精品解析：上海交通大学附属中学2026-2027学年高二上学期第一次调研测试 化学试卷

高二化学调研测试卷 (满分100分，60分钟完成。答案一律写在答题纸上。) 可能用到的相对原子质量：H-1 Li-7 O-16 Fe-56 一、铁的应用 铁及其化合物与生产、生活息息相关。回答下列问题： 1. *Fe2+易被人体吸收，医生建议在服用该补铁剂时，同时服用维生素C，维生素C的作用是________。 A. 还原剂 B. 氧化剂 C. 沉淀剂 D. 稳定剂 2. *印刷电路板的制作原理是用足量的FeCl3溶液腐蚀覆铜板上不需要的铜箔。写出上述反应的离子方程式：________。 3. *生铁是通过高炉冶炼而得到的，以赤铁矿为例用CO将其还原的化学方程式为________。 4. 某废料铁泥的主要成分为Fe2O3、FeO、Fe和杂质(杂质不与硫酸反应)。现取w g废料铁泥提取Fe2O3，设计实验流程如下： *①分离溶液A和沉淀C的操作中使用到的玻璃仪器有烧杯、________。(不定项) A．漏斗 B．分液漏斗 C．玻璃棒 D．滤纸 *②能检验溶液A中含有Fe2+的试剂是________。 A．铁粉 B．酸性KMnO4溶液 C．KSCN溶液 *③步骤Ⅳ中发生反应的化学方程式为________________。 ④若最终获得n g Fe2O3，则废料铁泥中铁元素的质量分数为________。 5. 高铁酸钠(Na2FeO4)是一种高效、多功能绿色水处理剂。Fe2O3可以作为制备高铁酸钠的原料。 ①干法制高铁酸钠的反应为：2FeSO4+6Na2O2=2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑该反应中的氧化剂是________。 A．FeSO4 B．Na2O2 C．FeSO4和Na2O2 ②每生成1 mol Na2FeO4，同时生成标准状况下的O2________L。 A．22.4 B．5.6 C．11.2 D．16.8 ③Na2FeO4可用于氧化去除高氯(含高浓度Cl-)废水中的有机物。已知，在酸性溶液中的氧化性大于Cl2.在使用Na2FeO4处理高氯废水中的有机物时，一般选择在碱性条件下进行，其原因是________________________。 二、镓与钠的应用 金属镓有“电子工业脊梁”的美誉，镓及其化合物应用广泛。某兴趣小组在实验室利用如图装置制备三氯化镓，同时验证Cl2和Br2的氧化性的相对强弱。 已知：①镓与铝最外层电子数相同，是性质相似的元素，形成的单质和化合物均有类似的性质。②三氯化镓(GaCl3)具有很强的吸湿性，在空气中吸收湿气而冒白雾。 在氯气流中加热镓可制备GaCl3，反应方程式。③NaBiO3可以与浓盐酸反应制备氯气。 回答下列问题： 6. 镓()原子的电子式为________；盛装NaBiO3的仪器名称是________。 7. *装置B中的试剂为________；装置C中试剂的作用是________。 8. *D中装有NaBr溶液，反应开始后能证明Cl2和Br2氧化性相对强弱的现象为：________________(只需写出一个现象即可)。 9. 装置E中盛有NaOH溶液，试管口内部放置湿润淀粉-KI试纸的主要目的是________。 A．检测是否有泄漏进入空气 B．验证氧化性 C．尾气吸收 10. 请推测写Ga(OH)3与NaOH反应的化学方程式________。 金属钠在工业中也有重要的应用。 11. *将小块钠放在水平放置的试管中部，用酒精灯加热使其充分反应(如图所示，夹持装置已略去)，生成物的颜色为________，呼吸面具中通常也会用到该生成物，请用化学方程式表示呼吸面具中发生的主要反应________。 12. 根据金属钠与水(滴有酚酞)反应的现象，下列有关说法错误的是________。 A. 钠熔化成闪亮的小球，说明钠的熔点低且反应放热 B. 反应后溶液的颜色逐渐变红，说明反应生成了碱 C. 根据氧化还原反应规律，可以直接判断产生的气体为H2 D. 若将钠放入CuSO4的水溶液中，会有红色固体析出 13. *向一定量的饱和NaOH溶液中加入少量Na2O固体，恢复到原来温度时，下列说法中正确的是________。(不定项) A. 溶液中Na+总物质的量不变 B. 溶液中OH-浓度不变 C. 溶质的质量分数不变 D. 溶液的质量不变 14. 向下列溶液中通入过量CO2，最终能产生白色沉淀的是________。(不定项) A. 澄清石灰水 B. CaCl2溶液 C. 饱和碳酸钠溶液 D. 漂白粉溶液 三、LiOH的制备 锂是支撑新能源电池的核心金属。以锂辉石(主要成分为，含少量、MgO、CaO杂质)为原料制备电池级的流程如下： 已知：、、完全沉淀的pH分别为3.7、5.2、10.4；开始溶解的pH为11。 (一)制备溶液。 15. “酸浸”时与反应的化学方程式为_________。 16. 锂浸出率随矿粉粒径变化关系如图-1所示，粒径大于58 μm时锂浸出率下降的原因是_________。 17. 酸浸所得溶液含有的金属阳离子除了还有、和微量、。补充完整获得纯净、中性溶液的实验方案： ①向浸出原液中分批加入________。 A．0.2 mol/L LiOH溶液 B．固体 ②搅拌，调节pH至略大于5.2，静置，过滤以除去和________。(不定项) A． B． C． D． ③再向所得滤液中逐滴加入0.2 mol/L LiOH溶液，至pH________(请写出合理的取值范围)，静置过滤，向滤液中逐滴加入2.0 mol/L硫酸至pH=7，得到中性溶液。 (二)制备并测定纯度。 18. 净化后的浓溶液与浓氢氧化钠溶液混合，得到混合体系。和的溶解度曲线如图-2所示，从混合体系中分离得到较高纯度的晶体涉及的操作有①________(A．将混合母液加热浓缩至有大量晶体析出；B．将混合母液加热浓缩至饱和)和②________(A．保持趁热过滤；B．保持趁热过滤)。 19. 若产品中杂质仅为时，通过下列实验测定的纯度。 称取0.4500 g样品，先加足量溶液，过滤后，将滤液定容至100.00 mL，移取20.00 mL，加入2-3滴甲基橙作指示剂，用0.1000 mol/L盐酸标准液滴定，消耗盐酸18.00 mL。计算样品中的纯度。(写出计算过程)________________。 四、CO2的综合利用 CO2的综合利用具有重要意义。回答下列问题： 20. 利用反应：，。不能实现常温下合成HCOOH的原因是________。 21. *已知：CH4和H2的标准燃烧热分别为，。CO2甲烷化反应，________kJ/mol。 A. -604.5 B. 604.5 C. -252.9 D. 252.9 22. CO2加氢生成CH3OH的主要反应的热化学方程式如下： 反应Ⅰ.，； 反应Ⅱ.，； 反应Ⅲ.，。 将的混合气体置于密闭容器中，达到平衡时，体系中温度和压强对CH3OH的选择性影响如图甲所示。 *①压强的大小：________。 A． B． C． D．无法确定 ②CH3OH的选择性随温度升高而下降的原因是________。 23. 将1 mol CO2和3 mol H2充入0.5 L恒容密闭容器中，在两种不同催化剂作用下发生反应Ⅰ，相同时间内CO2的转化率随温度变化曲线如图乙所示： ①由图可知________(填“催化剂ⅰ”或“催化剂ⅱ”)的催化效果更好。 A．催化剂ⅰ B催化剂ⅱ C．无法确定 ②a点时________(填“”“”或“”)。 A． B． C． D．无法确定 ③随温度的升高，CO2的转化率先增大后减小，理由是________。 ④T3温度下，催化剂ⅱ在5 min时达到d点，则________。 在T5温度下该反应的平衡常数K=________。 五、氧化性强弱的比较 为验证氧化性：，某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器和A中加热装置已省略，气密性已检验)。 实验过程： Ⅰ.打开弹簧夹，通入一段时间N2，再将T型导管插入装置B中，继续通入N2，然后关闭K1、K3、K4。 Ⅱ.打开活塞a，滴加一定量的浓盐酸，加热装置A。 Ⅲ.当装置B中溶液颜色变成黄色时，停止加热，关闭弹簧夹K2。 Ⅳ.检验装置B溶液中的离子。 Ⅴ.打开弹簧夹K3、活塞c，加入70%的硫酸，一段时间后关闭弹簧夹K3。 Ⅵ.再次检验装置B溶液中的离子。 Ⅶ.实验结束后，打开弹簧夹，再通入一段时间N2，然后拆卸洗涤整理仪器。 回答下列问题： 24. 装有浓盐酸的仪器名称是________。 A. 圆底烧瓶 B. 分液漏斗 C. 长颈漏斗 D. 干燥管 25. 装置A中反应的化学方程式为________。 26. 过程Ⅰ中通入一段时间N2的目的是________。 A．利用N2的还原性可以将转化为 B．使溶液混合均匀，以便于更充分的反应 C．排尽装置内的空气，防止O2氧化或SO2干扰实验 27. 步骤Ⅲ中，当装置B中溶液颜色变成黄色时，停止加热。该过程中发生反应的离子方程式是________________。 28. 写出该实验能说明氧化性的离子方程式：________________。 29. 装置B中的棉花用氢氧化钠溶液浸润，其目的是________________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二化学调研测试卷 (满分100分，60分钟完成。答案一律写在答题纸上。) 可能用到的相对原子质量：H-1 Li-7 O-16 Fe-56 一、铁的应用 铁及其化合物与生产、生活息息相关。回答下列问题： 1. *Fe2+易被人体吸收，医生建议在服用该补铁剂时，同时服用维生素C，维生素C的作用是________。 A. 还原剂 B. 氧化剂 C. 沉淀剂 D. 稳定剂 2. *印刷电路板的制作原理是用足量的FeCl3溶液腐蚀覆铜板上不需要的铜箔。写出上述反应的离子方程式：________。 3. *生铁是通过高炉冶炼而得到的，以赤铁矿为例用CO将其还原的化学方程式为________。 4. 某废料铁泥的主要成分为Fe2O3、FeO、Fe和杂质(杂质不与硫酸反应)。现取w g废料铁泥提取Fe2O3，设计实验流程如下： *①分离溶液A和沉淀C的操作中使用到的玻璃仪器有烧杯、________。(不定项) A．漏斗 B．分液漏斗 C．玻璃棒 D．滤纸 *②能检验溶液A中含有Fe2+的试剂是________。 A．铁粉 B．酸性KMnO4溶液 C．KSCN溶液 *③步骤Ⅳ中发生反应的化学方程式为________________。 ④若最终获得n g Fe2O3，则废料铁泥中铁元素的质量分数为________。 5. 高铁酸钠(Na2FeO4)是一种高效、多功能绿色水处理剂。Fe2O3可以作为制备高铁酸钠的原料。 ①干法制高铁酸钠的反应为：2FeSO4+6Na2O2=2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑该反应中的氧化剂是________。 A．FeSO4 B．Na2O2 C．FeSO4和Na2O2 ②每生成1 mol Na2FeO4，同时生成标准状况下的O2________L。 A．22.4 B．5.6 C．11.2 D．16.8 ③Na2FeO4可用于氧化去除高氯(含高浓度Cl-)废水中的有机物。已知，在酸性溶液中的氧化性大于Cl2.在使用Na2FeO4处理高氯废水中的有机物时，一般选择在碱性条件下进行，其原因是________________________。 【答案】1. A 2. 3. 4. ①. AC ②. B ③. ④. 或 5. ①. B ②. C ③. 酸性条件下会将氧化为有毒的气体造成二次污染，同时会消耗降低处理效率 【解析】 【分析】废料铁泥的主要成分为、、和杂质(杂质不与硫酸反应)。废料铁泥加足量硫酸溶解，生成的气体为氢气，溶液A中含有的溶质为硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸，沉淀C是难溶性杂质，溶液A加双氧水把硫酸亚铁氧化为硫酸铁，加氢氧化钠生成氢氧化铁沉淀，过滤、洗涤、干燥，氢氧化铁加热分解为氧化铁和水，据此分析； 【1题详解】 易被人体吸收，医生建议在服用该补铁剂时，同时服用维生素C，说明维生素C具有还原性，则维生素C作还原剂，故选A； 【2题详解】 用足量的溶液腐蚀覆铜板上不需要的铜箔，反应生成氯化亚铁和氯化铜，离子方程式：； 【3题详解】 生铁是通过高炉冶炼而得到的，氧化铁和反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为； 【4题详解】 ①分离溶液A和沉淀C的操作是过滤，过滤装置图为，使用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒； ②具有还原性，能使高锰酸钾溶液褪色，能检验溶液A中含有的试剂是酸性溶液，选B； ③氢氧化铁加热分解为氧化铁和水，反应的化学方程式为； ④根据铁元素守恒，若最终获得，废料铁泥中铁元素的质量分数为=； 【5题详解】 ①过氧化钠中的氧元素部分由-1价降为-2价，得电子作氧化剂，故选B； ②由方程式可知，每生成1 mol ，同时生成0.5 mol ，标准状况下的体积，故选C； ③酸性条件下会将氧化为有毒的气体，造成二次污染，同时会消耗，降低了去除有机物的处理效率。 二、镓与钠的应用 金属镓有“电子工业脊梁”的美誉，镓及其化合物应用广泛。某兴趣小组在实验室利用如图装置制备三氯化镓，同时验证Cl2和Br2的氧化性的相对强弱。 已知：①镓与铝最外层电子数相同，是性质相似的元素，形成的单质和化合物均有类似的性质。②三氯化镓(GaCl3)具有很强的吸湿性，在空气中吸收湿气而冒白雾。 在氯气流中加热镓可制备GaCl3，反应方程式。③NaBiO3可以与浓盐酸反应制备氯气。 回答下列问题： 6. 镓()原子的电子式为________；盛装NaBiO3的仪器名称是________。 7. *装置B中的试剂为________；装置C中试剂的作用是________。 8. *D中装有NaBr溶液，反应开始后能证明Cl2和Br2氧化性相对强弱的现象为：________________(只需写出一个现象即可)。 9. 装置E中盛有NaOH溶液，试管口内部放置湿润淀粉-KI试纸的主要目的是________。 A．检测是否有泄漏进入空气 B．验证氧化性 C．尾气吸收 10. 请推测写Ga(OH)3与NaOH反应的化学方程式________。 金属钠在工业中也有重要的应用。 11. *将小块钠放在水平放置的试管中部，用酒精灯加热使其充分反应(如图所示，夹持装置已略去)，生成物的颜色为________，呼吸面具中通常也会用到该生成物，请用化学方程式表示呼吸面具中发生的主要反应________。 12. 根据金属钠与水(滴有酚酞)反应的现象，下列有关说法错误的是________。 A. 钠熔化成闪亮的小球，说明钠的熔点低且反应放热 B. 反应后溶液的颜色逐渐变红，说明反应生成了碱 C. 根据氧化还原反应规律，可以直接判断产生的气体为H2 D. 若将钠放入CuSO4的水溶液中，会有红色固体析出 13. *向一定量的饱和NaOH溶液中加入少量Na2O固体，恢复到原来温度时，下列说法中正确的是________。(不定项) A. 溶液中Na+总物质的量不变 B. 溶液中OH-浓度不变 C. 溶质的质量分数不变 D. 溶液的质量不变 14. 向下列溶液中通入过量CO2，最终能产生白色沉淀的是________。(不定项) A. 澄清石灰水 B. CaCl2溶液 C. 饱和碳酸钠溶液 D. 漂白粉溶液 【答案】6. ①. ②. 圆底烧瓶 7. ①. 浓硫酸 ②. 防止装置D中的水蒸气进入硬质玻璃管使GaCl3水解 8. 装置D中溶液由无色变为橙色（或黄色、红棕色） 9. A 10. Ga(OH)3+NaOH=Na[Ga(OH)4] 11. ①. 淡黄色 ②. 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 12. D 13. BC 14. C 【解析】 【分析】NaBiO3与浓盐酸反应制得的氯气先经装置A除HCl、装置B干燥，再进入硬质玻璃管与镓在加热条件下反应生成GaCl3；GaCl3极易吸湿水解，则装置C装固体干燥剂，阻隔装置D中的水蒸气向硬质玻璃管扩散。装置D盛NaBr溶液，用于比较两种卤素单质的氧化性强弱；装置E用NaOH溶液吸收多余氯气，试管口内放湿润淀粉-KI试纸，用于监测氯气是否泄漏。 【6题详解】 镓与铝最外层电子数相同，最外层都只有3个电子，电子式只需画出这3个电子：；盛装固体NaBiO3的仪器是圆底烧瓶。 【7题详解】 装置B用于干燥氯气，其中盛装浓硫酸；GaCl3易吸湿水解，装置C中装固体干燥剂以吸收水蒸气，防止装置D中的水蒸气进入硬质玻璃管使GaCl3水解。 【8题详解】 氯气进入装置D后与NaBr发生反应：Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2，溶液由无色变为橙色（或黄色、红棕色），说明氯气把溴离子氧化成溴单质，故氧化性Cl2>Br2。 【9题详解】 A．若氯气吸收不完全而泄漏，湿润淀粉-KI试纸上的KI会被氯气氧化成I2，碘遇淀粉变蓝，故该试纸可以检测氯气是否泄漏进入空气，A正确； B．若NaOH溶液把多余的氯气完全吸收，该试纸并不会变色，不能验证氧化性，B错误； C．尾气吸收由装置E中的NaOH溶液完成，试纸本身不能吸收尾气，C错误； 故答案为A。 【10题详解】 Ga(OH)3与Al(OH)3性质相似，是两性氢氧化物，能与NaOH反应生成四羟基合镓酸钠，化学方程式为Ga(OH)3+NaOH=Na[Ga(OH)4]。 【11题详解】 钠在空气中加热生成过氧化钠，颜色为淡黄色；呼吸面具中过氧化钠吸收呼出的CO2并放出O2，主要反应为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。 【12题详解】 A．钠熔化成闪亮的小球，说明反应放热且钠的熔点低，A正确； B．反应后溶液逐渐变红，说明反应生成了碱（NaOH），B正确； C．根据氧化还原反应规律，钠失电子被氧化、水中的氢得电子被还原，生成的气体为H2，C正确； D．钠放入CuSO4溶液时先与水剧烈反应生成NaOH，NaOH再与CuSO4反应生成蓝色的Cu(OH)2沉淀，不会有红色固体析出，D错误； 故答案为D。 【13题详解】 A．Na2O与水反应生成NaOH：Na2O+H2O=2NaOH，消耗水使饱和溶液中有NaOH析出，溶液中钠离子的总物质的量减小，A错误； B．恢复到原来温度后溶液仍是该温度下的饱和溶液，溶解度不变，溶液中氢氧根离子的浓度不变，B正确； C．溶液仍为饱和溶液，溶质的质量分数不变，C正确； D．反应消耗水且有溶质析出，溶液的质量减小，D错误； 故答案为BC。 【14题详解】 A．澄清石灰水中通入过量CO2，最终生成可溶的Ca(HCO3)2，无沉淀，A错误； B．CaCl2溶液与CO2不反应，无沉淀，B错误； C．饱和Na2CO3溶液中发生Na2CO3(饱和)+CO2+H2O=2NaHCO3↓，NaHCO3的溶解度较小且反应消耗水，析出白色沉淀，C正确； D．漂白粉溶液中含、CaCl2，通入过量CO2，最终生成可溶的Ca(HCO3)2和HClO，无沉淀，D错误； 故答案为C。 三、LiOH的制备 锂是支撑新能源电池的核心金属。以锂辉石(主要成分为，含少量、MgO、CaO杂质)为原料制备电池级的流程如下： 已知：、、完全沉淀的pH分别为3.7、5.2、10.4；开始溶解的pH为11。 (一)制备溶液。 15. “酸浸”时与反应的化学方程式为_________。 16. 锂浸出率随矿粉粒径变化关系如图-1所示，粒径大于58 μm时锂浸出率下降的原因是_________。 17. 酸浸所得溶液含有的金属阳离子除了还有、和微量、。补充完整获得纯净、中性溶液的实验方案： ①向浸出原液中分批加入________。 A．0.2 mol/L LiOH溶液 B．固体 ②搅拌，调节pH至略大于5.2，静置，过滤以除去和________。(不定项) A． B． C． D． ③再向所得滤液中逐滴加入0.2 mol/L LiOH溶液，至pH________(请写出合理的取值范围)，静置过滤，向滤液中逐滴加入2.0 mol/L硫酸至pH=7，得到中性溶液。 (二)制备并测定纯度。 18. 净化后的浓溶液与浓氢氧化钠溶液混合，得到混合体系。和的溶解度曲线如图-2所示，从混合体系中分离得到较高纯度的晶体涉及的操作有①________(A．将混合母液加热浓缩至有大量晶体析出；B．将混合母液加热浓缩至饱和)和②________(A．保持趁热过滤；B．保持趁热过滤)。 19. 若产品中杂质仅为时，通过下列实验测定的纯度。 称取0.4500 g样品，先加足量溶液，过滤后，将滤液定容至100.00 mL，移取20.00 mL，加入2-3滴甲基橙作指示剂，用0.1000 mol/L盐酸标准液滴定，消耗盐酸18.00 mL。计算样品中的纯度。(写出计算过程)________________。 【答案】15. 16. 矿粉颗粒粒径越大，固体比表面积越小，矿粉和稀硫酸的接触面积减小，酸浸反应更难充分进行，锂的浸出率下降 17. ①. B ②. BC ③. 略大于10.4 18. ①. A ②. A 19. 20.00 mL 滤液消耗，，100.00 mL 溶液中：，，纯度：。 【解析】 【分析】β‑锂辉石加稀硫酸酸浸，锂、铝、铁、镁、钙元素溶解进入溶液，硅转化为二氧化硅，硫酸钙微溶转化为滤渣；再通过分步调pH除杂，依次沉淀除去Fe3+、Al3+、Mg2+，得到纯净硫酸锂溶液；最后加入浓NaOH，经结晶分离，析出目标产物。 【15题详解】 锂辉石属于硅酸盐，硅酸盐和强酸反应，Si元素转化为SiO2沉淀（流程里酸浸后滤渣就是SiO2)Li、Al转化为可溶性硫酸盐，故化学方程式为：。 【16题详解】 粒径大于58μm时锂浸出率下降的原因是矿粉颗粒粒径越大，固体比表面积越小，矿粉和稀硫酸的接触面积减小，酸浸反应更难充分进行，锂的浸出率下降。 【17题详解】 ①该步骤目的是调高pH，沉淀Fe3+、Al3+，同时不引入新杂质（阳离子只能是Li+）。Li2CO3固体和H+反应：，缓慢消耗氢离子，pH 变化平缓，容易控制；如果用LiOH溶液，局部碱性容易瞬间过高，容易提前让Al(OH)3溶解，不利于沉淀除杂，所以向浸出原液中分批加入固体，故选B。 ② pH>5.2，超过Fe(OH)3、Al(OH)3完全沉淀的pH，Fe3+、Al3+全部变成氢氧化物沉淀被过滤除去；此时Mg2+还没有沉淀[Mg(OH)2要pH到10.4才沉淀]，Li+一直留在溶液，过滤以除去和Fe3+、Al3+，故选BC。 ③再向所得滤液中逐滴加入0.2 mol/L LiOH溶液的目的是除去剩余的Mg2+，因此调节pH略低于10.4即可。 【18题详解】 此操作的目的是得到晶体，除去Na2SO4。由溶解度曲线可知，40℃时，N2SO4的溶解度达到最大，留在溶液中；溶解度较小，加热浓缩后优先结晶析出。因此将混合母液加热浓缩至有大量晶体析出，保持40℃趁热过滤，即可得到晶体，故答案依次选A、A。 【19题详解】 BaCl2将杂质Li2CO3转化为BaCO3沉淀除去，滴定反应：LiOH+HCl=LiCl+H2O，关系式：。20.00 mL 滤液消耗，，100.00 mL 溶液中：，，纯度：。 四、CO2的综合利用 CO2的综合利用具有重要意义。回答下列问题： 20. 利用反应：，。不能实现常温下合成HCOOH的原因是________。 21. *已知：CH4和H2的标准燃烧热分别为，。CO2甲烷化反应，________kJ/mol。 A. -604.5 B. 604.5 C. -252.9 D. 252.9 22. CO2加氢生成CH3OH的主要反应的热化学方程式如下： 反应Ⅰ.，； 反应Ⅱ.，； 反应Ⅲ.，。 将的混合气体置于密闭容器中，达到平衡时，体系中温度和压强对CH3OH的选择性影响如图甲所示。 *①压强的大小：________。 A． B． C． D．无法确定 ②CH3OH的选择性随温度升高而下降的原因是________。 23. 将1 mol CO2和3 mol H2充入0.5 L恒容密闭容器中，在两种不同催化剂作用下发生反应Ⅰ，相同时间内CO2的转化率随温度变化曲线如图乙所示： ①由图可知________(填“催化剂ⅰ”或“催化剂ⅱ”)的催化效果更好。 A．催化剂ⅰ B催化剂ⅱ C．无法确定 ②a点时________(填“”“”或“”)。 A． B． C． D．无法确定 ③随温度的升高，CO2的转化率先增大后减小，理由是________。 ④T3温度下，催化剂ⅱ在5 min时达到d点，则________。 在T5温度下该反应的平衡常数K=________。 【答案】20. 该反应的、，则，反应在任何温度下均不能自发进行 21. C 22. ①. A ②. 反应Ⅰ和反应Ⅲ为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，的生成量减少；反应Ⅱ为吸热反应，温度升高平衡正向移动，总转化的的物质的量增大，故的选择性下降 23. ①. B ②. B ③. b点前，反应未达平衡，随温度升高，反应速率加快，相同时间内的转化率增大；b点后，反应已达平衡，反应Ⅰ为放热反应，随温度升高，平衡逆向移动，的转化率降低 ④. ⑤. 【解析】 【20题详解】 反应的，且正反应气体分子数减少，即，根据吉布斯自由能判据，当且时，恒成立，因此该反应在任何温度下都不能自发进行； 【21题详解】 根据题意写出燃烧热的热化学方程式：①，，②，，根据盖斯定律，由②①可得目标反应：，其焓变，故选C； 【22题详解】 ①反应Ⅰ、反应Ⅲ均是气体分子数减少的反应，增大压强，平衡正向移动，的选择性增大，由图甲可知，相同温度下，对应的甲醇选择性大于，所以，故选A； ②反应Ⅰ、反应Ⅲ为放热反应（，），反应Ⅱ为吸热反应（），当温度升高时，反应Ⅰ、反应Ⅲ的平衡逆向移动，生成甲醇的物质的量减小；反应Ⅱ的平衡正向移动，总转化的的物质的量增大，根据甲醇选择性的计算公式，分子减小而分母增大，因此甲醇的选择性随温度升高而下降； 【23题详解】 ①由图乙可知，在相同温度（如、）下，达到平衡前，催化剂ⅱ对应的转化率更高，说明催化剂ⅱ能更快地加快反应速率，催化效果更好，故选B； ②a点处于曲线的上升阶段，此时反应尚未达到平衡，正向反应速率大于逆向反应速率，即，故选B； ③图像中曲线的最高点代表反应达到平衡状态，图像中的曲线表示相同时间内的转化率，b点前，反应未达到平衡，升高温度使反应速率加快，相同时间内的转化率增大；b点后，反应已达平衡，反应Ⅰ为放热反应，继续升高温度会导致平衡逆向移动，从而使的转化率减小； ④温度下，催化剂ⅱ在时达到d点，此时的转化率为，转化的的物质的量为，根据反应方程式，消耗的的物质的量为，则；在温度下，反应达到平衡（c点），的转化率为，转化的为，列三段式，平衡时各物质的物质的量为：，，，，容器体积为，平衡浓度分别为：，，，平衡常数。 五、氧化性强弱的比较 为验证氧化性：，某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器和A中加热装置已省略，气密性已检验)。 实验过程： Ⅰ.打开弹簧夹，通入一段时间N2，再将T型导管插入装置B中，继续通入N2，然后关闭K1、K3、K4。 Ⅱ.打开活塞a，滴加一定量的浓盐酸，加热装置A。 Ⅲ.当装置B中溶液颜色变成黄色时，停止加热，关闭弹簧夹K2。 Ⅳ.检验装置B溶液中的离子。 Ⅴ.打开弹簧夹K3、活塞c，加入70%的硫酸，一段时间后关闭弹簧夹K3。 Ⅵ.再次检验装置B溶液中的离子。 Ⅶ.实验结束后，打开弹簧夹，再通入一段时间N2，然后拆卸洗涤整理仪器。 回答下列问题： 24. 装有浓盐酸的仪器名称是________。 A. 圆底烧瓶 B. 分液漏斗 C. 长颈漏斗 D. 干燥管 25. 装置A中反应的化学方程式为________。 26. 过程Ⅰ中通入一段时间N2的目的是________。 A．利用N2的还原性可以将转化为 B．使溶液混合均匀，以便于更充分的反应 C．排尽装置内的空气，防止O2氧化或SO2干扰实验 27. 步骤Ⅲ中，当装置B中溶液颜色变成黄色时，停止加热。该过程中发生反应的离子方程式是________________。 28. 写出该实验能说明氧化性的离子方程式：________________。 29. 装置B中的棉花用氢氧化钠溶液浸润，其目的是________________。 【答案】24. B 25. 26. C 27. 28. 29. 吸收逸出的有毒气体（如 、），防止污染环境 【解析】 【分析】本实验旨在通过连续的氧化还原反应验证、、的氧化性强弱。根据氧化还原反应中“氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性”这一规律，实验设计分为两步：第一步利用装置A制备，通入装置B中将氧化为，证明氧化性；第二步利用装置C制备，通入装置B中将生成的还原为，证明氧化性。实验过程中需注意排除空气中的干扰，并做好尾气处理以防污染环境。 【24题详解】 根据仪器形状和带有活塞的特征可知，装有浓盐酸的仪器为分液漏斗，故选B。 【25题详解】 装置A用于制备氯气，利用二氧化锰与浓盐酸在加热条件下发生氧化还原反应，生成氯化锰、氯气和水，化学方程式为。 【26题详解】 装置中含有空气，空气中的氧气具有氧化性，能够氧化或，从而干扰实验结果。通入氮气可以排尽装置内的空气，防止氧气干扰实验。 【27题详解】 装置B中装有溶液，通入后溶液变黄，说明被氧化为黄色的，反应的离子方程式为。 【28题详解】 要证明氧化性，需要让作为氧化剂与发生反应。通入含有的溶液中，被氧化为，同时被还原为，离子方程式为。 【29题详解】 实验中涉及的和均为有毒气体，直接排放会污染空气。氢氧化钠溶液能与这两种酸性气体反应，因此用浸有氢氧化钠溶液的棉花来吸收尾气。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $