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山东省济宁市第一中学2023-2024学年高二上学期第三次月考化学试题
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这是一份山东省济宁市第一中学2023-2024学年高二上学期第三次月考化学试题，共24页。试卷主要包含了回答非选择题时，必须使用0，3，所以，C正确；， 下列图示与对应的叙述相符的是， 水煤气变换反应为 等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1.答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置，认真核对条形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。
3.回答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸，试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠，不破损。
可能用到的相对原子质量：
第Ⅰ卷(选择题，共40分)
一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 化学与生产、生活密切相关，生活中处处有化学。下列叙述正确的是
A. 明矾是一种良好净水剂，能够杀菌消毒净化水质
B. 生活中的干电池以及光伏路灯，均可将化学能转变成电能
C. 、NO、均为大气污染物，“燃煤固硫”、“汽车尾气催化净化”都能提高空气质量
D. 用硫化钠做沉淀剂除去废水中的铜离子，利用了氧化还原反应原理
【答案】C
【解析】
【详解】A．明矾溶于水电离产生的铝离子水解生成具有吸附性的氢氧化铝胶体，可用于净水，不能用来杀菌消毒，A错误；
B．太阳能路灯的电池板白天将太阳能转化为电能，同时对蓄电池充电，进而将电能转化为化学能，B错误；
C．“燃煤固硫”减少空气中二氧化硫的排放，“汽车尾气催化净化”减少空气中氮氧化物的排放，都能提高空气质量，C正确；
D．硫化钠和铜离子生成硫化铜沉淀，没有元素化合价改变，不是氧化还原反应，D错误；
故选C。
2. 2023年是元素周期表发表154周年，期间科学家为完善周期表做出了不懈努力。中国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟等9种元素相对原子质量的新值，被采用为国际新标准。铟与铷同周期，下列说法错误的是
A. In是p区元素B. 基态铟原子核外电子排布式为
C. 原子半径：In＜RbD. 碱性：
【答案】B
【解析】
【详解】A．铟元素的原子序数为 49，基态原子的价电子排布式为5s25p1，则铟元素处于元素周期表的p区，A正确；
B．铟元素的原子序数为 49，基态铟原子核外电子排布式为，B错误；
C．铟与铷同周期，同周期元素从左到右，原子半径逐渐减小，故原子半径：In＜Rb，C正确；
D．同周期元素，从左到右金属性依次减弱，最高价氧化物对应水化物的碱性依次减弱，则氢氧化铟的碱性弱于氢氧化铷，D正确；
故选B。
3. 下列说法或表示方法正确的是
A. 等物质的量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出的热量多
B. 由C(s，石墨)= C(s，金刚石) 可知，金刚石比石墨稳定
C. 在稀溶液中， 。向的溶液中加入一水合氨，恰好完全反应的热效应为，则
D. 在时，完全燃烧生成液态水，放出热量，氢气燃烧的热化学方程式可以表示为
【答案】C
【解析】
【详解】A．磷由固体变为气体的过程是吸热过程，所以等物质的量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出的热量少，A错误；
B．由C(s，石墨)= C(s，金刚石) 可知，金刚石的能量高于石墨的能量，物质具有的能量越低越稳定，所以石墨比金刚石稳定，B错误；
C．一水合氨是弱电解质，弱电解质的电离需要吸热，因此和盐酸发生反应放出的热量要小于57.3，所以，C正确；
D．完全燃烧生成液态水，放出热量，则4gH2完全燃烧生成液态水，放出热量，故，D错误；
故选C。
4. 在容积为的恒容容器内进行反应，经后，A的物质的量减少了。下列对反应速率的表示中正确的是
A. 内，B的化学反应速率是
B. 内，A的化学反应速率是
C. 缩小体积，增大压强，该反应活化分子百分数不变，化学反应速率变快
D. 若，可证明该反应达到了化学平衡状态
【答案】AC
【解析】
【详解】A．经2min后，A的浓度减少了0.8ml/L，用单位时间内A的物质的量变化表示的平均反应速率是0.4ml/(L•min)-1，根据系数比为反应速率之比，则B的化学反应速率是0.3ml/(L•min)-1，A正确；
B．2min末时的反应速率为即时速率，用A表示为0.4 ml/(L·min)是2min内的平均速率，B错误；
C．缩小体积，增大压强，活化分子数增多，活化分子百分数不变，反应速率加快，C正确；
D．同一物质正逆反应速率相等时，该反应达到平衡，则v(C)正=2v(D)逆，可证明该反应达到了化学平衡状态，D错误；
答案选AC。
5. 下列图示与对应的叙述相符的是
A. 根据图①可判断可逆反应“”的
B. 根据图②，若除去溶液中的可向溶液中加入适量，至pH在4左右
C. 图③表示乙酸溶液中通入氨气至过量过程中溶液导电性的变化
D. 图④表示加入催化剂，化学反应的焓变减小
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据图①可知，交点之前，反应未达平衡，交点时处于平衡状态，交点后增大温度，逆反应速率大于正反应速率，平衡逆向移动，升高温度平衡向吸热反应方向移动，故可以判断正反应是放热反应，A错误；
B．由图可知，三价铁离子在pH=4左右沉淀完全，此时铜离子不沉淀，故可以加入适量CuO调节pH至4左右，从而除去溶液中的，B正确；
C．乙酸溶液中通入氨生成乙酸铵，由弱电解质变为强电解质，溶液的导电能力增强，与图像不符，C错误；
D．催化剂只改变反应历程，不会改变反应的焓变，D错误；
故选B。
6. 水煤气变换反应为 。我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面水煤气变换的反应历程，如下图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用•标注。下列说法错误的是
A. 水煤气变换反应的
B. 步骤③的化学方程式为
C. 步骤⑤只有极性键的形成
D. 该反应中的决速步骤为步骤④
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据图示，反应物的量高于生成物的总能量，所以该反应为放热反应，，A正确；
B．如图所示，步骤③的化学方程式为，B正确；
C．步骤⑤中生成氢气和，所以步骤⑤既有极性键的形成，又有非极性键的形成，C错误；
D．速率最慢的步骤绝决定整个反应的速率，活化能越高，反应速率最慢，如图，步骤④活化能最高，反应速率最慢，决定整个反应速率，D正确；
故选C。
7. 铝片与Na2CO3溶液反应的探究实验如下图所示。
下列说法不正确的是
A. Na2CO3溶液中存在水解平衡：+ H2O+OH-
B. 对比I、III，说明Na2CO3溶液能破坏铝表面的保护膜
C. 推测出现白色浑浊的原因：++H2O = Al(OH)3↓+
D. 加热后H2和CO2逸出时发生的反应均为氧化还原反应
【答案】D
【解析】
【分析】实验Ⅰ，将铝片放入水中，不发生反应；实验Ⅱ，给水加热，铝片与热水仍不反应；实验Ⅲ，将铝片放入Na2CO3溶液中，铝片表面产生细小气泡，表明有少量铝与溶液反应产生H2；实验Ⅳ，加热烧杯，反应剧烈，出现白色浑浊，生成H2和CO2。
【详解】A．Na2CO3为强碱弱酸盐，在溶液中发生水解，存在水解平衡：+ H2O+OH-，A正确；
B．在铝片表面，有一层致密的氧化铝保护膜，保护内部的铝，实验III中，有气泡产生，则表明铝与溶液发生了反应，对比I、III，说明Na2CO3溶液能破坏铝表面的保护膜，B正确；
C．推测白色浑浊应为Al(OH)3，Al、Al2O3与碱性溶液反应都能生成，水解生成，则产生白色浑浊的原因为：++H2O = Al(OH)3↓+，C正确；
D．加热后Al与碱性溶液反应生成H2为氧化还原反应，CO2可能是由NaHCO3水解产物受热分解产生，发生的反应为非氧化还原反应，D不正确；
故选D。
8. 我国科学家在寻找“点击反应”的砌块过程中，发现一种新的化合物，结构如下图所示，其中X、Y、Z和W是原子序数依次增大的短周期主族元素，Y与Z是同一主族元素。下列说法正确的是
A. 简单离子半径：W>Z>Y>XB. X、Y、Z和W电负性最大的为W
C. X、Z、W氧化物的水化物均为强酸D. X、Y、Z、W第一电离能最大的为X
【答案】D
【解析】
【分析】X、Y、Z和W是原子序数依次增大的短周期主族元素，Y与W是同一主族元素，Z能形成6个化学键，则Y为氧、Z为硫；W形成1个共价键为氯；X形成3个共价键为氮，综上，X为N，Y为O，Z为S，W为Cl，以此分析；
【详解】A．电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；简单离子半径：，A错误；
B．同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强；同主族由上而下，金属性增强，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱；电负性最大的为O，B错误；
C．亚硝酸、亚硫酸不是强酸，C错误；
D．同周期从左到右，电离能增大，但ⅤA族为半满稳定结构，则电负性N＞O，同主族元素，从上到下，电离能减小，则电离能最大的为N，D正确；
故选D。
9. 甲烷燃料电池采用铂做电极材料，两个电极上分别通入和，电解质溶液为溶液。某研究小组将上述甲烷燃料电池作为电源，进行电解饱和食盐水和电镀的实验，如图所示，其中乙装置中X为离子交换膜。下列说法错误的是
A. 为防止生成的氯气和氢氧化钠接触，乙中X为阳离子交换膜
B. 丙中的溶液，银离子浓度不变
C. 甲烷燃料电池正极电极反应式是
D. 乙中两电极上一共产生气体(标准状况)时，丙中a极质量增加
【答案】C
【解析】
【分析】甲烷燃料电池中，通入甲烷的一极为负极，通入氧气的一极为正极，则乙装置中Fe铁电极为阴极，石墨电极为阳极，丙装置中a电极为阴极，b电极为阳极。
【详解】A．乙装置中，Fe铁电极为阴极，水中的氢离子得电子生成氢气，余下氢氧根离子，石墨电极为阳极，氯离子失电子生成氯气，则乙中X为阳离子交换膜，Na+移动向阴极，阴极得到NaOH和氢气，为了防止生成的氯气和氢氧化钠接触，乙中为阳离子交换膜，A正确；
B．丙装置中电镀时，a电极为阴极，银离子得电子生成银，b电极为阳极，银失电子生成阴离子，溶液银离子浓度不变，B正确；
C．甲烷燃料电池，碱性环境下，正极电极反应式是，C错误；
D．乙中上一共产生气体2.24L(标准状况)时，其物质的量为0.1ml时，各产生0.05ml的氢气和氯气，则电路中转移0.1ml电子，则a极析出0.1ml银单质，其质量增加10.8g，D正确；
故选C。
10. 常温下，以酚酞作指示剂，用的溶液滴定的二元酸溶液。溶液中pH、含A微粒的分布系数(物质的量分数)随滴加溶液体积的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A. 在水中电离的方程式为：，
B. 当时，溶液中离子浓度大小顺序为：
C. 当时，
D. 常温下，的电离常数约为
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知，二元酸溶液中HA-占90%，A2-占10%，没有分子，说明第一步全电离。
【详解】A．由分析可知，第一步全电离、第二步部分电离，故为、，A错误；
B．当时，NaOH和恰好完全反应生成NaHA，溶质为NaHA，溶液的pH约为2，氢离子抑制HA-的电离，氢离子浓度比c(A2-)大，溶液中离子浓度大小顺序为：，B错误；
C．当时，溶质为等量的NaHA、Na2A，溶液中的电荷守恒：，物料守恒为，用两个等式消去c(Na+)可得：，C错误；
D．常温下，由于第一步完全电离，则HA-的起始浓度为0.1000ml/L，根据图当V(NaOH)=0时，HA-的分布系数为0.9，溶液的pH=1，A2-的分布系数为0.1，则HA-的电离平衡常数，D正确；
故选D。
二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
11. 下列实验操作、现象及所得出的结论均正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【详解】A．测得pH都等于7说明醋酸根离子、铵根离子水解程度相同，使得溶液显中性，但是不能说明同温不同浓度的溶液中水的电离程度相同，不同浓度醋酸铵溶液对水的电离促进作用不同，A错误；
B．浓硫酸使得铝钝化阻碍了反应进行，使得锌发生氧化反应做负极，不能说明金属活泼性：铝＜锌，B错误；
C．反应中硫离子过量，硫离子会和锌离子、银离子生成沉淀，不存在沉淀转化，不能说明，C错误；
D．通过对比实验，可证明对的分解起催化作用，D正确；
故选D。
12. 有四种短周期元素A、B、C、D，其中A、B、C在周期表中所处的位置如图所示，且它们的质子数之和为32。D元素原子的最外层电子数为次外层电子数的2倍。则下列说法正确的是
A. 化合物中键和键之比为
B. A、B两种元素的气态氢化物均能和它们的最高价氧化物对应的水化物反应，且反应类型相同
C. 、中每个原子都满足8电子稳定结构
D. 四种元素形成的气态氢化物中，C元素形成的氢化物的稳定性最高
【答案】CD
【解析】
【分析】根据ABC三种元素在周期表中的相对位置可知，如果设A的原子序数是x，则B是x＋9，C是x＋2，则x＋x＋9＋x＋2＝32，解得x＝7，即A是N，B是S，C是F；D元素原子的最外层电子数为次外层电子数的2倍，因此D是碳元素。
【详解】A．化合物为CS2，其结构为S=C=S，其中键和键之比为2:2=1:1，A错误；
B．A、B两种元素的气态氢化物分别为氨气、硫化氢，它们的最高价氧化物对应的水化物分别为硝酸、硫酸；氨气和硝酸反应是化合反应，且不是氧化还原反应，H2S和浓硫酸反应是氧化还原反应，反应类型不同，B错误；
C．、分别为CS2、CF4，其每个原子都满足8电子稳定结构，C正确；
D．非金属性越强，氢化物的稳定性越强，F是最活泼的非金属，HF的稳定性最高，D正确；
故选CD。
13. 在3种不同条件下，分别向容积为的恒容密闭容器中充入和，发生反应 。实验的相关条件和数据如下表所示：
下列说法正确的是
A. 可用压强或密度是否发生变化判断上述反应是否达到平衡状态
B. 实验Ⅱ可能隐含的条件是使用催化剂，实验Ⅲ反应时
C. 由表中信息可知：，并且有
D. 实验Ⅰ达到平衡后，恒温条件下再向容器中通入和，达到平衡时，
【答案】BD
【解析】
【详解】A．因为反应前后气体分子数不等，压强改变平衡将发生移动，但气体的质量、体积都不变，密度始终不变，所以能用压强是否发生变化判断上述反应是否达到平衡状态，但不能用密度是否变化判断反应是否达到平衡，A错误；
B．实验Ⅱ达平衡时各物质的浓度不变，则平衡不移动，但反应所用时间缩短，隐含的条件是使用催化剂；实验Ⅲ达到平衡时，B正确；
C．由表中信息可知：升高温度，D的量减小，则平衡逆向移动，正反应为放热，焓变小于0，则Q＞0；实验Ⅰ、Ⅱ参加反应的A物质的量小于2ml，放出热量相等但比Q小，实验Ⅲ升高温度，平衡逆向移动，放出热量比Q1小，所以有Q3＜Q1=Q2＜Q，C错误；
D．由表可知，实验Ⅰ达到平衡后，c(A)=c(D)=0.5ml·L-1，c(B)=0.25ml·L-1，，恒温条件下再向容器中通入1 ml A和1 ml D，此时c(A)=c(D)=1.0ml·L-1，浓度商Q==K，则平衡不发生移动，所以c(D) = 1.0ml·L-1，D正确；
故选BD。
14. 已知：一定温度下，。三种金属硫化物在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是
A. a点有沉淀生成
B. 可用除去溶液中混有的少量
C. 向悬浊液中加入少量水，平衡向溶解的方向移动，减小
D. 和共存的悬浊液中，
【答案】BD
【解析】
【分析】当横坐标相同时，纵坐标数值越大，金属阳离子浓度越小，其溶度积常数越小。根据图可知，溶度积常数：Ksp(MnS)>Ksp(ZnS)>Ksp(CuS)，则在ZnS曲线下方表示ZnS的过饱和溶液，曲线上表示ZnS的饱和溶液，曲线上方表示ZnS的不饱和溶液。
【详解】A．对于ZnS，a点为不饱和溶液，所以a点无ZnS沉淀生成，A错误；
B．溶度积常数表达式相同时，溶度积常数大的难溶物容易转化为溶度积常数小的难溶物，Ksp(MnS)>Ksp(ZnS)，所以可用MnS除去MnCl2溶液中混有的少量ZnCl2，B正确；
C．向CuS悬浊液中加入少量水，平衡向溶解的方向移动，但是溶液仍然为饱和溶液，c(S2-)不变，C错误；
D．CuS和MnS共存的悬浊液中，，D正确；
答案选BD。
15. 化学性质类似的盐酸羟胺是一种常见的还原剂和显像剂。工业上主要采用图1所示的方法制备，其电池装置中含Fe的催化电极反应机理如图2所示。图3是用图1的电池电解处理含有、的酸性废水的装置。下列说法错误的是
A. 图1电池工作时，Pt电极是正极
B. 图2中，A，B为
C. 电极b接电源负极，处理，电路中转移
D. 电池工作时，每消耗(标准状况)，左室溶液质量增加
【答案】A
【解析】
【分析】由题目信息可快速推出图1是原电池，且由NO发生还原反应变成盐酸羟胺可知铁电极为正极、Pt电极上氢气失去电子发生氧化反应是负极；图3为电解池，由硝酸根离子得到电子发生还原反应生成铵根离子，可知b电极为阴极，则a为阳极。
【详解】A．由分析可知，图1电池工作时，Pt电极是负极，A错误；
B．由题目信息类似可知，NH2OH的性质类似NH3，能与盐酸发生非氧化还原反应而生成，则图2中的A为，B为，B正确；
C．图b为阴极，因此要接电源的负极，硝酸离子最终变成了氮气，氮元素化合价由+5变为0，根据化合价的变化可推出处理1ml硝酸根离子共转移5ml电子，C正确；
D．含铁的催化电极为正极，发生反应：，4个氢离子中有1个是左侧溶液中盐酸提供的，3个是右侧迁移的，标况下消耗的为0.1ml，则左室增加的质量为0.1mlNO和0.3ml氢离子，质量为0.1ml×30g/ml+0.3ml×1g/ml=3.3g，D正确；
故选A。
第Ⅱ卷(非选择题，共60分)
三、非选择题：本题共4小题，共60分。
16. 硫氰酸钾是一种用途广泛的化学药品，常用于合成树脂、杀虫杀菌剂等。某化学小组用下图实验装置模拟工业制备硫氰酸钾，并进行相关实验探究。
已知：D中三颈烧瓶内盛放、水和催化剂，发生反应，该反应比较缓慢且高于170℃时易分解，在高于25℃时即分解。
（1）B中装有的物质为_______(写名称)，D中盛装溶液的仪器名称为_______，E中球形干燥管的作用为_______。
（2）制备溶液：将D中反应混合液加热至105℃，打开通入氨气。反应一段时间后，关闭，保持三颈烧瓶内反应混合液温度为105℃一段时间，该过程的目的为_______；打开，缓缓滴入适量的溶液，继续保持反应混合液温度为105℃。
（3）装置E中发生氧化还原反应的离子方程式是_______。
（4）将制备所得硫氰酸钾晶体进行含量的测定：称取样品，配成溶液。量取溶液于锥形瓶中，加入适量稀硝酸，再加入几滴，用标准溶液滴定，平行滴定四次，消耗标准溶液体积分别为，、、。[已知：滴定时发生的反应为白色]
①滴定终点的现象为_______。
②晶体中的质量分数为_______(的摩尔质量为)。
③下列操作或说法正确的是_______(填标号)。
A．用量筒量取溶液于锥形瓶中
B．锥形瓶洗净后未干燥，会导致测定结果偏低
C．读数时可以将滴定管从架上取下，捏住管上端无刻度处，使滴定管保持垂直
D．滴定前平视读数，滴定后仰视读数，会导致测定结果偏高
【答案】（1） ①. 碱石灰 ②. 恒压滴液漏斗 ③. 防倒吸
（2）使NH4HS完全分解而除去，防止NH4SCN受热分解
（3）2Fe3++H2S=2Fe2++S+2H+
（4） ①. 滴入最后半滴标准溶液，溶液红色褪去，且半分钟内不恢复原色 ②. 77.6% ③. CD
【解析】
【分析】浓氨水与生石灰发生反应制取氨气，利用球形干燥管内碱石灰除水干燥后，通入四氯化碳中，产生的氨气与D中CS2、水和催化剂发生反应，由于反应缓慢且高于170时NH4SCN易分解，高于25时NH4HS即分解，所以需控制温度，生成的产物与氢氧化钾发生反应，生成KSCN，生成的H2S及未反应完全的氨气可以用酸性硫酸铁溶液吸收，除去尾气。
【小问1详解】
浓氨水与生石灰发生反应制取氨气，利用球形干燥管内碱石灰除水干燥，所以B中装有的物质为碱石灰；D中盛装KOH溶液的仪器名称为恒压滴液漏斗；E装置为尾气处理装置，其中球形干燥管的作用为防倒吸；
【小问2详解】
由于高于170时NH4SCN易分解，高于25时NH4HS即分解，所以保持三颈烧瓶内反应混合液温度为105℃一段时间，该过程的目的为使NH4HS完全分解而除去，防止NH4SCN受热分解；
【小问3详解】
装置E主要是利用Fe2(SO4)3溶液氧化H2S、吸收氨气，其中发生氧化还原反应的离子方程式是2Fe3++H2S=2Fe2++S+2H+；
【小问4详解】
①SCN-与Fe3+发生可逆反应，使溶液变为血红色，当向溶液中滴加硝酸银标准溶液时，又发生反应生成白色沉淀，反应消耗SCN-，化学平衡逆向移动，使SCN-浓度减小，溶液红色变浅，当SCN-与Ag+恰好完全反应时，溶液中不含有SCN-，反应完全被破坏，溶液红色褪去，此时反应达到滴定终点，所以达到滴定终点时的现象为滴入最后半滴标准溶液，溶液红色褪去，且半分钟内不恢复原色；
②第三次实验数据排除，平均消耗20.00mL标准溶液，由可知，n(SCN-)=0.1000ml/L(20.0010-3)L=210-3ml，所以晶体中KSCN的质量分数为；
③A．量筒精确度不高，不能用量筒量取25.00mL溶液，故A错误；
B．锥形瓶洗净后未干燥，对实验结果无影响，故B错误；
C．读数时为防止液体体积读数不准确，可将滴定管从滴定管架上取下，捏住滴定管上端无刻度处，使滴定管保持垂直，然后使视线最低处与刻度线相平进行读数，故C正确；
D．滴定前平视读数，滴定后仰视读数，会使末次读数偏大，从而会导致测定结果偏高，故D正确；
故答案为：CD。
17. 铬和钒具有广泛用途。铬钒渣中铬和钒以低价态含氧酸盐形式存在，主要杂质为铁、铝、硅、磷等的化合物，从铬钒渣中分离提取铬和钒的一种流程如下图所示：
已知：最高价铬酸根在酸性介质中以存在，在碱性介质中以存在。
（1）煅烧过程中，钒和铬被氧化为相应的最高价含氧酸盐，其中含铬化合物主要为_______(填化学式)。
（2）“沉淀”步骤中主要生成的滤渣为_______(填化学式)。
（3）“除硅磷”步骤中，使硅、磷分别以和的形式沉淀，该步需要控制溶液的的原因为_______。
（4）“分离钒”步骤中，将溶液pH调到1.8左右得到沉淀，在时溶解为的离子方程式为_______。
（5）“还原”步骤中加入焦亚硫酸钠溶液，反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为_______；的性质与相似，写出与溶液反应的离子方程式_______。
【答案】17. Na2CrO4
18. Al(OH)3
19. pH过小时，磷酸根会与H+反应使其浓度降低导致减少，除磷率减小，同时可能产生硅酸胶状沉淀不易处理；pH过大时，会导镁离子生成氢氧化镁沉淀，不能形成MgSiO3沉淀，导致除硅率减小，同时溶液中铵根离子浓度降低导致无法完全沉淀，除磷率减小
20.
21. ①. 2:3 ②.
【解析】
【分析】由题给流程可知，铬钒渣在氢氧化钠和空气中煅烧，将钒、铬、铁、铝、硅、磷等元素转化为相应最高价含氧酸盐，煅烧渣加入水浸取、过滤得到含有氧化铁的滤渣；向滤液中加入稀硫酸调节溶液pH将Al元素转化为氢氧化铝沉淀，过滤得到强氧化铝滤渣；向滤液中加入硫酸镁溶液、硫酸铵溶液将硅元素、磷元素转化为MgSiO3和沉淀，过滤得到含有MgSiO3、的滤渣和滤液；向滤液中加入稀硫酸调节溶液pH将钒元素转化为五氧化二钒，过滤得到五氧化二钒和滤液；向滤液中焦亚硫酸钠溶液将铬元素转化为三价铬离子，调节溶液pH将铬元素转化为氢氧化铬沉淀，过滤得到氢氧化铬。
【小问1详解】
最高价铬酸根在酸性介质中以存在，在碱性介质中以存在。故煅烧过程中，铬元素转化为铬酸钠Na2CrO4；
【小问2详解】
沉淀步骤调pH到弱碱性的目的是将Al元素转化为氢氧化铝沉淀；
【小问3详解】
由分析可知，加入硫酸镁溶液、硫酸铵溶液的目的是将硅元素、磷元素转化为MgSiO3和沉淀，若溶液pH<9时，磷酸根会与H+反应使其浓度降低导致无法完全沉淀，同时可能产生硅酸胶状沉淀不易处理；若溶液pH>9时，会导镁离子生成氢氧化镁沉淀，不能形成MgSiO3沉淀，导致除硅率减小，同时溶液中铵根离子浓度降低导致无法完全沉淀，除磷率减小；
【小问4详解】
将溶液pH调到1.8左右得到沉淀，在时和溶液氢离子反应生成和水，离子方程式为；
【小问5详解】
最高价铬酸根在酸性介质中以存在，由题意可知，还原步骤中加入焦亚硫酸钠溶液的目的是将铬元素转化为铬离子，反应中铬化合价由+6变为+3，硫元素化合价由+4变为+6，结合电子守恒可知，反应的离子方程式为，则反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为2:3；的性质与相似，则与溶液反应的生成，离子方程式。
18. 1906年，哈伯在60℃高温、200兆帕高压的条件下，用锇(Os)作催化剂，首次成功得到了氨，但产率较低。随着科学的进步以及科学家们对催化剂的研究改进，现在工业上普遍采用铁触媒做合成氨的催化剂，大大提高了合成氨的产率。
（1）基态氮原子中，核外电子有_______种空间运动状态，能量最高的电子的电子云在空间有_______个伸展方向。
（2）原子中运动的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用“”表示，与之相反的用“”表示，称为电子的自旋磁量子数。对于基态的氮原子，其价电子自旋磁量子数的代数和为_______。
（3）铁触媒是普遍使用的以铁为主体的多成分催化剂，通常还含有、、、、等氧化物中的几种。
①Cr原子的价电子排布图为_______；第四周期ds区元素中，与基态Cr原子最外层电子数目相同的元素的元素符号为_______。
②上述氧化物所涉及的元素中，处于元素周期表中p区的元素有_______(填元素符号)。
（4）我国科研人员研制出了(M为Fe、Mn等金属)等催化剂，使得合成氨工业的温度，压强分别降到了350℃、，这是近年来合成氨反应研究中的重要突破。
①Mn在元素周期表中的位置_______，基态Mn原子未成对的电子数为_______。
②第三电离能_______(填“>”或“＜”)，原因是_______。
（5）我国长征系列运载火箭使用的液态燃料主要是偏二甲肼[结构简式：，可看作是肼中同一氮原子上的两个氢原子被甲基取代]和四氧化二氮，燃烧时发生反应：。当该反应消耗时将形成_______。
【答案】（1） ①. 5 ②. 3
（2）或
（3） ①. ②. Cu ③. Al、O
（4） ①. 第四周期ⅦB族 ②. 5 ③. ＜ ④. 价电子排布式为，易失去一个电子形成比较稳定的半满状态，而的价电子排布式为，处于较稳定的半充满状态，所以难失去，故第三电离能＜
（5）5
【解析】
【小问1详解】
空间运动状态数=轨道数目，基态N原子有5个轨道，因此有5种空间运动状态；基态N原子中，能量最高的电子为2p电子，电子云在空间有3个伸展方向；
【小问2详解】
基态氮原子电子排布式为，则其价电子自旋磁量子数的代数和为或；
小问3详解】
①Cr为24号元素，其价电子排布式为，因此其价电子排布图为；第四周期ds区元素中，铜的价电子为，与基态Cr原子最外层电子数目相同，因此元素符号为Cu；
②上述氧化物所涉及的元素中，处于元素周期表中p区的元素有Al、O；
【小问4详解】
①Mn为25号元素，在元素周期表中位于第四周期ⅦB族；基态Mn原子的核外电子排布式为，故基态Mn原子未成对的电子数为5；
②价电子排布式为，易失去一个电子形成比较稳定的半满状态，而的价电子排布式为，处于较稳定的半充满状态，所以难失去，故第三电离能＜；
【小问5详解】
一个氮气分子由氮氮三键结合而成，三键中含有一个键和2个键，一个CO2分子中含有两个碳氧双键，每个双键中有一个键和1个键，根据反应，当该反应消耗时将生成1mlCO2和，则形成键的物质的量为。
19. 已知：常温下，部分弱电解质的电离平衡常数如下表所示，回答下列问题：
（1）常温下，物质的量浓度相等的下列溶液pH由大到小的顺序是_______(填序号)。
①溶液 ②溶液 ③溶液 ④溶液 ⑤溶液
（2）常温下，将溶于水向该溶液中滴加溶液后溶液呈中性，所滴加HF溶液的浓度为_______。
（3）下列离子方程式错误的是_______(填序号)。
①向溶液中加入过量溶液：
②向溶液中通入少量气体：
③向溶液中通入过量气体：
④向溶液中加入少量溶液：
（4）①下列能证明草酸为弱酸的实验是_______(填标号)。
A．室温下，分别取等浓度溶液和盐酸测 pH，溶液 pH 大于盐酸
B．室温下，浓度为 c1的溶液 pH=a，加入一定量的 溶液，测得pH>a
C．室温下，取pH=a(a<3)的溶液稀释 100 倍后，测其pHD．标准状况下，取0.10ml/L的溶液100mL 与足量锌粉反应，收集到H2体积为224mL
②用0.02000 ml/L的NaOH溶液滴定某未知浓度的草酸，若选择甲基橙为指示剂，到达滴定终点时主要溶质的化学式为_______。当pH为3时，溶液中_______。
【答案】19. ③①④②⑤
20.
21. ③④ 22. ①. ③④ ②. AC ③. 8.4
【解析】
【小问1详解】
由表可知，酸性，根据越弱越水解可知，溶液的碱性③溶液>①溶液>④溶液>②溶液>⑤溶液，故pH由大到小的顺序是③①④②⑤；
【小问2详解】
向amlNaF溶于水形成的溶液中滴加bLHF溶液后溶液呈中性，依据电荷守恒可知，溶液中c(H+)=10-7ml/L，c(F-)=c(Na+)，HF的电离平衡常数，设混合后溶液体积为1L，c(F-)=c(Na+)=aml/L；根据HF的电离平衡得到：，平衡常数， ml/L；
【小问3详解】
①向溶液中加入过量溶液，反应生成次氯酸钠和碳酸氢钠：，故①正确；
②向溶液中通入少量气体，反应生成次氯酸和碳酸氢钠：，故②正确；
③向溶液中通入过量气体，次氯酸根离子具有氧化性，氧化二氧化硫为硫酸根离子同时生成氯离子：，故③错误；
④向溶液中加入少量溶液，反应生成草酸钠和碳酸氢钠：，故④错误；
答案为③④；
【小问4详解】
①A．盐酸为强酸，水溶液中完全电离；室温下，分别取等浓度溶液和盐酸测 pH，溶液 pH 大于盐酸，则说明草酸部分电离，为弱酸；
B．室温下，浓度为 c1的溶液 pH=a，加入一定量的 溶液，草酸溶液被稀释，使得其酸性减弱，导致测得pH>a，不能说明草酸为弱酸；
C．室温下，取pH=a(a<3)的溶液稀释 100 倍后，测其pHD．标准状况下，取0.10ml/L的溶液100mL（含有草酸0.01ml） 与足量锌粉反应，收集到H2体积为224mL（为0.01ml），说明草酸为二元酸，但是不能说明其为弱酸，错误；
故选AC；
②草酸钠为强碱弱酸盐，溶液显碱性，用0.02000 ml/L的NaOH溶液滴定某未知浓度的草酸，若选择甲基橙为指示剂，到达滴定终点时，溶液显酸性，说明草酸过量，故主要溶质的化学式为、；，当pH为3时，溶液中，故8.4。
20. I.煤的气化是一种重要的制氢途径。在一定温度下，向体积固定的密闭容器中加入足量的和，起始压强为时，发生下列反应生成水煤气：
Ⅰ．
Ⅱ．
（1）反应平衡时，的转化率为50%，CO的物质的量为。此时，反应Ⅱ放出热量_______kJ，反应Ⅰ的平衡常数_______(用含的式子来表示；用各气体物质的分压替代浓度计算的平衡常数叫压强平衡常数，某气体的分压=气体总压强×该气体的物质的量分数)。
（2）氢气是一种重要的工业气体，可用于合成二甲醚等。
①已知： 。分别在V L恒温密闭容器A(恒容)、B(恒压，容积可变)中，加入和，两容器中反应达到平衡后放出热量较多的是_______(填“A”或“B”)。
②“直接二甲醚燃料电池”被称为绿色电源，其工作原理如图所示，写出A电极的电极反应式_______。
Ⅱ．我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。的综合利用是解决该问题的有效途径。
（3）将转化为甲醇可以实现降碳。合成甲醇的反应为：，该反应只有低温时自发，则合成甲醇反应的活化能(正)_______(逆)(填“>”“=”或“＜”)。
（4）将转化为乙醇也可以实现降碳，过程中发生的反应如下：。已知Arrhenius经验公式为[为活化能，k为速率常数，R和C为常数]，为探究m、n两种催化剂的催化效能，进行了实验探究，依据实验数据获得如图曲线。在m催化剂作用下，该反应的活化能_______。从图中信息获知催化效能较高的催化剂是_______(填“m”或“n”)。
【答案】（1） ①. 31.2kJ ②. 0.02
（2） ①. B ②. CH3OCH3+3H2O- 12e- = 2CO2+ 12H+
（3）< （4） ①. 9.6 ②. n
【解析】
【小问1详解】
反应平衡时，H2O(g)的转化率为50%，则水的变化量为0.5ml，水的平衡量为0.5ml，由于n(CO)=0.1ml，则根据氧原子守恒可知CO2的物质的量为0.2ml，生成0.2mlCO2的同时消耗0.2mlCO，故反应|实际生成了0.3mlCO，由热化学方程式可知，生成0.3mlCO要吸收热量39.42kJ，生成0.2mlCO2要放出8.22kJ，此时，因此整个体系吸收热量39.42kJ-8.22kJ=31.2kJ，由氢原子守恒可知，平衡时H2的物质的量为0.5ml，则平衡时气体的总物质的量为0.5ml+0.1ml+0.2ml+0.5ml=1.3ml，在同温同体积条件下，气体的总压之比等于气体的总物质的量之比，则平衡体系的总压为，反应|的平衡常数Kp=；
【小问2详解】
①初始时容器A、B的压强相等，A容器恒容，随着反应的进行压强逐渐增大(气体物质的量增加)；B容器恒压，压强不变；所以达到平衡时一定是A中的压强大，B中的压强小，此反应压强减小，平衡正向移动，所以B容器中的反应平衡向右移动，反应的更多，吸收的热量也更多，答案选B；
②通氧气的电极为正极，正极为B电极；由图示知，CH3OCH3转化为CO2，碳元素化合价由- 2价价降低到+4价，失电子被氧化，则电极方程式为CH3OCH3+3H2O- 12e- = 2CO2+ 12H+，故答案为: CH3OCH3+3H2O- 12e- = 2CO2+ 12H+；
【小问3详解】
该反应气体分子数减少，熵变减少，熵判据为非自发，该反应只有低温时自发，则其焓变△H<0，又△H=(正)- (逆)，则该反应的活化能(正)<(逆)，故答案为：<；
【小问4详解】
将图中两点坐标(7.2，56.2)、(7.5，27.4)代入题给公式中，得两个关系式、，两式相减解得；从图中信息知，直线n斜率的绝对值更小，即更小，说明催化剂效率更高，答案选n。无明显现象
铝片表面产生细小气泡
出现白色浑浊，产生大量气泡(经检验H2和CO2)
选项
实验操作
现象
结论
A
常温下，用pH计分别测定溶液和溶液的pH
测得pH都等于7
同温下，不同浓度的溶液中水的电离程度相同
B
常温下，将锌片与铝片用导线连接后，插入浓硫酸中
锌片缓慢溶解，铝片上有气体产生
金属活泼性：铝＜锌
C
向溶液中先后滴加2滴等浓度的溶液和溶液
先有白色沉淀生成，后又有黑色沉淀
D
向两支盛有5%溶液的试管中，分别加入的溶液和蒸馏水
加入溶液的小试管中产生大量气泡，加入蒸馏水的小试管中无明显现象
对的分解起催化作用
实验编号
实验Ⅰ
实验Ⅱ
实验Ⅲ
反应温度/℃
800
800
850
达到平衡时间/min
40
10
30
平衡时
0.5
0.5
0.15
反应的能量变化
HF
注意事项：
1.答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置，认真核对条形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。
3.回答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸，试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠，不破损。
可能用到的相对原子质量：
第Ⅰ卷(选择题，共40分)
一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 化学与生产、生活密切相关，生活中处处有化学。下列叙述正确的是
A. 明矾是一种良好净水剂，能够杀菌消毒净化水质
B. 生活中的干电池以及光伏路灯，均可将化学能转变成电能
C. 、NO、均为大气污染物，“燃煤固硫”、“汽车尾气催化净化”都能提高空气质量
D. 用硫化钠做沉淀剂除去废水中的铜离子，利用了氧化还原反应原理
【答案】C
【解析】
【详解】A．明矾溶于水电离产生的铝离子水解生成具有吸附性的氢氧化铝胶体，可用于净水，不能用来杀菌消毒，A错误；
B．太阳能路灯的电池板白天将太阳能转化为电能，同时对蓄电池充电，进而将电能转化为化学能，B错误；
C．“燃煤固硫”减少空气中二氧化硫的排放，“汽车尾气催化净化”减少空气中氮氧化物的排放，都能提高空气质量，C正确；
D．硫化钠和铜离子生成硫化铜沉淀，没有元素化合价改变，不是氧化还原反应，D错误；
故选C。
2. 2023年是元素周期表发表154周年，期间科学家为完善周期表做出了不懈努力。中国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟等9种元素相对原子质量的新值，被采用为国际新标准。铟与铷同周期，下列说法错误的是
A. In是p区元素B. 基态铟原子核外电子排布式为
C. 原子半径：In＜RbD. 碱性：
【答案】B
【解析】
【详解】A．铟元素的原子序数为 49，基态原子的价电子排布式为5s25p1，则铟元素处于元素周期表的p区，A正确；
B．铟元素的原子序数为 49，基态铟原子核外电子排布式为，B错误；
C．铟与铷同周期，同周期元素从左到右，原子半径逐渐减小，故原子半径：In＜Rb，C正确；
D．同周期元素，从左到右金属性依次减弱，最高价氧化物对应水化物的碱性依次减弱，则氢氧化铟的碱性弱于氢氧化铷，D正确；
故选B。
3. 下列说法或表示方法正确的是
A. 等物质的量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出的热量多
B. 由C(s，石墨)= C(s，金刚石) 可知，金刚石比石墨稳定
C. 在稀溶液中， 。向的溶液中加入一水合氨，恰好完全反应的热效应为，则
D. 在时，完全燃烧生成液态水，放出热量，氢气燃烧的热化学方程式可以表示为
【答案】C
【解析】
【详解】A．磷由固体变为气体的过程是吸热过程，所以等物质的量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出的热量少，A错误；
B．由C(s，石墨)= C(s，金刚石) 可知，金刚石的能量高于石墨的能量，物质具有的能量越低越稳定，所以石墨比金刚石稳定，B错误；
C．一水合氨是弱电解质，弱电解质的电离需要吸热，因此和盐酸发生反应放出的热量要小于57.3，所以，C正确；
D．完全燃烧生成液态水，放出热量，则4gH2完全燃烧生成液态水，放出热量，故，D错误；
故选C。
4. 在容积为的恒容容器内进行反应，经后，A的物质的量减少了。下列对反应速率的表示中正确的是
A. 内，B的化学反应速率是
B. 内，A的化学反应速率是
C. 缩小体积，增大压强，该反应活化分子百分数不变，化学反应速率变快
D. 若，可证明该反应达到了化学平衡状态
【答案】AC
【解析】
【详解】A．经2min后，A的浓度减少了0.8ml/L，用单位时间内A的物质的量变化表示的平均反应速率是0.4ml/(L•min)-1，根据系数比为反应速率之比，则B的化学反应速率是0.3ml/(L•min)-1，A正确；
B．2min末时的反应速率为即时速率，用A表示为0.4 ml/(L·min)是2min内的平均速率，B错误；
C．缩小体积，增大压强，活化分子数增多，活化分子百分数不变，反应速率加快，C正确；
D．同一物质正逆反应速率相等时，该反应达到平衡，则v(C)正=2v(D)逆，可证明该反应达到了化学平衡状态，D错误；
答案选AC。
5. 下列图示与对应的叙述相符的是
A. 根据图①可判断可逆反应“”的
B. 根据图②，若除去溶液中的可向溶液中加入适量，至pH在4左右
C. 图③表示乙酸溶液中通入氨气至过量过程中溶液导电性的变化
D. 图④表示加入催化剂，化学反应的焓变减小
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据图①可知，交点之前，反应未达平衡，交点时处于平衡状态，交点后增大温度，逆反应速率大于正反应速率，平衡逆向移动，升高温度平衡向吸热反应方向移动，故可以判断正反应是放热反应，A错误；
B．由图可知，三价铁离子在pH=4左右沉淀完全，此时铜离子不沉淀，故可以加入适量CuO调节pH至4左右，从而除去溶液中的，B正确；
C．乙酸溶液中通入氨生成乙酸铵，由弱电解质变为强电解质，溶液的导电能力增强，与图像不符，C错误；
D．催化剂只改变反应历程，不会改变反应的焓变，D错误；
故选B。
6. 水煤气变换反应为 。我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面水煤气变换的反应历程，如下图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用•标注。下列说法错误的是
A. 水煤气变换反应的
B. 步骤③的化学方程式为
C. 步骤⑤只有极性键的形成
D. 该反应中的决速步骤为步骤④
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据图示，反应物的量高于生成物的总能量，所以该反应为放热反应，，A正确；
B．如图所示，步骤③的化学方程式为，B正确；
C．步骤⑤中生成氢气和，所以步骤⑤既有极性键的形成，又有非极性键的形成，C错误；
D．速率最慢的步骤绝决定整个反应的速率，活化能越高，反应速率最慢，如图，步骤④活化能最高，反应速率最慢，决定整个反应速率，D正确；
故选C。
7. 铝片与Na2CO3溶液反应的探究实验如下图所示。
下列说法不正确的是
A. Na2CO3溶液中存在水解平衡：+ H2O+OH-
B. 对比I、III，说明Na2CO3溶液能破坏铝表面的保护膜
C. 推测出现白色浑浊的原因：++H2O = Al(OH)3↓+
D. 加热后H2和CO2逸出时发生的反应均为氧化还原反应
【答案】D
【解析】
【分析】实验Ⅰ，将铝片放入水中，不发生反应；实验Ⅱ，给水加热，铝片与热水仍不反应；实验Ⅲ，将铝片放入Na2CO3溶液中，铝片表面产生细小气泡，表明有少量铝与溶液反应产生H2；实验Ⅳ，加热烧杯，反应剧烈，出现白色浑浊，生成H2和CO2。
【详解】A．Na2CO3为强碱弱酸盐，在溶液中发生水解，存在水解平衡：+ H2O+OH-，A正确；
B．在铝片表面，有一层致密的氧化铝保护膜，保护内部的铝，实验III中，有气泡产生，则表明铝与溶液发生了反应，对比I、III，说明Na2CO3溶液能破坏铝表面的保护膜，B正确；
C．推测白色浑浊应为Al(OH)3，Al、Al2O3与碱性溶液反应都能生成，水解生成，则产生白色浑浊的原因为：++H2O = Al(OH)3↓+，C正确；
D．加热后Al与碱性溶液反应生成H2为氧化还原反应，CO2可能是由NaHCO3水解产物受热分解产生，发生的反应为非氧化还原反应，D不正确；
故选D。
8. 我国科学家在寻找“点击反应”的砌块过程中，发现一种新的化合物，结构如下图所示，其中X、Y、Z和W是原子序数依次增大的短周期主族元素，Y与Z是同一主族元素。下列说法正确的是
A. 简单离子半径：W>Z>Y>XB. X、Y、Z和W电负性最大的为W
C. X、Z、W氧化物的水化物均为强酸D. X、Y、Z、W第一电离能最大的为X
【答案】D
【解析】
【分析】X、Y、Z和W是原子序数依次增大的短周期主族元素，Y与W是同一主族元素，Z能形成6个化学键，则Y为氧、Z为硫；W形成1个共价键为氯；X形成3个共价键为氮，综上，X为N，Y为O，Z为S，W为Cl，以此分析；
【详解】A．电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；简单离子半径：，A错误；
B．同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强；同主族由上而下，金属性增强，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱；电负性最大的为O，B错误；
C．亚硝酸、亚硫酸不是强酸，C错误；
D．同周期从左到右，电离能增大，但ⅤA族为半满稳定结构，则电负性N＞O，同主族元素，从上到下，电离能减小，则电离能最大的为N，D正确；
故选D。
9. 甲烷燃料电池采用铂做电极材料，两个电极上分别通入和，电解质溶液为溶液。某研究小组将上述甲烷燃料电池作为电源，进行电解饱和食盐水和电镀的实验，如图所示，其中乙装置中X为离子交换膜。下列说法错误的是
A. 为防止生成的氯气和氢氧化钠接触，乙中X为阳离子交换膜
B. 丙中的溶液，银离子浓度不变
C. 甲烷燃料电池正极电极反应式是
D. 乙中两电极上一共产生气体(标准状况)时，丙中a极质量增加
【答案】C
【解析】
【分析】甲烷燃料电池中，通入甲烷的一极为负极，通入氧气的一极为正极，则乙装置中Fe铁电极为阴极，石墨电极为阳极，丙装置中a电极为阴极，b电极为阳极。
【详解】A．乙装置中，Fe铁电极为阴极，水中的氢离子得电子生成氢气，余下氢氧根离子，石墨电极为阳极，氯离子失电子生成氯气，则乙中X为阳离子交换膜，Na+移动向阴极，阴极得到NaOH和氢气，为了防止生成的氯气和氢氧化钠接触，乙中为阳离子交换膜，A正确；
B．丙装置中电镀时，a电极为阴极，银离子得电子生成银，b电极为阳极，银失电子生成阴离子，溶液银离子浓度不变，B正确；
C．甲烷燃料电池，碱性环境下，正极电极反应式是，C错误；
D．乙中上一共产生气体2.24L(标准状况)时，其物质的量为0.1ml时，各产生0.05ml的氢气和氯气，则电路中转移0.1ml电子，则a极析出0.1ml银单质，其质量增加10.8g，D正确；
故选C。
10. 常温下，以酚酞作指示剂，用的溶液滴定的二元酸溶液。溶液中pH、含A微粒的分布系数(物质的量分数)随滴加溶液体积的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A. 在水中电离的方程式为：，
B. 当时，溶液中离子浓度大小顺序为：
C. 当时，
D. 常温下，的电离常数约为
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知，二元酸溶液中HA-占90%，A2-占10%，没有分子，说明第一步全电离。
【详解】A．由分析可知，第一步全电离、第二步部分电离，故为、，A错误；
B．当时，NaOH和恰好完全反应生成NaHA，溶质为NaHA，溶液的pH约为2，氢离子抑制HA-的电离，氢离子浓度比c(A2-)大，溶液中离子浓度大小顺序为：，B错误；
C．当时，溶质为等量的NaHA、Na2A，溶液中的电荷守恒：，物料守恒为，用两个等式消去c(Na+)可得：，C错误；
D．常温下，由于第一步完全电离，则HA-的起始浓度为0.1000ml/L，根据图当V(NaOH)=0时，HA-的分布系数为0.9，溶液的pH=1，A2-的分布系数为0.1，则HA-的电离平衡常数，D正确；
故选D。
二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
11. 下列实验操作、现象及所得出的结论均正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【详解】A．测得pH都等于7说明醋酸根离子、铵根离子水解程度相同，使得溶液显中性，但是不能说明同温不同浓度的溶液中水的电离程度相同，不同浓度醋酸铵溶液对水的电离促进作用不同，A错误；
B．浓硫酸使得铝钝化阻碍了反应进行，使得锌发生氧化反应做负极，不能说明金属活泼性：铝＜锌，B错误；
C．反应中硫离子过量，硫离子会和锌离子、银离子生成沉淀，不存在沉淀转化，不能说明，C错误；
D．通过对比实验，可证明对的分解起催化作用，D正确；
故选D。
12. 有四种短周期元素A、B、C、D，其中A、B、C在周期表中所处的位置如图所示，且它们的质子数之和为32。D元素原子的最外层电子数为次外层电子数的2倍。则下列说法正确的是
A. 化合物中键和键之比为
B. A、B两种元素的气态氢化物均能和它们的最高价氧化物对应的水化物反应，且反应类型相同
C. 、中每个原子都满足8电子稳定结构
D. 四种元素形成的气态氢化物中，C元素形成的氢化物的稳定性最高
【答案】CD
【解析】
【分析】根据ABC三种元素在周期表中的相对位置可知，如果设A的原子序数是x，则B是x＋9，C是x＋2，则x＋x＋9＋x＋2＝32，解得x＝7，即A是N，B是S，C是F；D元素原子的最外层电子数为次外层电子数的2倍，因此D是碳元素。
【详解】A．化合物为CS2，其结构为S=C=S，其中键和键之比为2:2=1:1，A错误；
B．A、B两种元素的气态氢化物分别为氨气、硫化氢，它们的最高价氧化物对应的水化物分别为硝酸、硫酸；氨气和硝酸反应是化合反应，且不是氧化还原反应，H2S和浓硫酸反应是氧化还原反应，反应类型不同，B错误；
C．、分别为CS2、CF4，其每个原子都满足8电子稳定结构，C正确；
D．非金属性越强，氢化物的稳定性越强，F是最活泼的非金属，HF的稳定性最高，D正确；
故选CD。
13. 在3种不同条件下，分别向容积为的恒容密闭容器中充入和，发生反应 。实验的相关条件和数据如下表所示：
下列说法正确的是
A. 可用压强或密度是否发生变化判断上述反应是否达到平衡状态
B. 实验Ⅱ可能隐含的条件是使用催化剂，实验Ⅲ反应时
C. 由表中信息可知：，并且有
D. 实验Ⅰ达到平衡后，恒温条件下再向容器中通入和，达到平衡时，
【答案】BD
【解析】
【详解】A．因为反应前后气体分子数不等，压强改变平衡将发生移动，但气体的质量、体积都不变，密度始终不变，所以能用压强是否发生变化判断上述反应是否达到平衡状态，但不能用密度是否变化判断反应是否达到平衡，A错误；
B．实验Ⅱ达平衡时各物质的浓度不变，则平衡不移动，但反应所用时间缩短，隐含的条件是使用催化剂；实验Ⅲ达到平衡时，B正确；
C．由表中信息可知：升高温度，D的量减小，则平衡逆向移动，正反应为放热，焓变小于0，则Q＞0；实验Ⅰ、Ⅱ参加反应的A物质的量小于2ml，放出热量相等但比Q小，实验Ⅲ升高温度，平衡逆向移动，放出热量比Q1小，所以有Q3＜Q1=Q2＜Q，C错误；
D．由表可知，实验Ⅰ达到平衡后，c(A)=c(D)=0.5ml·L-1，c(B)=0.25ml·L-1，，恒温条件下再向容器中通入1 ml A和1 ml D，此时c(A)=c(D)=1.0ml·L-1，浓度商Q==K，则平衡不发生移动，所以c(D) = 1.0ml·L-1，D正确；
故选BD。
14. 已知：一定温度下，。三种金属硫化物在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是
A. a点有沉淀生成
B. 可用除去溶液中混有的少量
C. 向悬浊液中加入少量水，平衡向溶解的方向移动，减小
D. 和共存的悬浊液中，
【答案】BD
【解析】
【分析】当横坐标相同时，纵坐标数值越大，金属阳离子浓度越小，其溶度积常数越小。根据图可知，溶度积常数：Ksp(MnS)>Ksp(ZnS)>Ksp(CuS)，则在ZnS曲线下方表示ZnS的过饱和溶液，曲线上表示ZnS的饱和溶液，曲线上方表示ZnS的不饱和溶液。
【详解】A．对于ZnS，a点为不饱和溶液，所以a点无ZnS沉淀生成，A错误；
B．溶度积常数表达式相同时，溶度积常数大的难溶物容易转化为溶度积常数小的难溶物，Ksp(MnS)>Ksp(ZnS)，所以可用MnS除去MnCl2溶液中混有的少量ZnCl2，B正确；
C．向CuS悬浊液中加入少量水，平衡向溶解的方向移动，但是溶液仍然为饱和溶液，c(S2-)不变，C错误；
D．CuS和MnS共存的悬浊液中，，D正确；
答案选BD。
15. 化学性质类似的盐酸羟胺是一种常见的还原剂和显像剂。工业上主要采用图1所示的方法制备，其电池装置中含Fe的催化电极反应机理如图2所示。图3是用图1的电池电解处理含有、的酸性废水的装置。下列说法错误的是
A. 图1电池工作时，Pt电极是正极
B. 图2中，A，B为
C. 电极b接电源负极，处理，电路中转移
D. 电池工作时，每消耗(标准状况)，左室溶液质量增加
【答案】A
【解析】
【分析】由题目信息可快速推出图1是原电池，且由NO发生还原反应变成盐酸羟胺可知铁电极为正极、Pt电极上氢气失去电子发生氧化反应是负极；图3为电解池，由硝酸根离子得到电子发生还原反应生成铵根离子，可知b电极为阴极，则a为阳极。
【详解】A．由分析可知，图1电池工作时，Pt电极是负极，A错误；
B．由题目信息类似可知，NH2OH的性质类似NH3，能与盐酸发生非氧化还原反应而生成，则图2中的A为，B为，B正确；
C．图b为阴极，因此要接电源的负极，硝酸离子最终变成了氮气，氮元素化合价由+5变为0，根据化合价的变化可推出处理1ml硝酸根离子共转移5ml电子，C正确；
D．含铁的催化电极为正极，发生反应：，4个氢离子中有1个是左侧溶液中盐酸提供的，3个是右侧迁移的，标况下消耗的为0.1ml，则左室增加的质量为0.1mlNO和0.3ml氢离子，质量为0.1ml×30g/ml+0.3ml×1g/ml=3.3g，D正确；
故选A。
第Ⅱ卷(非选择题，共60分)
三、非选择题：本题共4小题，共60分。
16. 硫氰酸钾是一种用途广泛的化学药品，常用于合成树脂、杀虫杀菌剂等。某化学小组用下图实验装置模拟工业制备硫氰酸钾，并进行相关实验探究。
已知：D中三颈烧瓶内盛放、水和催化剂，发生反应，该反应比较缓慢且高于170℃时易分解，在高于25℃时即分解。
（1）B中装有的物质为_______(写名称)，D中盛装溶液的仪器名称为_______，E中球形干燥管的作用为_______。
（2）制备溶液：将D中反应混合液加热至105℃，打开通入氨气。反应一段时间后，关闭，保持三颈烧瓶内反应混合液温度为105℃一段时间，该过程的目的为_______；打开，缓缓滴入适量的溶液，继续保持反应混合液温度为105℃。
（3）装置E中发生氧化还原反应的离子方程式是_______。
（4）将制备所得硫氰酸钾晶体进行含量的测定：称取样品，配成溶液。量取溶液于锥形瓶中，加入适量稀硝酸，再加入几滴，用标准溶液滴定，平行滴定四次，消耗标准溶液体积分别为，、、。[已知：滴定时发生的反应为白色]
①滴定终点的现象为_______。
②晶体中的质量分数为_______(的摩尔质量为)。
③下列操作或说法正确的是_______(填标号)。
A．用量筒量取溶液于锥形瓶中
B．锥形瓶洗净后未干燥，会导致测定结果偏低
C．读数时可以将滴定管从架上取下，捏住管上端无刻度处，使滴定管保持垂直
D．滴定前平视读数，滴定后仰视读数，会导致测定结果偏高
【答案】（1） ①. 碱石灰 ②. 恒压滴液漏斗 ③. 防倒吸
（2）使NH4HS完全分解而除去，防止NH4SCN受热分解
（3）2Fe3++H2S=2Fe2++S+2H+
（4） ①. 滴入最后半滴标准溶液，溶液红色褪去，且半分钟内不恢复原色 ②. 77.6% ③. CD
【解析】
【分析】浓氨水与生石灰发生反应制取氨气，利用球形干燥管内碱石灰除水干燥后，通入四氯化碳中，产生的氨气与D中CS2、水和催化剂发生反应，由于反应缓慢且高于170时NH4SCN易分解，高于25时NH4HS即分解，所以需控制温度，生成的产物与氢氧化钾发生反应，生成KSCN，生成的H2S及未反应完全的氨气可以用酸性硫酸铁溶液吸收，除去尾气。
【小问1详解】
浓氨水与生石灰发生反应制取氨气，利用球形干燥管内碱石灰除水干燥，所以B中装有的物质为碱石灰；D中盛装KOH溶液的仪器名称为恒压滴液漏斗；E装置为尾气处理装置，其中球形干燥管的作用为防倒吸；
【小问2详解】
由于高于170时NH4SCN易分解，高于25时NH4HS即分解，所以保持三颈烧瓶内反应混合液温度为105℃一段时间，该过程的目的为使NH4HS完全分解而除去，防止NH4SCN受热分解；
【小问3详解】
装置E主要是利用Fe2(SO4)3溶液氧化H2S、吸收氨气，其中发生氧化还原反应的离子方程式是2Fe3++H2S=2Fe2++S+2H+；
【小问4详解】
①SCN-与Fe3+发生可逆反应，使溶液变为血红色，当向溶液中滴加硝酸银标准溶液时，又发生反应生成白色沉淀，反应消耗SCN-，化学平衡逆向移动，使SCN-浓度减小，溶液红色变浅，当SCN-与Ag+恰好完全反应时，溶液中不含有SCN-，反应完全被破坏，溶液红色褪去，此时反应达到滴定终点，所以达到滴定终点时的现象为滴入最后半滴标准溶液，溶液红色褪去，且半分钟内不恢复原色；
②第三次实验数据排除，平均消耗20.00mL标准溶液，由可知，n(SCN-)=0.1000ml/L(20.0010-3)L=210-3ml，所以晶体中KSCN的质量分数为；
③A．量筒精确度不高，不能用量筒量取25.00mL溶液，故A错误；
B．锥形瓶洗净后未干燥，对实验结果无影响，故B错误；
C．读数时为防止液体体积读数不准确，可将滴定管从滴定管架上取下，捏住滴定管上端无刻度处，使滴定管保持垂直，然后使视线最低处与刻度线相平进行读数，故C正确；
D．滴定前平视读数，滴定后仰视读数，会使末次读数偏大，从而会导致测定结果偏高，故D正确；
故答案为：CD。
17. 铬和钒具有广泛用途。铬钒渣中铬和钒以低价态含氧酸盐形式存在，主要杂质为铁、铝、硅、磷等的化合物，从铬钒渣中分离提取铬和钒的一种流程如下图所示：
已知：最高价铬酸根在酸性介质中以存在，在碱性介质中以存在。
（1）煅烧过程中，钒和铬被氧化为相应的最高价含氧酸盐，其中含铬化合物主要为_______(填化学式)。
（2）“沉淀”步骤中主要生成的滤渣为_______(填化学式)。
（3）“除硅磷”步骤中，使硅、磷分别以和的形式沉淀，该步需要控制溶液的的原因为_______。
（4）“分离钒”步骤中，将溶液pH调到1.8左右得到沉淀，在时溶解为的离子方程式为_______。
（5）“还原”步骤中加入焦亚硫酸钠溶液，反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为_______；的性质与相似，写出与溶液反应的离子方程式_______。
【答案】17. Na2CrO4
18. Al(OH)3
19. pH过小时，磷酸根会与H+反应使其浓度降低导致减少，除磷率减小，同时可能产生硅酸胶状沉淀不易处理；pH过大时，会导镁离子生成氢氧化镁沉淀，不能形成MgSiO3沉淀，导致除硅率减小，同时溶液中铵根离子浓度降低导致无法完全沉淀，除磷率减小
20.
21. ①. 2:3 ②.
【解析】
【分析】由题给流程可知，铬钒渣在氢氧化钠和空气中煅烧，将钒、铬、铁、铝、硅、磷等元素转化为相应最高价含氧酸盐，煅烧渣加入水浸取、过滤得到含有氧化铁的滤渣；向滤液中加入稀硫酸调节溶液pH将Al元素转化为氢氧化铝沉淀，过滤得到强氧化铝滤渣；向滤液中加入硫酸镁溶液、硫酸铵溶液将硅元素、磷元素转化为MgSiO3和沉淀，过滤得到含有MgSiO3、的滤渣和滤液；向滤液中加入稀硫酸调节溶液pH将钒元素转化为五氧化二钒，过滤得到五氧化二钒和滤液；向滤液中焦亚硫酸钠溶液将铬元素转化为三价铬离子，调节溶液pH将铬元素转化为氢氧化铬沉淀，过滤得到氢氧化铬。
【小问1详解】
最高价铬酸根在酸性介质中以存在，在碱性介质中以存在。故煅烧过程中，铬元素转化为铬酸钠Na2CrO4；
【小问2详解】
沉淀步骤调pH到弱碱性的目的是将Al元素转化为氢氧化铝沉淀；
【小问3详解】
由分析可知，加入硫酸镁溶液、硫酸铵溶液的目的是将硅元素、磷元素转化为MgSiO3和沉淀，若溶液pH<9时，磷酸根会与H+反应使其浓度降低导致无法完全沉淀，同时可能产生硅酸胶状沉淀不易处理；若溶液pH>9时，会导镁离子生成氢氧化镁沉淀，不能形成MgSiO3沉淀，导致除硅率减小，同时溶液中铵根离子浓度降低导致无法完全沉淀，除磷率减小；
【小问4详解】
将溶液pH调到1.8左右得到沉淀，在时和溶液氢离子反应生成和水，离子方程式为；
【小问5详解】
最高价铬酸根在酸性介质中以存在，由题意可知，还原步骤中加入焦亚硫酸钠溶液的目的是将铬元素转化为铬离子，反应中铬化合价由+6变为+3，硫元素化合价由+4变为+6，结合电子守恒可知，反应的离子方程式为，则反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为2:3；的性质与相似，则与溶液反应的生成，离子方程式。
18. 1906年，哈伯在60℃高温、200兆帕高压的条件下，用锇(Os)作催化剂，首次成功得到了氨，但产率较低。随着科学的进步以及科学家们对催化剂的研究改进，现在工业上普遍采用铁触媒做合成氨的催化剂，大大提高了合成氨的产率。
（1）基态氮原子中，核外电子有_______种空间运动状态，能量最高的电子的电子云在空间有_______个伸展方向。
（2）原子中运动的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用“”表示，与之相反的用“”表示，称为电子的自旋磁量子数。对于基态的氮原子，其价电子自旋磁量子数的代数和为_______。
（3）铁触媒是普遍使用的以铁为主体的多成分催化剂，通常还含有、、、、等氧化物中的几种。
①Cr原子的价电子排布图为_______；第四周期ds区元素中，与基态Cr原子最外层电子数目相同的元素的元素符号为_______。
②上述氧化物所涉及的元素中，处于元素周期表中p区的元素有_______(填元素符号)。
（4）我国科研人员研制出了(M为Fe、Mn等金属)等催化剂，使得合成氨工业的温度，压强分别降到了350℃、，这是近年来合成氨反应研究中的重要突破。
①Mn在元素周期表中的位置_______，基态Mn原子未成对的电子数为_______。
②第三电离能_______(填“>”或“＜”)，原因是_______。
（5）我国长征系列运载火箭使用的液态燃料主要是偏二甲肼[结构简式：，可看作是肼中同一氮原子上的两个氢原子被甲基取代]和四氧化二氮，燃烧时发生反应：。当该反应消耗时将形成_______。
【答案】（1） ①. 5 ②. 3
（2）或
（3） ①. ②. Cu ③. Al、O
（4） ①. 第四周期ⅦB族 ②. 5 ③. ＜ ④. 价电子排布式为，易失去一个电子形成比较稳定的半满状态，而的价电子排布式为，处于较稳定的半充满状态，所以难失去，故第三电离能＜
（5）5
【解析】
【小问1详解】
空间运动状态数=轨道数目，基态N原子有5个轨道，因此有5种空间运动状态；基态N原子中，能量最高的电子为2p电子，电子云在空间有3个伸展方向；
【小问2详解】
基态氮原子电子排布式为，则其价电子自旋磁量子数的代数和为或；
小问3详解】
①Cr为24号元素，其价电子排布式为，因此其价电子排布图为；第四周期ds区元素中，铜的价电子为，与基态Cr原子最外层电子数目相同，因此元素符号为Cu；
②上述氧化物所涉及的元素中，处于元素周期表中p区的元素有Al、O；
【小问4详解】
①Mn为25号元素，在元素周期表中位于第四周期ⅦB族；基态Mn原子的核外电子排布式为，故基态Mn原子未成对的电子数为5；
②价电子排布式为，易失去一个电子形成比较稳定的半满状态，而的价电子排布式为，处于较稳定的半充满状态，所以难失去，故第三电离能＜；
【小问5详解】
一个氮气分子由氮氮三键结合而成，三键中含有一个键和2个键，一个CO2分子中含有两个碳氧双键，每个双键中有一个键和1个键，根据反应，当该反应消耗时将生成1mlCO2和，则形成键的物质的量为。
19. 已知：常温下，部分弱电解质的电离平衡常数如下表所示，回答下列问题：
（1）常温下，物质的量浓度相等的下列溶液pH由大到小的顺序是_______(填序号)。
①溶液 ②溶液 ③溶液 ④溶液 ⑤溶液
（2）常温下，将溶于水向该溶液中滴加溶液后溶液呈中性，所滴加HF溶液的浓度为_______。
（3）下列离子方程式错误的是_______(填序号)。
①向溶液中加入过量溶液：
②向溶液中通入少量气体：
③向溶液中通入过量气体：
④向溶液中加入少量溶液：
（4）①下列能证明草酸为弱酸的实验是_______(填标号)。
A．室温下，分别取等浓度溶液和盐酸测 pH，溶液 pH 大于盐酸
B．室温下，浓度为 c1的溶液 pH=a，加入一定量的 溶液，测得pH>a
C．室温下，取pH=a(a<3)的溶液稀释 100 倍后，测其pHD．标准状况下，取0.10ml/L的溶液100mL 与足量锌粉反应，收集到H2体积为224mL
②用0.02000 ml/L的NaOH溶液滴定某未知浓度的草酸，若选择甲基橙为指示剂，到达滴定终点时主要溶质的化学式为_______。当pH为3时，溶液中_______。
【答案】19. ③①④②⑤
20.
21. ③④ 22. ①. ③④ ②. AC ③. 8.4
【解析】
【小问1详解】
由表可知，酸性，根据越弱越水解可知，溶液的碱性③溶液>①溶液>④溶液>②溶液>⑤溶液，故pH由大到小的顺序是③①④②⑤；
【小问2详解】
向amlNaF溶于水形成的溶液中滴加bLHF溶液后溶液呈中性，依据电荷守恒可知，溶液中c(H+)=10-7ml/L，c(F-)=c(Na+)，HF的电离平衡常数，设混合后溶液体积为1L，c(F-)=c(Na+)=aml/L；根据HF的电离平衡得到：，平衡常数， ml/L；
【小问3详解】
①向溶液中加入过量溶液，反应生成次氯酸钠和碳酸氢钠：，故①正确；
②向溶液中通入少量气体，反应生成次氯酸和碳酸氢钠：，故②正确；
③向溶液中通入过量气体，次氯酸根离子具有氧化性，氧化二氧化硫为硫酸根离子同时生成氯离子：，故③错误；
④向溶液中加入少量溶液，反应生成草酸钠和碳酸氢钠：，故④错误；
答案为③④；
【小问4详解】
①A．盐酸为强酸，水溶液中完全电离；室温下，分别取等浓度溶液和盐酸测 pH，溶液 pH 大于盐酸，则说明草酸部分电离，为弱酸；
B．室温下，浓度为 c1的溶液 pH=a，加入一定量的 溶液，草酸溶液被稀释，使得其酸性减弱，导致测得pH>a，不能说明草酸为弱酸；
C．室温下，取pH=a(a<3)的溶液稀释 100 倍后，测其pHD．标准状况下，取0.10ml/L的溶液100mL（含有草酸0.01ml） 与足量锌粉反应，收集到H2体积为224mL（为0.01ml），说明草酸为二元酸，但是不能说明其为弱酸，错误；
故选AC；
②草酸钠为强碱弱酸盐，溶液显碱性，用0.02000 ml/L的NaOH溶液滴定某未知浓度的草酸，若选择甲基橙为指示剂，到达滴定终点时，溶液显酸性，说明草酸过量，故主要溶质的化学式为、；，当pH为3时，溶液中，故8.4。
20. I.煤的气化是一种重要的制氢途径。在一定温度下，向体积固定的密闭容器中加入足量的和，起始压强为时，发生下列反应生成水煤气：
Ⅰ．
Ⅱ．
（1）反应平衡时，的转化率为50%，CO的物质的量为。此时，反应Ⅱ放出热量_______kJ，反应Ⅰ的平衡常数_______(用含的式子来表示；用各气体物质的分压替代浓度计算的平衡常数叫压强平衡常数，某气体的分压=气体总压强×该气体的物质的量分数)。
（2）氢气是一种重要的工业气体，可用于合成二甲醚等。
①已知： 。分别在V L恒温密闭容器A(恒容)、B(恒压，容积可变)中，加入和，两容器中反应达到平衡后放出热量较多的是_______(填“A”或“B”)。
②“直接二甲醚燃料电池”被称为绿色电源，其工作原理如图所示，写出A电极的电极反应式_______。
Ⅱ．我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。的综合利用是解决该问题的有效途径。
（3）将转化为甲醇可以实现降碳。合成甲醇的反应为：，该反应只有低温时自发，则合成甲醇反应的活化能(正)_______(逆)(填“>”“=”或“＜”)。
（4）将转化为乙醇也可以实现降碳，过程中发生的反应如下：。已知Arrhenius经验公式为[为活化能，k为速率常数，R和C为常数]，为探究m、n两种催化剂的催化效能，进行了实验探究，依据实验数据获得如图曲线。在m催化剂作用下，该反应的活化能_______。从图中信息获知催化效能较高的催化剂是_______(填“m”或“n”)。
【答案】（1） ①. 31.2kJ ②. 0.02
（2） ①. B ②. CH3OCH3+3H2O- 12e- = 2CO2+ 12H+
（3）< （4） ①. 9.6 ②. n
【解析】
【小问1详解】
反应平衡时，H2O(g)的转化率为50%，则水的变化量为0.5ml，水的平衡量为0.5ml，由于n(CO)=0.1ml，则根据氧原子守恒可知CO2的物质的量为0.2ml，生成0.2mlCO2的同时消耗0.2mlCO，故反应|实际生成了0.3mlCO，由热化学方程式可知，生成0.3mlCO要吸收热量39.42kJ，生成0.2mlCO2要放出8.22kJ，此时，因此整个体系吸收热量39.42kJ-8.22kJ=31.2kJ，由氢原子守恒可知，平衡时H2的物质的量为0.5ml，则平衡时气体的总物质的量为0.5ml+0.1ml+0.2ml+0.5ml=1.3ml，在同温同体积条件下，气体的总压之比等于气体的总物质的量之比，则平衡体系的总压为，反应|的平衡常数Kp=；
【小问2详解】
①初始时容器A、B的压强相等，A容器恒容，随着反应的进行压强逐渐增大(气体物质的量增加)；B容器恒压，压强不变；所以达到平衡时一定是A中的压强大，B中的压强小，此反应压强减小，平衡正向移动，所以B容器中的反应平衡向右移动，反应的更多，吸收的热量也更多，答案选B；
②通氧气的电极为正极，正极为B电极；由图示知，CH3OCH3转化为CO2，碳元素化合价由- 2价价降低到+4价，失电子被氧化，则电极方程式为CH3OCH3+3H2O- 12e- = 2CO2+ 12H+，故答案为: CH3OCH3+3H2O- 12e- = 2CO2+ 12H+；
【小问3详解】
该反应气体分子数减少，熵变减少，熵判据为非自发，该反应只有低温时自发，则其焓变△H<0，又△H=(正)- (逆)，则该反应的活化能(正)<(逆)，故答案为：<；
【小问4详解】
将图中两点坐标(7.2，56.2)、(7.5，27.4)代入题给公式中，得两个关系式、，两式相减解得；从图中信息知，直线n斜率的绝对值更小，即更小，说明催化剂效率更高，答案选n。无明显现象
铝片表面产生细小气泡
出现白色浑浊，产生大量气泡(经检验H2和CO2)
选项
实验操作
现象
结论
A
常温下，用pH计分别测定溶液和溶液的pH
测得pH都等于7
同温下，不同浓度的溶液中水的电离程度相同
B
常温下，将锌片与铝片用导线连接后，插入浓硫酸中
锌片缓慢溶解，铝片上有气体产生
金属活泼性：铝＜锌
C
向溶液中先后滴加2滴等浓度的溶液和溶液
先有白色沉淀生成，后又有黑色沉淀
D
向两支盛有5%溶液的试管中，分别加入的溶液和蒸馏水
加入溶液的小试管中产生大量气泡，加入蒸馏水的小试管中无明显现象
对的分解起催化作用
实验编号
实验Ⅰ
实验Ⅱ
实验Ⅲ
反应温度/℃
800
800
850
达到平衡时间/min
40
10
30
平衡时
0.5
0.5
0.15
反应的能量变化
HF
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