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江苏省盐城市三校联考2023-2024学年高二下学期4月期中考试化学试题（原卷版+解析版）
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这是一份江苏省盐城市三校联考2023-2024学年高二下学期4月期中考试化学试题（原卷版+解析版），文件包含江苏省盐城市三校联考2023-2024学年高二下学期4月期中考试化学试题原卷版docx、江苏省盐城市三校联考2023-2024学年高二下学期4月期中考试化学试题解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共32页， 欢迎下载使用。
本试卷分试题卷和答题卷两部分。试题卷包括1至7页；答题卷1至2页。满分100分。考试时间75分钟。
可能用到的相对原子质量：H：1 C：12 N：14 O：16 I：127
一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项符合题意。
1. 化学与社会、科学、技术、生活等密切相关，下列说法正确的是
A. 载人飞船采用了刚性太阳能电池阵，将化学能转化为电能供飞船使用
B. “天宫一号”使用的碳纤维，是一种新型有机高分子材料
C. 苯酚有毒，对皮肤有腐蚀性，使用时不慎沾到皮肤上，应立即用水冲洗
D. “天和”核心舱腔体使用的氮化硼陶瓷基复合材料，氮化硼陶瓷属于新型无机非金属材料
【答案】D
【解析】
【详解】A．太阳能电池，是将太阳能转化为电能，不涉及化学反应，也就不存在化学能的转化，A不正确；
B．碳纤维的主要成分是碳单质，是一种新型无机非金属材料，B不正确；
C．苯酚微溶于水，易溶于酒精，苯酚有毒，对皮肤有腐蚀性，使用时不慎沾到皮肤上，应立即用酒精冲洗，C不正确；
D．氮化硼陶瓷基复合材料中，基体材料氮化硼陶瓷属于新型无机非金属材料，D正确；
故选D。
2. 下列说法错误的是
A. 是由极性键构成的极性分子
B. 键角：
C. 乙醇中杂化的原子数为
D. 基态原子中，两种自旋状态的电子数之比为
【答案】C
【解析】
【详解】A．分子是角形，正负电荷的重心不重合，所以是由极性键构成的极性分子，A正确；
B．硝酸根离子的空间构型为平面三角形，键角为120°，铵根离子的空间构型为正四面体角形，键角为109°28＇，氨分子的空间构型为三角锥形，键角为107°18＇，白磷分子的空间构型为正四面体形键角为60°，则键角大小顺序为键角：，B正确；
C．乙醇中，碳原子和氧原子均为杂化，乙醇，即1ml，则杂化的原子数为，C错误；
D．基态原子电子排布图为，两种自旋状态的电子数之比为，D正确；
故选C。
3. 下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是
A. 乙二醇易溶于水，可用作汽车防冻液
B. 氟电负性大于氯的电负性，的酸性强于
C. 甲苯易挥发，可用于制备2，4，6-三硝基甲苯
D. 分子间存在氢键，的热稳定性强于
【答案】B
【解析】
【详解】A．乙二醇沸点高，熔点低，降低水的凝固点，可用作汽车防冻液，A错误；
B．由于氟的电负性大于氯的电负性，F-C的极性大于Cl-C的极性，使F3C-的极性大于Cl3C-的极性，导致三氟乙酸的羧基中的羟基的极性更大，更容易电离出氢离子，的酸性强于，B正确；
C．由于甲基对苯环的影响，甲苯可用于制备2，4，6-三硝基甲苯，与易挥发无关，C错误；
D．非金属简单氢化物的稳定性与分子内的化学键的键能有关，与分子间氢键无关，D错误；
故选B。
4. X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的元素。X、Z原子中分别有1、7个运动状态完全不同的电子，Y原子中各能级电子数相等，W原子最外层电子数是内层的3倍，R为第4周期金属元素，基态原子无未成对电子且内层电子全满。下列说法正确的是
A. 最高价氧化物对应的水化物的酸性：Z＜Y
B. 第一电离能：
C. Z原子基态核外电子排布式为1s22s22p3
D. 一个离子中键数为12
【答案】C
【解析】
【分析】X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的元素。X、Z原子中分别有1、7个运动状态完全不同的电子，则X为H元素、Z为N元素；Y原子中各能级电子数相等，Y的电子排布式可能为1s22s2、1s22s22p2，则Y可能为Be或C；W原子最外层电子数是内层的3倍，则W的电子排布为2、6，W为O元素；R为第4周期金属元素，基态原子无未成对电子且内层电子全满，则R为Zn元素。从而得出X、Y、Z、W、R分别为H、Be(或C)、N、O、Zn。
【详解】A．Y、Z分别为Be(或C)、N，N的非金属性大于Be(或C)，则最高价氧化物对应的水化物的酸性：HNO3＞Be(OH)2(或H2CO3)，A不正确；
B．Y、Z、W分别为Be(或C)、N、O，三者属于同周期元素，N的2p轨道半充满，第一电离能反常，则第一电离能：，B不正确；
C．Z为7号元素N，其基态原子核外电子排布式为1s22s22p3，C正确；
D．一个离子中，N-H共价键、N→Zn2+配位键都属于键，则键数为4×4=16，D不正确；
故选C。
5. 对下列图示实验的描述正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】
【详解】A．制取FeCO3时，应将Na2CO3溶液滴加到FeSO4溶液中，否则会导致部分Fe2+转化为Fe(OH)2沉淀，A正确；
B．用NaOH溶液滴定盐酸时，盐酸放入锥形瓶内，NaOH应放在碱式滴定管内，而图中滴定管为酸式滴定管，B不正确；
C．除去甲烷中的乙烯时，KMnO4会将乙烯氧化为CO2，混在甲烷气体中，应使用溴水除杂，C不正确；
D．对于反应，升高温度混合气的颜色加深，则表明平衡向生成NO2的方向移动，则正反应为放热反应，D不正确；
故选A。
6. 下列化学反应的表示正确的是
A. 尿素和溶液在碱性条件下反应：
B. 1-溴丙烷与氢氧化钠水溶液共热：
C. 过量氨水和硫酸铜溶液反应：
D. 常温下为液体，具有很高的燃烧热，肼燃烧的热化学方程式：
【答案】C
【解析】
【详解】A．尿素和NaClO溶液在碱性条件下反应生成N2H4、Na2CO3和NaCl，反应的离子方程式为：，A错误；
B．1-溴丙烷与氢氧化钠水溶液共热发生取代反应，，B错误；
C．过量氨水和硫酸铜溶液反应生成，反应的离子方程式为：，C正确；
D．肼燃烧的热化学方程式中H2O应为液态，热化学方程式：，D错误；
故选C。
7. 下列方案设计、现象和结论都正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】
【详解】A．降低温度，溶液由黄绿色变为蓝绿色，[CuCl4]2﹣的浓度减小，则降低温度使[Cu(H2O)4]2++4Cl-[CuCl4]2﹣+4H2O逆向移动，A正确；
B．判断某卤代烃中的卤素，取2 mL卤代烃样品于试管中，加入5 mL 20% KOH水溶液混合后加热，先加入适量HNO3，再滴加AgNO3溶液，若产生的沉淀为白色，则该卤代烃中含有氯元素，B错误；
C．FeCl3溶液过量，反应后有剩余，应控制氯化铁不足，反应后检验铁离子存在，才能证明反应是可逆反应，C错误；
D．溶解时可能Fe与铁离子反应生成亚铁离子，由实验操作和现象不能证明铁粉是否变质，D错误；
故选A。
8. 有机物Z可由如图反应制得。下列有关说法不正确的是
A. X分子中所有碳原子可能处于同一平面上
B. Z分子能发生取代、加成、消去反应
C. Y分子存在顺反异构体
D. Z分子中含有1个手性碳原子
【答案】B
【解析】
【详解】A．苯环是平面结构，乙烯结构及酯基是平面结构，三个平面可能共平面，因此X分子中所有碳原子可能位于同一平面上，A正确；
B．Z分子能发生取代、加成反应，不能发生消去反应，B错误；
C．Y分子中两个不饱和C原子连接不同的原子和原子团，因此Y分子存在顺反异构体，C正确；
D．手性碳原子是连接四个不同的原子或原子团的C原子，即红色标记处为手性碳原子，因此Z分子中仅含有1个手性碳原子，D正确；
故选B。
9. 为防止因天然气泄漏，居家安装天然气报警器很重要。当空间内甲烷达到一定浓度时，传感器随之产生电信号并联动报警，图1是成品装置，其工作原理如图2所示，其中O2-可以在固体电解质中移动。当报警器触发工作时，下列说法正确的是
A. O2-在电解质中向a电极移动，电流方向由a电极经导线流向b电极
B. 报警器触发工作时，图2的装置将电能转化为化学能
C. 当电路中有0.008ml电子转移时，则电极a有22.4mL甲烷参与反应
D. 多孔电极a极上发生的反应的电极反应式为：
【答案】D
【解析】
【分析】甲烷、空气、构成燃料电池，电池工作时，通入CH4的多孔电极a为负极，CH4失电子产物与电解质反应生成CO2等，通入空气的多孔电极b为正极，O2得电子生成O2-。
【详解】A．由分析可知，a为负极，b为正极，则O2-在电解质中向a电极移动，但电流方向由b电极经导线流向a电极，A不正确；
B．报警器触发工作时，图2的装置形成原电池，将化学能转化为电能，B不正确；
C．在a电极，发生电极反应CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O，则当电路中有0.008ml电子转移时，电极a有0.001mlCH4参加反应，在标准状况下其体积为22.4mL，题中没有指明标准状况，C不正确；
D．多孔电极a极为负极，CH4失电子产物与电解质反应生成CO2等，则发生反应的电极反应式为：，D正确；
故选D。
10. 酸性条件下，环氧乙烷水合法制备乙二醇涉及的机理如图：
下列说法不正确的是
A. 二甘醇的分子式是
B. X的结构简式为：
C. 进攻环氧乙烷中的氧原子是因为碳氧键的共用电子对偏向氧
D. 制备乙二醇的总反应为
【答案】B
【解析】
【分析】根据生成乙二醇的机理可以看出，氢离子参与反应且前后不变，说明H+是催化剂，根据生成副产物的反应机理，X应该是，而且再结合生成乙二醇的机理，生成乙二醇反应过程中有中间产物生成。
【详解】A．根据原子守恒，二甘醇中含有4个碳原子、10个氢原子、3个氧原子，分子式为，A正确；
B．根据右图第一步反应的产物可知，X的结构简式为，B错误；
C．氧的电负性强于碳，从而使得碳氧键的共用电子对偏向氧，故H+进攻环氧乙烷中的氧原子，C正确；
D．由图可知，环氧乙烷与水反应生成乙二醇，反应过程中氢离子为催化剂，则制备乙二醇总反应为，D正确；
故选B。
11. 哈伯法合成氨的反应原理为，新研制的催化剂可使该反应在常温、常压下进行。下列有关哈伯法合成氨反应的说法正确的是
A. 该反应在低温下能自发进行，则
B. 选用高效催化剂，可降低该反应的
C. 其它条件不变，增大起始的比值，可提高N2的平衡转化率
D. 提高体系的压强可增大反应的化学平衡常数
【答案】A
【解析】
【详解】A．该反应为熵减小的反应，若该反应能自发进行，则，A正确；
B．催化剂不能改变反应的，B错误；
C．其它条件不变，增大起始的比值，即相当于氢气量不变时，增加氮气的用量，平衡正向移动，可提高H2的平衡转化率，N2的平衡转化率减小，C错误；
D．化学平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变，D错误；
故选A。
12. H2C2O4为二元弱酸。20℃时，配制一组c(H2C2O4)+c(HC2O)+c(C2O)=0.100ml•L﹣1的H2C2O4和NaOH混合溶液，溶液中部分微粒的物质的量浓度随pH的变化曲线如图所示。下列指定溶液中微粒的物质的量浓度关系一定正确的是
A. pH=2.5的溶液中：c(H2C2O4)+c(C2O)>c(HC2O)
B. c(Na+)=0.100 ml•L﹣1的溶液中：c(H+)+c(H2C2O4)=c(OH﹣)+c(C2O)
C. c(HC2O)=c(C2O)的溶液中：c(Na+)>0.100 ml•L﹣1+c(HC2O)
D. pH=7溶液中：c(Na+)< 2c(C2O)
【答案】B
【解析】
【详解】A．由图象可知，pH=2.5的溶液中c( )和c( )浓度之和小于c( )，则c()+c()B．依据溶液中电荷守恒和物料守恒分析，c(Na+)=0.100ml/L的溶液为 溶液，溶液中存在电荷守恒c(H+)+c(Na+)=2c()+c()+c(OH−)，物料守恒c(Na+)=c()+c()+c()，代入计算得到c(H+)+c()=c(OH−)+c()，故B正确；
C．c()+c()+c()=0.100ml⋅L−1，c()=c()，电荷守恒c(H+)+c(Na+)=2c()+c()+c(OH−)，pH约4，此时氢离子浓度大于氢氧根，得到溶液中c(Na+)<0.100ml⋅L−1+c()，故C错误；
D．20℃时，Kw=0.681×10−14，pH=7的溶液显酸性，c(H+)>c(OH−)，根据电荷守恒c(H+)+ c(Na+)=2c()+c()+c(OH−)可知：c(Na+)>2c()，故D错误；
故选：B。
13. 在催化剂作用下，氧化可获得。其主要化学反应如下：
反应Ⅰ．
反应Ⅱ．
压强分别为、时，将和的混合气体置于密闭容器中反应，不同温度下体系中乙烷的平衡转化率、乙烯的选择性[]如图所示。下列说法正确的是
A.
B. 压强为、温度为210℃时，反应达平衡时，
C. 的选择性下降的原因可能是随着温度的升高，反应Ⅱ中生成的抑制了反应Ⅰ的进行
D. 研发低温下转化率高和选择性高的催化剂，可以提高平衡时产率
【答案】C
【解析】
【详解】A．相同温度下，增大压强，反应Ⅰ、Ⅱ均逆向移动，乙烷平衡转化率降低，所以，故A错误；
B．压强为、温度为210℃时，乙烷的转化率为50%，乙烯的选择性为80%，参与反应Ⅰ的乙烷为，反应Ⅰ生成的乙烯、一氧化碳都是，参与反应Ⅱ的乙烷为，反应Ⅱ生成的一氧化碳是，反应达平衡时，生成的总物质的量为，生成乙烯的总物质的量为，故B错误；
C．温度升高，反应Ⅰ和反应Ⅱ受温度影响，平衡都会正向移动，由图可知，温度升高的过程中乙焼的转化率逐渐增大，但乙烯的选择性却逐渐降低，说明温度升高的过程中，反应Ⅱ为主，且生成的抑制了反应Ⅰ的进行，故C正确；
D．反应Ⅰ正向为吸热反应，温度升高更有利于的生成，因此为提高平衡时的产率，可研发高温下选择性高的催化剂，故D错误；
故选C。
二、非选择题：共4小题，共61分
14. 已知常温下部分弱电解质的电离平衡常数如表：
（1）常温下，pH相同的三种溶液①NaF溶液；②NaClO溶液；③Na2CO3溶液，其物质的量浓度由大到小的顺序是_______。(填序号)
（2）向足量的次氯酸钠中通入少量的二氧化碳的离子方程式_______。
（3）室温下，经测定溶液，则_______(填“＞”、“=”、“＜”)。
（4）时，将的氨水与的盐酸等体积混合所得溶液中，则溶液显_______(填“酸”“碱”或“中”)性；用含a的代数式表示的电离平衡常数_______。
（5）将含的烟气通入该氨水中，当溶液显中性时，溶液中_______。
【答案】（1）①＞②＞③
（2）
（3）＞ （4） ①. 中 ②.
（5）0.6
【解析】
【小问1详解】
由HF、HClO、的电离常数，可得出三者的水解常数关系Kh(F-)＜Kh(ClO-)＜Kh()，水解常数越小，生成相同c(OH-)所需的盐的浓度越大，则常温下，pH相同的三种溶液①NaF溶液；②NaClO溶液；③Na2CO3溶液，其物质的量浓度由大到小的顺序是①＞②＞③。
【小问2详解】
向足量的次氯酸钠中通入少量的二氧化碳，由于Ka1(H2CO3)＞Ka(HClO)＞Ka2(H2CO3)，所以只能生成NaHCO3等，离子方程式为。
【小问3详解】
室温下，经测定溶液，表明Ka()＞Kh()，则＞。
【小问4详解】
时，将的氨水与的盐酸等体积混合所得溶液中，依据电荷守恒，可得出c(H+)=c(OH-)，则溶液显中性；的氨水与的盐酸等体积混合所得溶液中，= ml∙L-1，c()=ml∙L-1，c(OH-)= 1×10-7ml∙L-1，则用含a的代数式表示的电离平衡常数==。
【小问5详解】
将含SO2的烟气通入该氨水中，当溶液显中性时，Ka2(H2SO3)== 6.0×10-8，则溶液中==0.6。
15. 化合物G是合成一种镇痛药物的重要中间体，其合成路线如图。
注：为四氢呋喃、为、为、为
（1）的反应类型为_______。
（2）G中所含官能团名称为腈基、_______、_______。
（3）设计步骤③的目的是_______。
（4）A的一种同分异构体同时满足下列条件，写出任意一个该同分异构体的结构简式：______。
①分子中含有苯环，且苯环上只有一种化学环境的氢原子；
②分子中不含甲基；
③分子和足量溴水反应，消耗。
（5）已知：。设计以为原料制备的合成路线_______。(无机试剂和有机溶剂任选，合成路线示例见本题题干)
【答案】（1）还原反应
（2） ①. 醚键 ②. 碳碘键
（3）保护酚羟基，防止其在步骤④中发生反应
（4） (写出任意一个即可)
（5）
【解析】
【分析】A中羰基被加成生成B，B中醇羟基去掉氧原子生成C，C中酚羟基上的氢原子被-Ts取代生成D，D中苯环上的氢原子被碘原子取代生成E，E中-Ts被氢原子取代生成F，F中酚羟基上氢原子被-CH2CN取代生成G。
【小问1详解】
B→C的过程是去氧过程，故B→C的反应类型为还原反应；
【小问2详解】
G中所含官能团名称为腈基、醚键、碳碘键；
【小问3详解】
通过③④⑤反应，由C即转变为F即，就是在苯环上新引入一个碘原子，而③→④→⑤期间，经历了由-OH→-OTs→-OH的过程，可见设计步骤③的目的是保护酚羟基，防止其在步骤④中发生反应；
【小问4详解】
A中含有9个C原子、3个氧原子，不饱和度为5，其同分异构体满足：①分子中含有苯环，且苯环上只有一种化学环境的氢原子，而根据不饱和度可知，其侧链上一定有一个双键，所以不可能所有取代基相同，则其侧链上至少有4个取代基，且其中至少两个相同，②分子中不含甲基，根据原子个数可知，一定含有碳碳双键和酚羟基；③1ml该分子和足量的溴水反应，消耗3ml Br2，碳碳双键消耗1ml，则还需酚羟基的邻对位有2个空位，所以满足条件的有；
【小问5详解】
要以为原料制备。据分析，结合逆合成分析法可知：先要得到仿照流程中反应②，由和发生信息反应即可得到，需要和镁粉在乙醚中反应获得，与原料相比，原料中1个羟基被溴原子取代、1个被催化氧化，羟基所连碳上没有氢原子(叔醇)的不会发生氧化反应、羟基所连碳上有2个氢原子(伯醇)的可以被氧化为醛基，则氧化反应先发生、取代反应后发生，所以可由与HBr发生取代反应获得、则由在铜催化下被氧气氧化得到；综上，合成线路为： 。
16. 研究氨的制备、应用及氨氮的去除有重要意义。
（1）在固定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：，其平衡常数K与温度T的关系如下表。
①试判断_______(填写“>”“=”或“＜”)
②一定温度下，在密闭容器中充入和并发生反应。若容器容积恒定，达到平衡时，气体的总物质的量为原来的，则的转化率_______，以表示该过程的反应速率_______。
（2）氨的应用。以和为原料在一定温度和压强下合成尿素的反应分两步：
I．和生成；
Ⅱ．分解生成。
反应过程中能量变化如图所示。
①写出和合成尿素反应的热化学方程式为_______。
②结合反应过程中能量变化示意图，下列说法正确的是_______(填序号)。
a．活化能：反应I＜反应Ⅱ
b．I为放热反应，Ⅱ为吸热反应
c．对总反应速率影响较大的是反应I
（3）氨氮的去除。下面是两种电化学除氨氮的方法。
方法一：电化学氧化法
有研究表明，当以碳材料为阴极，可在阴极生成，并进一步生成氧化性更强的，可以将水中氨氮氧化为。
①写出去除氨气的化学反应方程式_______。
②阴极区加入可进一步提高氨氮的去除率，结合如下图，用化学方程式、电极反应式和文字解释的作用_______。
方法二：电化学沉淀法
用溶液模拟氨氮废水，以镁作阳极、不锈钢作阴极进行电解，可将废水中的转化为沉淀而除去。调节溶液初始，氨氮去除率和溶液随时间的变化情况如图所示。
③电解时两极反应式分别为：，。写出废水中生成沉淀离子方程式：_______。
④反应1h以后，氨氮去除率随时间的延长反而下降的原因是_______。
【答案】（1） ①. > ②. ③.
（2） ①. ②. ab
（3） ①. ②. ，向阴极移动，阴极发生，再生，循环使用 ③. ④. 反应1h后，随着溶液中和的增大，会形成或沉淀(或者碱性条件下生成的沉淀会部分转化为或沉淀，释放铵根离子，促使溶液中氨氮的去除率下降。
【解析】
【小问1详解】
①为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，所以K1＞K2；
②平衡时气体的总物质的量为原来的，则平衡后气体总物质的量为（1ml+3ml）×=3.5ml，反应三段式为：
则1-x+3-3x+2x=3.5，解得x=0.25，所以N2的转化率α（N2）=×100%=25%，平衡时氨气的物质的量为0.25ml×2=0.5ml，v（NH3）===0.025ml/（L·min）；
【小问2详解】
①由图像可知，；
②由题干图示信息可知，E1＜E3，即活化能：反应I＜反应Ⅱ，a正确；反应I的反应物总能量大于生成物的总能量为放热反应，反应Ⅱ的反应物总能量小于生成物的总能量为吸热反应，b正确；总反应的速率取决于速率较慢的一步，活化能越大，反应速率越慢，故总反应取决于反应Ⅱ，c错误；答案选ab。
【小问3详解】
①·OH可以将水中氨氮氧化为N2，则·OH去除氨气的化学反应方程式为；
②根据示意图可知存在反应：H2O2+Fe2+=Fe3++·OH+OH－，Fe3+向阴极移动，阴极发生Fe3++e−=Fe2+，Fe2+再生，从而循环使用，因此阴极区加入Fe2+可进一步提高氨氮的去除率；
③根据示意图可知电解过程中阴极水电离出的氢离子放电，电极反应式为2H2O+2e-=2OH-+H2↑；阳极产生的镁离子、阴极产生的氢氧根离子与铵根离子和磷酸二氢根离子反应生成沉淀，反应的方程式为Mg2++2OH-++=MgNH4PO4↓+2H2O；
④反应1h后，随着溶液中和的增大，会形成或沉淀(或者碱性条件下生成的沉淀会部分转化为或沉淀，释放铵根离子，促使溶液中氨氮的去除率下降。
17. CO2的资源化利用能有效减少碳排放充分利用碳资源。
I.CO2合成甲醇(CH3OH)
该反应包括下列两步：
反应I CO2(g)+H2(g)CO(g)+ H2O(g) △H1=+40.9 kJ/ml
反应II CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+ H2O(g) △H2=+49.5 kJ/ml
（1）由CO与H2合成CH3OH(g)的热化学方程式为_______。
（2）在一定温度下，向体积为2 L的恒容密闭容器中充入3mlH2和1mlCO2，控制条件仅发生反应I，测得CO2、CH3OH(g)和H2O(g)的物质的量(n)随时间的变化如图所示：
①0~3min内，用H2(g)表示的化学反应速率v(H2)=_______。
②在平衡后，再向容器中加入2ml CO2(g)和2ml CH3OH(g)则平衡向_______移动。(填“正反应方向”“逆反应方向”或“不移动”)。
（3）在光电催化下CO2可以合成甲醇，原理如图所示。阴极的电极反应式为_______。
II.CO2合成二甲醚(CH3OCH3)
控制反应条件，同时发生反应Ⅰ、反应Ⅱ和反应Ⅲ，可以合成二甲醚(CH3OCH3)。
反应Ⅲ 2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H=-24.5 kJ/ml
在压强30 MPa、=4时， CO2的平衡转化率、CO的选择性和CH3OCH3的选择性随温度变化情况如图所示(X的选择性=)
（4）图中，代表CH3OCH3选择性的是曲线_______(填“A”、“B”或“C”)。
（5）当温度超过290℃，曲线B随温度升高而增大的原因是_______。
【答案】（1）CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g) △H=8.6 kJ/ml
（2） ①. ②. 正反应方向
（3）
（4）A （5）生成CO的反应为吸热反应，高温有利于反应向生成CO方向进行，从而提高其选择性
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律，CO与H2合成CH3OH(g)的反应可由反应II-反应I得到，反应的反应热△H=△H2-△H1=+49.5 kJ/ml -40.9 kJ/ml=8.6 kJ/ml，反应的热化学方程式为：CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g) △H=8.6 kJ/ml，故答案为：CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g) △H=8.6 kJ/ml；
【小问2详解】
①0~3min内，的物质的量由1ml减少至0.25ml，，根据速率之比等于化学计量数之比可得，故答案为：；
②反应达到平衡时：各物质的浓度为：c(CH3OH)=c(H2O)=，c(CO2)= ，c(H2)= ，可得反应平衡常数K==，再向容器中加入2ml CO2(g)和2ml CH3OH(g)，此时刻c(CO2)= ，c(CH3OH)= ，此时Qc==<，反应正向移动，故答案为：正反应方向；
【小问3详解】
由图可知阴极二氧化碳转化成甲醇且电解质为酸性环境，电极反应为：，故答案为：；
【小问4详解】
CO2(g)的反应均为吸热反应，温度升高二氧化碳的转化率增大，因此曲线C代表二氧化碳的转化率；有选择性的表达式可知生成二甲醚的选择性高于生成CO的选择性，因此曲线A代表二甲醚的选择性，曲线B代表生成CO的选择性，故答案为：A；
【小问5详解】
生成CO的反应为吸热反应，随温度的升高有利于反应正向移动，使得CO的选择性逐渐增大，故答案为：生成CO的反应为吸热反应，高温有利于反应向生成CO方向进行，从而提高其选择性；A．所示的实验：制取FeCO3
B．所示的实验：用NaOH溶液滴定盐酸
C．用装置除去甲烷中的乙烯，以得到纯净的甲烷
D．所示的实验：根据两烧瓶中气体颜色的变化(热水中变深、冰水中变浅)可以判断的正反应是吸热反应
选项
目的
方案设计
现象和结论
A
探究温度对化学平衡的影响
将2mL0.5ml/L的CuCl2溶液加热后置于冷水中，观察现象
若溶液由黄绿色变为蓝色，说明降低温度，平衡向逆方向移动：
[Cu(H2O)4]2++4Cl-[CuCl4]2﹣+4H2O
B
判断某卤代烃中的卤素
取2 mL卤代烃样品于试管中，加入5 mL 20% KOH水溶液混合后加热，再滴加AgNO3溶液
若产生的沉淀为白色，则该卤代烃中含有氯元素
C
探究FeCl3溶液与KI溶液的反应
向10mLFeCl3溶液中滴加5mL等浓度的KI溶液，充分反应后，再滴加KSCN溶液，观察现象
若溶液最终变为血红色，FeCl3溶液与KI溶液的反应为可逆反应
D
检验食品脱氧剂中还原铁粉是否已变质
取脱氧剂包装内固体粉末于试管中，加足量稀盐酸溶解，充分反应后滴加KSCN溶液，振荡，观察溶液颜色变化
若溶液未变红色，说明脱氧剂中还原铁粉没有变质
化学式
电离常数
T/K
298
398
498
平衡常数K
本试卷分试题卷和答题卷两部分。试题卷包括1至7页；答题卷1至2页。满分100分。考试时间75分钟。
可能用到的相对原子质量：H：1 C：12 N：14 O：16 I：127
一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项符合题意。
1. 化学与社会、科学、技术、生活等密切相关，下列说法正确的是
A. 载人飞船采用了刚性太阳能电池阵，将化学能转化为电能供飞船使用
B. “天宫一号”使用的碳纤维，是一种新型有机高分子材料
C. 苯酚有毒，对皮肤有腐蚀性，使用时不慎沾到皮肤上，应立即用水冲洗
D. “天和”核心舱腔体使用的氮化硼陶瓷基复合材料，氮化硼陶瓷属于新型无机非金属材料
【答案】D
【解析】
【详解】A．太阳能电池，是将太阳能转化为电能，不涉及化学反应，也就不存在化学能的转化，A不正确；
B．碳纤维的主要成分是碳单质，是一种新型无机非金属材料，B不正确；
C．苯酚微溶于水，易溶于酒精，苯酚有毒，对皮肤有腐蚀性，使用时不慎沾到皮肤上，应立即用酒精冲洗，C不正确；
D．氮化硼陶瓷基复合材料中，基体材料氮化硼陶瓷属于新型无机非金属材料，D正确；
故选D。
2. 下列说法错误的是
A. 是由极性键构成的极性分子
B. 键角：
C. 乙醇中杂化的原子数为
D. 基态原子中，两种自旋状态的电子数之比为
【答案】C
【解析】
【详解】A．分子是角形，正负电荷的重心不重合，所以是由极性键构成的极性分子，A正确；
B．硝酸根离子的空间构型为平面三角形，键角为120°，铵根离子的空间构型为正四面体角形，键角为109°28＇，氨分子的空间构型为三角锥形，键角为107°18＇，白磷分子的空间构型为正四面体形键角为60°，则键角大小顺序为键角：，B正确；
C．乙醇中，碳原子和氧原子均为杂化，乙醇，即1ml，则杂化的原子数为，C错误；
D．基态原子电子排布图为，两种自旋状态的电子数之比为，D正确；
故选C。
3. 下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是
A. 乙二醇易溶于水，可用作汽车防冻液
B. 氟电负性大于氯的电负性，的酸性强于
C. 甲苯易挥发，可用于制备2，4，6-三硝基甲苯
D. 分子间存在氢键，的热稳定性强于
【答案】B
【解析】
【详解】A．乙二醇沸点高，熔点低，降低水的凝固点，可用作汽车防冻液，A错误；
B．由于氟的电负性大于氯的电负性，F-C的极性大于Cl-C的极性，使F3C-的极性大于Cl3C-的极性，导致三氟乙酸的羧基中的羟基的极性更大，更容易电离出氢离子，的酸性强于，B正确；
C．由于甲基对苯环的影响，甲苯可用于制备2，4，6-三硝基甲苯，与易挥发无关，C错误；
D．非金属简单氢化物的稳定性与分子内的化学键的键能有关，与分子间氢键无关，D错误；
故选B。
4. X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的元素。X、Z原子中分别有1、7个运动状态完全不同的电子，Y原子中各能级电子数相等，W原子最外层电子数是内层的3倍，R为第4周期金属元素，基态原子无未成对电子且内层电子全满。下列说法正确的是
A. 最高价氧化物对应的水化物的酸性：Z＜Y
B. 第一电离能：
C. Z原子基态核外电子排布式为1s22s22p3
D. 一个离子中键数为12
【答案】C
【解析】
【分析】X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的元素。X、Z原子中分别有1、7个运动状态完全不同的电子，则X为H元素、Z为N元素；Y原子中各能级电子数相等，Y的电子排布式可能为1s22s2、1s22s22p2，则Y可能为Be或C；W原子最外层电子数是内层的3倍，则W的电子排布为2、6，W为O元素；R为第4周期金属元素，基态原子无未成对电子且内层电子全满，则R为Zn元素。从而得出X、Y、Z、W、R分别为H、Be(或C)、N、O、Zn。
【详解】A．Y、Z分别为Be(或C)、N，N的非金属性大于Be(或C)，则最高价氧化物对应的水化物的酸性：HNO3＞Be(OH)2(或H2CO3)，A不正确；
B．Y、Z、W分别为Be(或C)、N、O，三者属于同周期元素，N的2p轨道半充满，第一电离能反常，则第一电离能：，B不正确；
C．Z为7号元素N，其基态原子核外电子排布式为1s22s22p3，C正确；
D．一个离子中，N-H共价键、N→Zn2+配位键都属于键，则键数为4×4=16，D不正确；
故选C。
5. 对下列图示实验的描述正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】
【详解】A．制取FeCO3时，应将Na2CO3溶液滴加到FeSO4溶液中，否则会导致部分Fe2+转化为Fe(OH)2沉淀，A正确；
B．用NaOH溶液滴定盐酸时，盐酸放入锥形瓶内，NaOH应放在碱式滴定管内，而图中滴定管为酸式滴定管，B不正确；
C．除去甲烷中的乙烯时，KMnO4会将乙烯氧化为CO2，混在甲烷气体中，应使用溴水除杂，C不正确；
D．对于反应，升高温度混合气的颜色加深，则表明平衡向生成NO2的方向移动，则正反应为放热反应，D不正确；
故选A。
6. 下列化学反应的表示正确的是
A. 尿素和溶液在碱性条件下反应：
B. 1-溴丙烷与氢氧化钠水溶液共热：
C. 过量氨水和硫酸铜溶液反应：
D. 常温下为液体，具有很高的燃烧热，肼燃烧的热化学方程式：
【答案】C
【解析】
【详解】A．尿素和NaClO溶液在碱性条件下反应生成N2H4、Na2CO3和NaCl，反应的离子方程式为：，A错误；
B．1-溴丙烷与氢氧化钠水溶液共热发生取代反应，，B错误；
C．过量氨水和硫酸铜溶液反应生成，反应的离子方程式为：，C正确；
D．肼燃烧的热化学方程式中H2O应为液态，热化学方程式：，D错误；
故选C。
7. 下列方案设计、现象和结论都正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】
【详解】A．降低温度，溶液由黄绿色变为蓝绿色，[CuCl4]2﹣的浓度减小，则降低温度使[Cu(H2O)4]2++4Cl-[CuCl4]2﹣+4H2O逆向移动，A正确；
B．判断某卤代烃中的卤素，取2 mL卤代烃样品于试管中，加入5 mL 20% KOH水溶液混合后加热，先加入适量HNO3，再滴加AgNO3溶液，若产生的沉淀为白色，则该卤代烃中含有氯元素，B错误；
C．FeCl3溶液过量，反应后有剩余，应控制氯化铁不足，反应后检验铁离子存在，才能证明反应是可逆反应，C错误；
D．溶解时可能Fe与铁离子反应生成亚铁离子，由实验操作和现象不能证明铁粉是否变质，D错误；
故选A。
8. 有机物Z可由如图反应制得。下列有关说法不正确的是
A. X分子中所有碳原子可能处于同一平面上
B. Z分子能发生取代、加成、消去反应
C. Y分子存在顺反异构体
D. Z分子中含有1个手性碳原子
【答案】B
【解析】
【详解】A．苯环是平面结构，乙烯结构及酯基是平面结构，三个平面可能共平面，因此X分子中所有碳原子可能位于同一平面上，A正确；
B．Z分子能发生取代、加成反应，不能发生消去反应，B错误；
C．Y分子中两个不饱和C原子连接不同的原子和原子团，因此Y分子存在顺反异构体，C正确；
D．手性碳原子是连接四个不同的原子或原子团的C原子，即红色标记处为手性碳原子，因此Z分子中仅含有1个手性碳原子，D正确；
故选B。
9. 为防止因天然气泄漏，居家安装天然气报警器很重要。当空间内甲烷达到一定浓度时，传感器随之产生电信号并联动报警，图1是成品装置，其工作原理如图2所示，其中O2-可以在固体电解质中移动。当报警器触发工作时，下列说法正确的是
A. O2-在电解质中向a电极移动，电流方向由a电极经导线流向b电极
B. 报警器触发工作时，图2的装置将电能转化为化学能
C. 当电路中有0.008ml电子转移时，则电极a有22.4mL甲烷参与反应
D. 多孔电极a极上发生的反应的电极反应式为：
【答案】D
【解析】
【分析】甲烷、空气、构成燃料电池，电池工作时，通入CH4的多孔电极a为负极，CH4失电子产物与电解质反应生成CO2等，通入空气的多孔电极b为正极，O2得电子生成O2-。
【详解】A．由分析可知，a为负极，b为正极，则O2-在电解质中向a电极移动，但电流方向由b电极经导线流向a电极，A不正确；
B．报警器触发工作时，图2的装置形成原电池，将化学能转化为电能，B不正确；
C．在a电极，发生电极反应CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O，则当电路中有0.008ml电子转移时，电极a有0.001mlCH4参加反应，在标准状况下其体积为22.4mL，题中没有指明标准状况，C不正确；
D．多孔电极a极为负极，CH4失电子产物与电解质反应生成CO2等，则发生反应的电极反应式为：，D正确；
故选D。
10. 酸性条件下，环氧乙烷水合法制备乙二醇涉及的机理如图：
下列说法不正确的是
A. 二甘醇的分子式是
B. X的结构简式为：
C. 进攻环氧乙烷中的氧原子是因为碳氧键的共用电子对偏向氧
D. 制备乙二醇的总反应为
【答案】B
【解析】
【分析】根据生成乙二醇的机理可以看出，氢离子参与反应且前后不变，说明H+是催化剂，根据生成副产物的反应机理，X应该是，而且再结合生成乙二醇的机理，生成乙二醇反应过程中有中间产物生成。
【详解】A．根据原子守恒，二甘醇中含有4个碳原子、10个氢原子、3个氧原子，分子式为，A正确；
B．根据右图第一步反应的产物可知，X的结构简式为，B错误；
C．氧的电负性强于碳，从而使得碳氧键的共用电子对偏向氧，故H+进攻环氧乙烷中的氧原子，C正确；
D．由图可知，环氧乙烷与水反应生成乙二醇，反应过程中氢离子为催化剂，则制备乙二醇总反应为，D正确；
故选B。
11. 哈伯法合成氨的反应原理为，新研制的催化剂可使该反应在常温、常压下进行。下列有关哈伯法合成氨反应的说法正确的是
A. 该反应在低温下能自发进行，则
B. 选用高效催化剂，可降低该反应的
C. 其它条件不变，增大起始的比值，可提高N2的平衡转化率
D. 提高体系的压强可增大反应的化学平衡常数
【答案】A
【解析】
【详解】A．该反应为熵减小的反应，若该反应能自发进行，则，A正确；
B．催化剂不能改变反应的，B错误；
C．其它条件不变，增大起始的比值，即相当于氢气量不变时，增加氮气的用量，平衡正向移动，可提高H2的平衡转化率，N2的平衡转化率减小，C错误；
D．化学平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变，D错误；
故选A。
12. H2C2O4为二元弱酸。20℃时，配制一组c(H2C2O4)+c(HC2O)+c(C2O)=0.100ml•L﹣1的H2C2O4和NaOH混合溶液，溶液中部分微粒的物质的量浓度随pH的变化曲线如图所示。下列指定溶液中微粒的物质的量浓度关系一定正确的是
A. pH=2.5的溶液中：c(H2C2O4)+c(C2O)>c(HC2O)
B. c(Na+)=0.100 ml•L﹣1的溶液中：c(H+)+c(H2C2O4)=c(OH﹣)+c(C2O)
C. c(HC2O)=c(C2O)的溶液中：c(Na+)>0.100 ml•L﹣1+c(HC2O)
D. pH=7溶液中：c(Na+)< 2c(C2O)
【答案】B
【解析】
【详解】A．由图象可知，pH=2.5的溶液中c( )和c( )浓度之和小于c( )，则c()+c()
C．c()+c()+c()=0.100ml⋅L−1，c()=c()，电荷守恒c(H+)+c(Na+)=2c()+c()+c(OH−)，pH约4，此时氢离子浓度大于氢氧根，得到溶液中c(Na+)<0.100ml⋅L−1+c()，故C错误；
D．20℃时，Kw=0.681×10−14，pH=7的溶液显酸性，c(H+)>c(OH−)，根据电荷守恒c(H+)+ c(Na+)=2c()+c()+c(OH−)可知：c(Na+)>2c()，故D错误；
故选：B。
13. 在催化剂作用下，氧化可获得。其主要化学反应如下：
反应Ⅰ．
反应Ⅱ．
压强分别为、时，将和的混合气体置于密闭容器中反应，不同温度下体系中乙烷的平衡转化率、乙烯的选择性[]如图所示。下列说法正确的是
A.
B. 压强为、温度为210℃时，反应达平衡时，
C. 的选择性下降的原因可能是随着温度的升高，反应Ⅱ中生成的抑制了反应Ⅰ的进行
D. 研发低温下转化率高和选择性高的催化剂，可以提高平衡时产率
【答案】C
【解析】
【详解】A．相同温度下，增大压强，反应Ⅰ、Ⅱ均逆向移动，乙烷平衡转化率降低，所以，故A错误；
B．压强为、温度为210℃时，乙烷的转化率为50%，乙烯的选择性为80%，参与反应Ⅰ的乙烷为，反应Ⅰ生成的乙烯、一氧化碳都是，参与反应Ⅱ的乙烷为，反应Ⅱ生成的一氧化碳是，反应达平衡时，生成的总物质的量为，生成乙烯的总物质的量为，故B错误；
C．温度升高，反应Ⅰ和反应Ⅱ受温度影响，平衡都会正向移动，由图可知，温度升高的过程中乙焼的转化率逐渐增大，但乙烯的选择性却逐渐降低，说明温度升高的过程中，反应Ⅱ为主，且生成的抑制了反应Ⅰ的进行，故C正确；
D．反应Ⅰ正向为吸热反应，温度升高更有利于的生成，因此为提高平衡时的产率，可研发高温下选择性高的催化剂，故D错误；
故选C。
二、非选择题：共4小题，共61分
14. 已知常温下部分弱电解质的电离平衡常数如表：
（1）常温下，pH相同的三种溶液①NaF溶液；②NaClO溶液；③Na2CO3溶液，其物质的量浓度由大到小的顺序是_______。(填序号)
（2）向足量的次氯酸钠中通入少量的二氧化碳的离子方程式_______。
（3）室温下，经测定溶液，则_______(填“＞”、“=”、“＜”)。
（4）时，将的氨水与的盐酸等体积混合所得溶液中，则溶液显_______(填“酸”“碱”或“中”)性；用含a的代数式表示的电离平衡常数_______。
（5）将含的烟气通入该氨水中，当溶液显中性时，溶液中_______。
【答案】（1）①＞②＞③
（2）
（3）＞ （4） ①. 中 ②.
（5）0.6
【解析】
【小问1详解】
由HF、HClO、的电离常数，可得出三者的水解常数关系Kh(F-)＜Kh(ClO-)＜Kh()，水解常数越小，生成相同c(OH-)所需的盐的浓度越大，则常温下，pH相同的三种溶液①NaF溶液；②NaClO溶液；③Na2CO3溶液，其物质的量浓度由大到小的顺序是①＞②＞③。
【小问2详解】
向足量的次氯酸钠中通入少量的二氧化碳，由于Ka1(H2CO3)＞Ka(HClO)＞Ka2(H2CO3)，所以只能生成NaHCO3等，离子方程式为。
【小问3详解】
室温下，经测定溶液，表明Ka()＞Kh()，则＞。
【小问4详解】
时，将的氨水与的盐酸等体积混合所得溶液中，依据电荷守恒，可得出c(H+)=c(OH-)，则溶液显中性；的氨水与的盐酸等体积混合所得溶液中，= ml∙L-1，c()=ml∙L-1，c(OH-)= 1×10-7ml∙L-1，则用含a的代数式表示的电离平衡常数==。
【小问5详解】
将含SO2的烟气通入该氨水中，当溶液显中性时，Ka2(H2SO3)== 6.0×10-8，则溶液中==0.6。
15. 化合物G是合成一种镇痛药物的重要中间体，其合成路线如图。
注：为四氢呋喃、为、为、为
（1）的反应类型为_______。
（2）G中所含官能团名称为腈基、_______、_______。
（3）设计步骤③的目的是_______。
（4）A的一种同分异构体同时满足下列条件，写出任意一个该同分异构体的结构简式：______。
①分子中含有苯环，且苯环上只有一种化学环境的氢原子；
②分子中不含甲基；
③分子和足量溴水反应，消耗。
（5）已知：。设计以为原料制备的合成路线_______。(无机试剂和有机溶剂任选，合成路线示例见本题题干)
【答案】（1）还原反应
（2） ①. 醚键 ②. 碳碘键
（3）保护酚羟基，防止其在步骤④中发生反应
（4） (写出任意一个即可)
（5）
【解析】
【分析】A中羰基被加成生成B，B中醇羟基去掉氧原子生成C，C中酚羟基上的氢原子被-Ts取代生成D，D中苯环上的氢原子被碘原子取代生成E，E中-Ts被氢原子取代生成F，F中酚羟基上氢原子被-CH2CN取代生成G。
【小问1详解】
B→C的过程是去氧过程，故B→C的反应类型为还原反应；
【小问2详解】
G中所含官能团名称为腈基、醚键、碳碘键；
【小问3详解】
通过③④⑤反应，由C即转变为F即，就是在苯环上新引入一个碘原子，而③→④→⑤期间，经历了由-OH→-OTs→-OH的过程，可见设计步骤③的目的是保护酚羟基，防止其在步骤④中发生反应；
【小问4详解】
A中含有9个C原子、3个氧原子，不饱和度为5，其同分异构体满足：①分子中含有苯环，且苯环上只有一种化学环境的氢原子，而根据不饱和度可知，其侧链上一定有一个双键，所以不可能所有取代基相同，则其侧链上至少有4个取代基，且其中至少两个相同，②分子中不含甲基，根据原子个数可知，一定含有碳碳双键和酚羟基；③1ml该分子和足量的溴水反应，消耗3ml Br2，碳碳双键消耗1ml，则还需酚羟基的邻对位有2个空位，所以满足条件的有；
【小问5详解】
要以为原料制备。据分析，结合逆合成分析法可知：先要得到仿照流程中反应②，由和发生信息反应即可得到，需要和镁粉在乙醚中反应获得，与原料相比，原料中1个羟基被溴原子取代、1个被催化氧化，羟基所连碳上没有氢原子(叔醇)的不会发生氧化反应、羟基所连碳上有2个氢原子(伯醇)的可以被氧化为醛基，则氧化反应先发生、取代反应后发生，所以可由与HBr发生取代反应获得、则由在铜催化下被氧气氧化得到；综上，合成线路为： 。
16. 研究氨的制备、应用及氨氮的去除有重要意义。
（1）在固定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：，其平衡常数K与温度T的关系如下表。
①试判断_______(填写“>”“=”或“＜”)
②一定温度下，在密闭容器中充入和并发生反应。若容器容积恒定，达到平衡时，气体的总物质的量为原来的，则的转化率_______，以表示该过程的反应速率_______。
（2）氨的应用。以和为原料在一定温度和压强下合成尿素的反应分两步：
I．和生成；
Ⅱ．分解生成。
反应过程中能量变化如图所示。
①写出和合成尿素反应的热化学方程式为_______。
②结合反应过程中能量变化示意图，下列说法正确的是_______(填序号)。
a．活化能：反应I＜反应Ⅱ
b．I为放热反应，Ⅱ为吸热反应
c．对总反应速率影响较大的是反应I
（3）氨氮的去除。下面是两种电化学除氨氮的方法。
方法一：电化学氧化法
有研究表明，当以碳材料为阴极，可在阴极生成，并进一步生成氧化性更强的，可以将水中氨氮氧化为。
①写出去除氨气的化学反应方程式_______。
②阴极区加入可进一步提高氨氮的去除率，结合如下图，用化学方程式、电极反应式和文字解释的作用_______。
方法二：电化学沉淀法
用溶液模拟氨氮废水，以镁作阳极、不锈钢作阴极进行电解，可将废水中的转化为沉淀而除去。调节溶液初始，氨氮去除率和溶液随时间的变化情况如图所示。
③电解时两极反应式分别为：，。写出废水中生成沉淀离子方程式：_______。
④反应1h以后，氨氮去除率随时间的延长反而下降的原因是_______。
【答案】（1） ①. > ②. ③.
（2） ①. ②. ab
（3） ①. ②. ，向阴极移动，阴极发生，再生，循环使用 ③. ④. 反应1h后，随着溶液中和的增大，会形成或沉淀(或者碱性条件下生成的沉淀会部分转化为或沉淀，释放铵根离子，促使溶液中氨氮的去除率下降。
【解析】
【小问1详解】
①为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，所以K1＞K2；
②平衡时气体的总物质的量为原来的，则平衡后气体总物质的量为（1ml+3ml）×=3.5ml，反应三段式为：
则1-x+3-3x+2x=3.5，解得x=0.25，所以N2的转化率α（N2）=×100%=25%，平衡时氨气的物质的量为0.25ml×2=0.5ml，v（NH3）===0.025ml/（L·min）；
【小问2详解】
①由图像可知，；
②由题干图示信息可知，E1＜E3，即活化能：反应I＜反应Ⅱ，a正确；反应I的反应物总能量大于生成物的总能量为放热反应，反应Ⅱ的反应物总能量小于生成物的总能量为吸热反应，b正确；总反应的速率取决于速率较慢的一步，活化能越大，反应速率越慢，故总反应取决于反应Ⅱ，c错误；答案选ab。
【小问3详解】
①·OH可以将水中氨氮氧化为N2，则·OH去除氨气的化学反应方程式为；
②根据示意图可知存在反应：H2O2+Fe2+=Fe3++·OH+OH－，Fe3+向阴极移动，阴极发生Fe3++e−=Fe2+，Fe2+再生，从而循环使用，因此阴极区加入Fe2+可进一步提高氨氮的去除率；
③根据示意图可知电解过程中阴极水电离出的氢离子放电，电极反应式为2H2O+2e-=2OH-+H2↑；阳极产生的镁离子、阴极产生的氢氧根离子与铵根离子和磷酸二氢根离子反应生成沉淀，反应的方程式为Mg2++2OH-++=MgNH4PO4↓+2H2O；
④反应1h后，随着溶液中和的增大，会形成或沉淀(或者碱性条件下生成的沉淀会部分转化为或沉淀，释放铵根离子，促使溶液中氨氮的去除率下降。
17. CO2的资源化利用能有效减少碳排放充分利用碳资源。
I.CO2合成甲醇(CH3OH)
该反应包括下列两步：
反应I CO2(g)+H2(g)CO(g)+ H2O(g) △H1=+40.9 kJ/ml
反应II CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+ H2O(g) △H2=+49.5 kJ/ml
（1）由CO与H2合成CH3OH(g)的热化学方程式为_______。
（2）在一定温度下，向体积为2 L的恒容密闭容器中充入3mlH2和1mlCO2，控制条件仅发生反应I，测得CO2、CH3OH(g)和H2O(g)的物质的量(n)随时间的变化如图所示：
①0~3min内，用H2(g)表示的化学反应速率v(H2)=_______。
②在平衡后，再向容器中加入2ml CO2(g)和2ml CH3OH(g)则平衡向_______移动。(填“正反应方向”“逆反应方向”或“不移动”)。
（3）在光电催化下CO2可以合成甲醇，原理如图所示。阴极的电极反应式为_______。
II.CO2合成二甲醚(CH3OCH3)
控制反应条件，同时发生反应Ⅰ、反应Ⅱ和反应Ⅲ，可以合成二甲醚(CH3OCH3)。
反应Ⅲ 2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H=-24.5 kJ/ml
在压强30 MPa、=4时， CO2的平衡转化率、CO的选择性和CH3OCH3的选择性随温度变化情况如图所示(X的选择性=)
（4）图中，代表CH3OCH3选择性的是曲线_______(填“A”、“B”或“C”)。
（5）当温度超过290℃，曲线B随温度升高而增大的原因是_______。
【答案】（1）CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g) △H=8.6 kJ/ml
（2） ①. ②. 正反应方向
（3）
（4）A （5）生成CO的反应为吸热反应，高温有利于反应向生成CO方向进行，从而提高其选择性
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律，CO与H2合成CH3OH(g)的反应可由反应II-反应I得到，反应的反应热△H=△H2-△H1=+49.5 kJ/ml -40.9 kJ/ml=8.6 kJ/ml，反应的热化学方程式为：CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g) △H=8.6 kJ/ml，故答案为：CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g) △H=8.6 kJ/ml；
【小问2详解】
①0~3min内，的物质的量由1ml减少至0.25ml，，根据速率之比等于化学计量数之比可得，故答案为：；
②反应达到平衡时：各物质的浓度为：c(CH3OH)=c(H2O)=，c(CO2)= ，c(H2)= ，可得反应平衡常数K==，再向容器中加入2ml CO2(g)和2ml CH3OH(g)，此时刻c(CO2)= ，c(CH3OH)= ，此时Qc==<，反应正向移动，故答案为：正反应方向；
【小问3详解】
由图可知阴极二氧化碳转化成甲醇且电解质为酸性环境，电极反应为：，故答案为：；
【小问4详解】
CO2(g)的反应均为吸热反应，温度升高二氧化碳的转化率增大，因此曲线C代表二氧化碳的转化率；有选择性的表达式可知生成二甲醚的选择性高于生成CO的选择性，因此曲线A代表二甲醚的选择性，曲线B代表生成CO的选择性，故答案为：A；
【小问5详解】
生成CO的反应为吸热反应，随温度的升高有利于反应正向移动，使得CO的选择性逐渐增大，故答案为：生成CO的反应为吸热反应，高温有利于反应向生成CO方向进行，从而提高其选择性；A．所示的实验：制取FeCO3
B．所示的实验：用NaOH溶液滴定盐酸
C．用装置除去甲烷中的乙烯，以得到纯净的甲烷
D．所示的实验：根据两烧瓶中气体颜色的变化(热水中变深、冰水中变浅)可以判断的正反应是吸热反应
选项
目的
方案设计
现象和结论
A
探究温度对化学平衡的影响
将2mL0.5ml/L的CuCl2溶液加热后置于冷水中，观察现象
若溶液由黄绿色变为蓝色，说明降低温度，平衡向逆方向移动：
[Cu(H2O)4]2++4Cl-[CuCl4]2﹣+4H2O
B
判断某卤代烃中的卤素
取2 mL卤代烃样品于试管中，加入5 mL 20% KOH水溶液混合后加热，再滴加AgNO3溶液
若产生的沉淀为白色，则该卤代烃中含有氯元素
C
探究FeCl3溶液与KI溶液的反应
向10mLFeCl3溶液中滴加5mL等浓度的KI溶液，充分反应后，再滴加KSCN溶液，观察现象
若溶液最终变为血红色，FeCl3溶液与KI溶液的反应为可逆反应
D
检验食品脱氧剂中还原铁粉是否已变质
取脱氧剂包装内固体粉末于试管中，加足量稀盐酸溶解，充分反应后滴加KSCN溶液，振荡，观察溶液颜色变化
若溶液未变红色，说明脱氧剂中还原铁粉没有变质
化学式
电离常数
T/K
298
398
498
平衡常数K
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