题2分；第5~18小题，每小题3分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 物质a生成物质c的反应历程和能量变化如图所示。下列说法正确的是 A. 物质a生成物质b一定需要加热 B. 物质a生成物质c的反应和物质b生成物质c的反应均是放热反应 C. 物质a、b、c中，物质b最稳定 D. 物质a生成物质c的能量变化为E1—E4 【答案】B 【解析】 【详解】A．a生成b为吸热反应但不一定需要加热，A错误； B．反应物总能量高于生成物总能量的反应为放热反应，a的总能量高于c，b的总能量也高于c，因此两个反应均为放热反应，B正确； C．物质能量越低越稳定，三种物质中c的能量最低，因此c最稳定，C错误； D．a生成c的能量变化为总反应的焓变，仅与始态和终态有关，即，不等于，D错误； 故本题选B。 2. 氢卤酸的能量变化关系如图所示。下列说法正确的是 A. 已知HF气体溶于水放热，则HF的ΔH1>0 B. 相同条件下，HBr的ΔH2比HI的小 C. 相同条件下，HCl的比HI的大 D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．对应过程为，已知溶于水放热，即焓变小于0，逆过程吸热，故，A正确； B．对应断裂共价键的过程，键能，断裂键吸收的能量更多，故的比的大，B错误； C．对应的焓变，与卤素种类无关，故和的相等，C错误； D．根据盖斯定律，，故，断键吸热故，该式大于0，D错误； 故本题选A。 3. 一定温度下，某恒容密闭容器中，发生反应 ΔH<0，下列说法正确的是 A. NO2为电解质 B. 常温下，NaNO3的水溶液呈酸性 C. 时，该反应达到化学平衡状态 D. 仅适当降低温度，该反应的平衡常数减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．本身不能发生电离，溶于水时与水反应生成的是电解质，属于非电解质，A错误； B．是强酸强碱盐，和均不发生水解，常温下其水溶液呈中性，B错误； C．反应达到平衡时，不同物质的正、逆反应速率之比等于对应化学计量数之比，该反应中与的化学计量数之比为，故时反应达到平衡状态，C正确； D．该反应，为放热反应，降低温度平衡正向移动，平衡常数仅与温度有关，故平衡常数增大，D错误； 故选C。 4. 下列事实不能用化学平衡移动原理解释的是 A. 用饱和食盐水除去Cl2中HCl的过程中有少量固体析出 B. 光照氯水后，氯水颜色变浅 C. 将AgCl固体置于KI溶液中，固体慢慢变成黄色 D. 密闭烧瓶内的H2、I2(g)、HI混合气体，加压后颜色变深 【答案】D 【解析】 【详解】A．饱和食盐水中存在溶解平衡，HCl溶于水使浓度增大，平衡逆向移动析出NaCl固体，可用平衡移动原理解释，A不符合题意； B．氯水中存在平衡，光照时分解浓度降低，平衡正向移动，浓度减小颜色变浅，可用平衡移动原理解释，B不符合题意； C．存在沉淀溶解平衡，与结合生成更难溶的，使浓度降低，平衡正向移动，固体转化为黄色，可用平衡移动原理解释，C不符合题意； D．反应反应前后气体分子数相等，加压平衡不移动，颜色变深是因为体积缩小导致浓度增大，与平衡移动无关，不能用平衡移动原理解释，D符合题意； 故本题选D。 5. 工业合成氨的反应为 ΔH<0，下列说法错误的是 A. 在工业合成氨时，为增大H2的转化率，充入的N2越多越好 B. 恒容条件下充入稀有气体对NH3的合成无影响 C. 该反应是熵减小的放热反应，在低温时可自发进行 D. 将生成的氨气分离出去，能提高反应物的转化率 【答案】A 【解析】 【详解】A．工业合成氨时，适当提高浓度可增大的转化率，但过多会升高设备承压要求、增加能耗，还会稀释浓度降低单位时间产率，并非越多越好，A错误； B．恒容条件下充入稀有气体，反应体系中、、的浓度均不变，反应速率和平衡状态都不改变，对的合成无影响，B正确； C．该反应气体分子数减小，为熵减小（）的放热反应（），根据吉布斯自由能公式，低温时可满足，反应能自发进行，C正确； D．将生成的分离出去，生成物浓度降低，平衡正向移动，能提高反应物的转化率，D正确； 故本题选A。 6. 某密闭容器中充入等物质的量的气体A和B，一定温度下发生反应： ，达到平衡后，只改变反应的一个条件，测得容器中各物质的浓度、反应速率随时间的变化如下图所示。下列说法正确的是 A. 时达到化学平衡状态 B. 时降低温度，时升高温度 C. 反应方程式中的，正反应为放热反应 D. 内用A表示的平均反应速率为 【答案】C 【解析】 【分析】从该题第一个图可知，0-20min是反应：A(g)+xB(g)⇌2C(g)从开始到达到平衡的过程，由开始到达到平衡，A、B的浓度减少的量相同，由此可知x=1，20min时各浓度保持不变，正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，20-30min，是保持平衡状态过程；30min-40min时，反应物和生成物的浓度都减少，结合第2个图可知，正逆反应速率相等且减小平衡不移动；40-54min，从第一个图可知，反应物浓度增大生成物浓度减小，图2知正逆反应速率都增大，且与原平衡点无接触点，逆反应速率大于正反应速率，当正逆反应速率相等时，再次达到平衡状态，以此解答。 【详解】A．由图可知，20min时达到化学平衡状态，A错误； B．由图象可知，30min时正逆反应速率降低了，反应物与生成物的浓度瞬时降低，反应仍处于平衡状态，故不是温度变化，而是降低了压强；40min时，正逆反应速率都增大，且逆反应速率大于正反应速率，平衡向逆向进行，而增大压强平衡不移动，应是升高温度，B错误； C．由开始到达到平衡，A、B的浓度减少的量相同，由此可知x=1，增大压强平衡不移动，40min时，正逆反应速率都增大，且逆反应速率大于正反应速率，平衡向逆向进行，应是升高温度，则正反应为放热反应，C正确； D．0∼20min内，A的反应速率v=mol/(L⋅min)，D错误； 故选C。 7. 一定温度下，冰醋酸加水稀释过程中溶液的导电能力随加水体积变化的关系如图所示。下列说法正确的是 A. a、b、c三点中，a点时醋酸溶液的H+浓度最小 B. b点时，醋酸电离程度最大 C. 溶液的pH：a<b<c D. 用CH3COOH溶液做导电性实验，灯泡很暗，说明CH3COOH是弱电解质 【答案】A 【解析】 【详解】A．溶液导电能力与离子浓度成正比，三点导电能力大小为，故大小为，a点最小，A正确； B．醋酸为弱电解质，加水稀释会促进电离，加水体积越大醋酸电离程度越大，c点电离程度最大，B错误； C．，越大则越小，故大小为，C错误； D．溶液导电性强弱由离子浓度决定，灯泡很暗仅说明溶液中离子浓度较小，无法证明部分电离，不能说明其是弱电解质，D错误； 故本题选A。 8. 某温度下，水的离子积常数Kw=1×10-12。该温度下，将pH=4的H2SO4溶液与pH=9的NaOH溶液混合并保持恒温，忽略溶液体积变化。欲使混合溶液的pH=6，则稀硫酸与NaOH溶液的体积比为（ ） A. 1：10 B. 9：1 C. 1：9 D. 10：1 【答案】D 【解析】 【详解】某温度下，水的离子积常数Kw=1×10-12，当混合溶液的pH=6时，溶液呈中性，设硫酸溶液的体积为a L，氢氧化钠溶液的体积为b L，则a×10-4=b×10-3，a︰b=10︰1； 答案选D。 9. 实验测得0.10 mol·L-1 NaHCO3溶液的pH随温度变化的关系如图所示(OM段无沉淀和气体的生成，忽略溶液体积变化)。下列说法正确的是 A. OM段随温度升高溶液的pH减小，原因是水解被抑制 B. O点溶液和P点溶液的c(OH-)相等 C. 将N点溶液恢复到25℃，pH=8.62 D. Q点、M点溶液均有关系式 mol·L-1 【答案】D 【解析】 【详解】 A．水解为吸热过程，升高温度水解被促进，OM段pH减小是因为温度升高水的离子积增大，溶液中浓度升高导致，A错误； B．O点和P点温度不同，水的离子积不相等，两点pH相等则相等，由可知，不相等，B错误； C．温度高于M点后，升温促进水解，且部分分解生成水解程度更大的，将N点溶液恢复到25℃，溶液pH大于8.62，C错误； D．溶液中存在C元素的物料守恒，所有含C的微粒为、、，忽略体积变化，故，D正确； 故本题选D。 10. 常温下，向0.5 mol/L H2SO3溶液中缓慢加入固体NaOH(溶液体积不变)，溶液中H2SO3、、的物质的量分数随pH变化的关系如图所示。下列说法正确的是 A. Ka1(H2SO3)=1×10-7.2 mol/L B. a点到m点发生的主要离子反应： C. m点溶液中离子关系： D. NaHSO3溶液中各离子浓度大小： 【答案】B 【解析】 【详解】A．，时，故，对应时的，数值远大于，A错误； B．点到点，的物质的量分数逐渐减小，的物质的量分数逐渐增大，主要反应为与反应生成和，离子方程式书写正确，B正确； C．溶液中电荷守恒式为，选项中前缺少系数2，不符合电荷守恒，C错误； D．溶液呈酸性，电离程度大于水解程度，来自的电离和水的电离，故，选项离子浓度顺序错误，D错误； 故本题选B。 11. 锅炉水垢既会降低燃料的利用率，又会影响锅炉的使用寿命，因此要定期去除。往锅炉中注入溶液浸泡，将水垢中的转化为，再用盐酸去除。下列叙述错误的是 A. 温度升高，溶液中增大 B. 沉淀转化的离子方程式为 C. 转化反应的平衡常数 D. 溶解于盐酸而不溶，是因为硫酸酸性强于盐酸 【答案】D 【解析】 【详解】A．溶液中存在水解平衡：，Na2CO3的水解是一个吸热过程，温度升高，平衡正向移动，溶液中增大，A正确； B．CaSO4微溶于水，加入Na2CO3溶液浸泡，CaSO4转化为难溶的CaCO3，其中硫酸钙和碳酸钙不拆写，则沉淀转化的离子方程式为：，B正确； C．根据上述沉淀转化离子方程式可知，转化反应的平衡常数，C正确； D．CaCO3溶解于盐酸满足强酸制弱酸的原理，CaCO3与盐酸反应生成可溶性氯化钙、水和二氧化碳；硫酸和盐酸都是强酸，CaSO4与盐酸的反应，不满足复分解反应发生的条件，则反应不能发生，与酸性强弱无关，D错误； 故选D。 12. 常温下，用AgNO3溶液分别滴定浓度均为0.01 mol·L-1的KCl、K2C2O4溶液，所得的沉淀溶解平衡如图所示(不考虑的水解，图中表示或)。下列说法正确的是 A. n点表示AgCl的不饱和溶液 B. Ksp(Ag2C2O4)的数量级等于10-12 C. 向的混合液中滴入AgNO3溶液时，先产生Ag2C2O4沉淀 D. 的平衡常数K=109.04 【答案】D 【解析】 【分析】由图像可知、的溶度积分别为Ksp(AgCl)=10-9.75，Ksp(Ag2C2O4)=10-10.46。 【详解】A．n点银离子和氯离子浓度的乘积大于Ksp(AgCl)=10-9.75，故是AgCl的饱和溶液，A错误； B．Ksp(Ag2C2O4)=10-10.46，数量级为10-11，B错误； C．为AB型化合物，为A2B型化合物，不能仅根据溶度积判断先形成哪种沉淀，C错误； D．该反应的平衡常数表达式为，D正确； 故本题选D。 13. 如图1所示，一种新型太阳能电池板可以直接从空气中提取水并利用光电解水产生氢气，将氢气储存，用于燃料电池，燃料电池的工作原理如图2所示(电解质溶液呈酸性)。下列说法错误的是 A. 电解水装置阳极的电极反应式为 B. 燃料电池正极的电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O C. 每转移0.2 mol电子，理论上燃料电池消耗H2的体积为2.24 L D. 燃料电池生成的水从正极一侧流场板层排出 【答案】C 【解析】 【分析】已知该燃料电池为酸性燃料电池，则氢气在负极被氧化为氢离子，负极反应式为，产生的氢离子透过质子交换膜迁移至正极，正极反应式为。 【详解】A．电解水装置阳极发生失电子的氧化反应，酸性条件下水失电子生成和，电极反应式书写正确，A正确； B．酸性氢氧燃料电池正极发生得电子的还原反应，与结合生成，电极反应式书写正确，B正确； C．题目未指明气体处于标准状况，无法计算消耗氢气的体积，C错误； D．燃料电池的正极反应生成，因此生成的水从正极一侧流场板层排出，D正确； 故本题选C。 14. 我国科学家利用如图所示的装置处理、废液，同时高效合成氨气(氨气可从碱溶液中挥发)，离子交换膜只允许通过。下列说法错误的是 A. 电极a接电源正极 B. 由电极区移向电极区 C. 电解过程中，电极区溶液的升高 D. 电路中每转移电子时，理论上电极区溶液的质量减少 【答案】D 【解析】 【分析】根据图示可知，电极a处溶液中氢氧根离子发生氧化反应生成氧气，a为电解池阳极，阳极反应式为：；电极b处溶液中的亚硝酸根离子被还原为氨分子，b极为阴极，阴极反应式为：。 【详解】A．由图可知，电极a处溶液中氢氧根离子发生氧化反应生成氧气，a为阳极，接电源正极，A项正确； B．电解池中阴离子由阴极移向阳极，所以由电极b区移向电极a区，B项正确； C．结合分析知，b极为阴极，阴极反应式为：，为平衡阴极区电荷，每生成7mol，有6mol透过离子交换膜移向阳极，则电极区溶液的升高，C项正确； D．电路中每转移电子时，理论上电极区有1mol氨气生成，质量减少，但同时还有6mol透过离子交换膜移向阳极，电极区溶液的质量减少+6mol×17g/mol=119g，D项错误； 故选D。 15. 液流电池是储能领域的研究热点，能将剩余的电能存储起来，需要时再释放。一种钒液流电池的结构和放电时的工作原理如图所示，下列说法正确的是 A. 放电时，电极室a为负极室 B. 充电时，电极室a的电极反应式为 C. 放电时，H+由电极室a移向电极室b D. 充电时，总反应为 【答案】D 【解析】 【分析】在a极被还原为VO2+，故a极为电池正极，电极反应式为，b极为电池负极，电极反应式为。 【详解】A．放电时，电极室a中转化为，元素化合价从+5降低到+4，发生还原反应，故电极室a为正极室，A错误； B．充电时，电极室a为阳极，发生失电子的氧化反应，电极反应为，选项给出的是放电时正极的反应式，B错误； C．放电时为原电池，阳离子向正极移动，由负极室b移向正极室a，C错误； D．放电时总反应为，充电为放电的逆过程，故充电总反应为，D正确； 故本题选D。 16. 港珠澳大桥的防腐技术研究和应用是一个复杂且关键的工程课题。下列说法不正确的是 A. 图1辅助电极的材料常用惰性辅助阳极 B. 图1通入的保护电流应该根据环境条件的变化进行调整 C. 图2钢铁桥墩上发生的反应是 D. 钢铁桥墩在河水中的腐蚀比在海水中更快 【答案】D 【解析】 【详解】A．辅助电极与电源正极相连，作阳极，应使用惰性电极作为辅助阳极，A正确； B．在保护过程中要使被保护金属结构电位低于周围环境，通入的保护电流应该根据环境条件的变化(pH值，离子浓度，温度等)进行调整，B正确； C．题图2是牺牲阳极法，钢铁桥墩作正极被保护，正极上氧气得电子发生还原反应：，C正确； D．河水中的电解质少于海水中的电解质，所以钢铁桥墩在海水中的腐蚀比在河水中更快，D错误； 故本题选D。 17. 时，将HCl气体缓慢通入的氨水中，溶液的pH、体系中粒子浓度的对数值与反应物的物质的量之比的关系如图所示。忽略溶液体积变化，下列说法错误的是 A. 时，的电离平衡常数为 B. 水的电离程度： C. 时： D. 所示溶液： 【答案】B 【解析】 【分析】反应过程中，随着HCl通入，体系从初始的纯氨水，逐步转化为与剩余的混合液，最终变为过量HCl的酸性溶液，不同阶段的溶质性质决定了电离、水解的相对强弱。需结合图像特征点（如的交点、pH=9.25的​点、pH=7的点、的点），结合电离平衡常数定义、电荷守恒等规律逐一判断选项正误。 【详解】A．由图可知，图中点，，此时，则的电离平衡常数，A正确； B．和点均为一水合氨和氯化铵的混合溶液，为溶液，一水合氨抑制水的电离，氯化铵水解促进水的电离，过程中一水合氨物质的量逐渐减小，氯化铵物质的量逐渐增大，故水的电离程度：，B错误； C．时，溶质为等物质的量的，溶液呈碱性，则，C正确； D．所示溶液，，溶质为，发生水解反应，溶液呈酸性，，D正确。 18. 向一绝热恒容密闭容器中加入和，发生反应：，容器内压强(p)随时间(t)的变化如图中曲线a所示，仅改变一个条件测得压强(p)随时间(t)的变化如图中曲线b所示。下列说法正确的是 A. 该反应是放热反应 B. 曲线a平衡后压缩容器体积，平衡不移动 C. 时曲线b条件下反应达到平衡状态 D. 曲线b改变的条件是绝热改为恒温 【答案】A 【解析】 【详解】A．由方程式可知，该反应是气体体积减小的反应，反应中气体压强减小，由图可知，反应中气体压强增大，说明该反应为放热反应，绝热恒容密闭容器中反应放出的热量使气体压强增大，故A正确； B．由方程式可知，该反应是气体体积减小的反应，平衡后压缩容器体积，气体压强增大，平衡向正反应方向移动，故B错误； C．由图可知，后气体压强仍在增大，说明反应未达平衡状态，故C错误； D．由方程式可知，该反应是气体体积减小的反应，恒温恒容条件下反应时，气体压强应减小，所以曲线b改变的条件不能是绝热改为恒温，故D错误； 故选A。 二、非选择题：本题包括4小题，共50分。 19. NH3是世界上产量最多的无机化合物之一，具有广泛的用途。回答下列问题： （1）工业上通常用N2和H2来合成NH3。 已知：ⅰ.H2的标准燃烧热为-285.8 kJ/mol； ⅱ. ΔH2=+180 kJ/mol； ⅲ.4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(l) ΔH3=-1170 kJ/mol 工业合成氨的热化学方程式为________________________________________________。 （2）两块同种金属可与不同浓度的同种盐溶液形成浓差电池。一种以浓差电池为电源，利用NH3制备高纯N2和H2的装置如图所示(M、N均为石墨电极)。 ①乙池中Cu电极为________(填“正”或“负”)极。 ②电解一段时间后，丁室中KOH的浓度________(填“增大”“减小”或“不变”)。 ③M极发生的电极反应方程式为________________________________。 （3）一种合成氨技术叫做哈伯法，应用此法反应达到平衡时反应物的转化率不高，若在某温度下，2 L的密闭容器中发生合成氨的反应，N2的物质的量随时间的变化曲线如图所示，用H2表示0~10 min内该反应的平均速率v(H2)=________；从第11 min起，压缩容器的容积为1 L，则n(N2)的变化曲线为________(填图中字母)。 （4）T℃时，向体积为1 L的密闭容器中加入0.8 mol NH3和0.1 mol H2，发生反应，30 min达到平衡时，N2的体积分数为20%，则该反应的平衡常数K=________，达到平衡后再加入1.4 mol NH3和3 mol H2，平衡________(填“正向”“不”或“逆向”)移动。 【答案】（1） （2） ①. 正 ②. 不变 ③. （3） ①. ②. d （4） ①. 7.5 ②. 不 【解析】 【小问1详解】 已知氢气的标准燃烧热为-285.8 kJ/mol，则其燃烧的热化学方程式为，即反应ⅰ，反应ⅱ：；反应ⅲ：，根据盖斯定律可知，工业合成氨的反应可由，该反应的反应热； 【小问2详解】 ①NH3在丙池失电子被氧化为N2，故与丙池电极M相连的乙池Cu电极为电池的正极； ②丁室电极N为电解池阴极，发生电极反应，阳离子浓度不变，产生的OH-透过阴离子交换膜迁移到丙室，故KOH浓度保持不变； ③NH3在M极被氧化为N2，由②中分析可知该电极反应在OH-环境下发生，故电极反应式为； 【小问3详解】 0~10 min内消耗的N2的物质的量为0.4 mol，消耗的H2的物质的量为1.2 mol，故用H2表示的反应速率为；压缩容器体积的瞬间，N2的物质的量不发生变化，由于合成氨的反应为气体分子数减少的反应，压缩容器体积促进反应正向进行，N2的物质的量逐渐减少，故选d； 【小问4详解】 设反应平衡时N2的物质的量为x mol，则NH3的量为(0.8-2x) mol，H2的量为(0.1+3x) mol，，解得x=0.3，则平衡时N2的物质的量为0.3 mol，则NH3的量为0.2 mol，H2的量为1.0 mol，该反应的平衡常数；达到平衡后再加入1.4 mol NH3和3 mol H2，则浓度商，与平衡常数K相等，故平衡不移动。 20. 某化学兴趣小组的同学欲测量某Na2SO3样品的纯度，为此进行了一系列实验。回答下列问题： （1）用化学方程式表示Na2SO3变质的原因：________________________。 （2）Na2SO3溶液的配制：取15.0 g Na2SO3样品，配制成500 mL相应溶液。 ①下图为“溶液配制”的部分过程，操作c应进行________次。 ②若称量样品时天平指针向右偏移，则所配溶液浓度________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。 （3）滴定分析：取25.00 mL所配制的Na2SO3溶液放入锥形瓶中，用0.1000 mol·L-1酸性KMnO4标准溶液滴定，滴定终点时消耗22.00 mL KMnO4溶液。 ①下图为取用Na2SO3溶液的滴定管排气泡操作示意图的是________(填选项字母)。 ②达到滴定终点时的判断依据是_______________________________________________，样品中Na2SO3的百分含量是________。 【答案】（1） （2） ①. 2-3 ②. 偏小 （3） ①. c ②. 最后半滴标准液加入后，溶液变为红色，且半分钟不恢复原来的颜色 ③. 92.4% 【解析】 【分析】配制一定物质的量浓度的溶液，所需的步骤有计算、称量、溶解（冷却）、转移、洗涤、定容、摇匀、装瓶贴签； 滴定按照检漏、洗涤、润洗、装液、滴定等顺序操作； 【小问1详解】 亚硫酸钠被空气中氧气氧化为硫酸钠而变质：； 【小问2详解】 ①洗涤操作过程中应洗涤2-3次，将洗涤液转移到容量瓶中，则操作c应进行2-3次。 ②若称量样品时天平指针向右偏移，则称量样品质量偏小，导致所配溶液浓度偏小。 【小问3详解】 ①亚硫酸钠溶液水解显碱性，应该使用碱式滴定管，碱式滴定管的气泡通常在橡胶管内，只要将滴定玻璃头朝上，并挤压橡皮管中的玻璃珠就可以将气泡冲出，故选c； ②高锰酸钾反应为紫红色溶液，则达到滴定终点时的判断依据是最后半滴标准液加入后，溶液变为红色，且半分钟不恢复原来的颜色；结合反应，样品中Na2SO3的百分含量是92.4%。 21. 侯氏制碱法打破了发达国家的技术垄断，获得了国际化工界的高度评价。回答下列问题： （1）侯氏制碱法以合成氨工厂的NH3和废气CO2为原料。已知相关部分共价键键能数据如表所示： 共价键 H—N N≡N H—H 键能/kJ·mol-1 391 945 436 计算合成氨反应的焓变： ΔH=________。 （2）向饱和食盐水中通入NH3和CO2，可析出NaHCO3晶体，过滤并加热晶体可制得纯碱。 ①写出溶液中析出NaHCO3的化学方程式：________________________________。 ②海水、血液等都含有，能起到维持海水和血液pH较小范围内变化的作用，原理是__________。 （3）分析常温下0.0015 mol·L-1 NaHCO3溶液中的平衡关系。 已知：常温下，H2CO3的电离常数：Ka1=4×10-7，Ka2=6×10-11；Ksp(CaCO3)=3×10-9。 ①水解平衡：离子方程式为________________________________。 ②电离平衡：，结合水解平衡，判断NaHCO3溶液显________(填“酸”或“碱”)性。 ③为继续探究溶液中是否存在其他平衡，进行如图所示的实验。 实验现象：振荡后试管内有白色沉淀产生，还产生少量气泡。 实验分析：NaHCO3溶液中存在水解平衡、电离平衡和水的电离平衡，上述平衡最终导致了溶液中存在较多的。 深入探讨：自偶电离平衡：查阅资料发现能发生自偶电离，NaHCO3溶液不会自发产生气体，结合以上分析，写出该自偶电离的离子方程式，并计算出平衡常数：__________________________________。 【答案】（1） （2） ①. ②. 既能与反应，又能与反应 （3） ①. ②. 碱 ③. 【解析】 【小问1详解】 化学反应的焓变 ，根据表格数据，合成氨反应的 。 【小问2详解】 ①向饱和食盐水中通入NH3和CO2，发生反应生成溶解度较小的碳酸氢钠沉淀和氯化铵，化学方程式为。 ②属于两性离子，当溶液中酸性增强时能与反应，当溶液中碱性增强时能与反应，从而起到缓冲作用，维持海水和血液的pH在较小范围内变化。 【小问3详解】 ①在水溶液中发生水解生成碳酸和氢氧根离子，水解的离子方程式为。 ②常温下，的水解常数 ，而其电离常数 ，由于 ，说明的水解程度大于其电离程度，因此NaHCO3溶液显碱性。 ③发生自偶电离生成碳酸和碳酸根离子，离子方程式为 ，该反应的平衡常数 。 22. 钴是生产耐热合金、硬质合金、防腐合金、磁性合金和各种钴盐的重要原料，其化合物在医疗应用、颜料制作、航空航天技术等方面有广泛的应用。湿法炼锌工业产生的钴渣中含有S、Co3O4、ZnO、Al2O3、Fe2O3等，可利用如图所示的工艺流程实现钴的富集。 已知：①S易溶于CS2； ②钴元素在“滤液2”中的存在形式为Co2+； ③“除锌”过程中KMnO4被还原为MnO2； ④Al(OH)3沉淀后没有再发生溶解； ⑤一定条件下，一些金属氢氧化物沉淀时的pH如表所示： 金属氢氧化物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Co(OH)2 Co(OH)3 Al(OH)3 开始沉淀的pH 2.3 6.8 6.6 0.8 3.1 完全沉淀(c=1.0×10-5 mol/L)的pH 3.2 8.3 9.2 2.1 4.7 回答下列问题： （1）“浸取”的目的是________________________________。 （2）“酸浸”时，浸取Co3O4的离子方程式为________________________________。 （3）“调节pH”时，pH的取值范围是________________。 （4）若“除锌”时控制pH=5.0，写出发生反应的离子方程式：________________________________。 （5）利用上述表格数据，计算Co(OH)2的Ksp=________。 【答案】（1）除去钴渣中的硫（或溶解硫） （2） （3） （4） （5）（或 ） 【解析】 【分析】钴渣中的S易溶于CS2，加CS2浸取时将硫溶解，除掉硫；过滤，所得滤渣1主要含有Co3O4、ZnO、Al2O3、Fe2O3等，往其中加H2O2、H2SO4酸浸，将金属氧化物转化为硫酸盐，其中钴元素在滤液2中存在形式为Co2+，则Co3O4在酸性条件下和过氧化氢发生氧化还原生成二价钴离子和氧气，反应为；再往其中加ZnO调节pH 不高于6.6，沉淀Fe3+、Al3+，“滤渣3”的主要成分是氢氧化铁、氢氧化铝，往滤液3中加KMnO4除锌后经处理得Co(OH)3。 【小问1详解】 钴渣中的S易溶于CS2，其他成分难溶于CS2，加CS2 “浸取”的目的是将硫溶解，除掉硫； 【小问2详解】 由分析，“酸浸”时，浸取Co3O4的离子方程式为； 【小问3详解】 “调节”pH时应沉淀Al3+、Fe3+，将其转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀除去，铝离子完全沉淀时pH为4.7，操作不能沉淀Co2+，据表格数据Co2+开始沉淀的pH为6.6，而此时Al3+、Fe3+已经沉淀完全，pH的取值范围是； 【小问4详解】 “除锌”时控制pH=5.0，此时溶液为酸性，酸性条件，高锰酸根离子氧化二价钴离子转化为Co(OH)3沉淀，已知，“除锌”过程中KMnO4被还原为MnO2，则反应中钴化合价由+2变为+3、锰化合价由+7变为+4，结合电子守恒，反应为：； 【小问5详解】 Co(OH)2完全沉淀时pH=9.2，pOH=4.8， Co(OH)2的。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $