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精品解析：北京市北京师范大学第二附属中学2024-2025学年高二上学期期中考试化学试题
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一、每小题只有一个选项符合题意，每题3分
1. 下列电池工作时，O2在正极放电的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
【详解】A．锌锰干电池中电极反应式，负极反应为Zn-2e-═Zn2+，正极反应为2MnO2+2+2e-=Mn2O3+2NH3+H2O，故A错误；
B．酸性氢氧燃料电池电极反应式为2H2-4e-=4H+、O2+4H++4e-=2H2O，碱性氢氧燃料电池电极反应式为2H2-4e-+4OH-=4H2O、O2+2H2O+4e-=4OH-，故B正确；
C．铅蓄电池放电时负极电极反应为Pb-2e-+=PbSO4 ，正极电极反应为PbO2+2e-+4H++=PbSO4+2H2O，故C错误；
D．镍镉电池放电正极反应为2NiOOH+2H2O+2e-=2Ni(OH)2+2OH-，负极反应为Cd+2OH--2e-=Cd(OH)2，故D错误；
故答案选B。
2. 下列金属防腐的措施中，使用外加电流法的是
A. 汽车底盘喷涂高分子膜B. 金属护栏表面涂漆
C. 地下钢管连接镁块D. 水中的钢闸门连接电源的负极
【答案】D
【解析】
【详解】A．汽车底盘喷涂高分子膜阻止了铁与空气、水的接触，从而防止金属铁防锈，没有连接外加电源，A不符合题意；
B．金属护栏表面涂漆使金属和空气、水等物质隔离而防止生锈，没有连接外加电源，B不符合题意；
C．镁的活泼性大于铁，用牺牲镁块的方法来保护地下钢管而防止铁被腐蚀，属于牺牲阳极的阴极保护法，C不符合题意；
D．水中的钢闸门连接电源负极，阴极上得电子被保护，所以属于使用外加电流的阴极保护法，D符合题意；
故选D。
3. 用石墨电极电解CuCl2溶液（见右图）。下列分析正确的是
A. a端是直流电源的负极
B. 通电使CuCl2发生电离
C. 阳极上发生的反应：Cu2++2e-=Cu
D. 通电一段时间后，在阴极附近观察到黄绿色气体
【答案】A
【解析】
【详解】A、依据装置图可知，铜离子移向电极为阴极，阴极和电源负极相连，a为负极，故A正确；
B、通电氯化铜发生氧化还原反应生成氯气和铜，电离是氯化铜离解为阴阳离子，故B错误；
C、与b连接的电极是阳极，氯离子失电子发生氧化反应，电极反应式为：2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑，故C错误；
D、通电一段时间后，氯离子在阳极失电子发生氧化反应，在阳极附近观察到黄绿色气体，故D错误；
故选A．
4. 下列实验事实不能用平衡移动原理解释的是
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
【分析】勒夏特列原理为：如果改变影响平衡的条件之一，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动，使用勒夏特列原理时，该过程必须是可逆过程，否则勒夏特列原理不适用。
【详解】A．氨水浓度变为原来的，溶液pH的改变小于1，是因为氨水中存在一水合氨的电离平衡，浓度越稀，电离程度越大，稀释后的c(OH－)大于原来的，能用平衡移动原理解释，A不符合题意；
B．水的电离是可逆过程，电离吸热，升高温度促进水的电离，Kw增大，能用平衡移动原理解释，B不符合题意；
C．加入少量硫酸铜后，锌置换出铜，形成锌铜原电池，反应速率加快，不能用平衡移动原理，C符合题意；
D．溶液中存在，增加氯离子的量，平衡正向移动，溶液从蓝色变成绿色，能用平衡移动原理解释，D不符合题意；
答案选C。
5. NO2和N2O4存在平衡:2NO2(g)⇌N2O4(g) △H<0。下列分析正确的是
A. 1 ml平衡混合气体中含1 ml N原子
B. 断裂2 ml NO2中的共价键所需能量小于断裂1 ml N2O4中的共价键所需能量
C. 恒温时，缩小容积，气体颜色变深，是平衡正向移动导致的
D. 恒容时，水浴加热，由于平衡正向移动导致气体颜色变浅
【答案】B
【解析】
【详解】A．1mlNO2含有1mlN原子，1mlN2O4含有2mlN原子，现为可逆反应，为NO2和N2O4的混合气体,1 ml平衡混合气体中所含N原子大于1 ml 小于2ml ，A项错误；
B．反应2NO2(g)⇌N2O4(g)为放热反应，反应热=反应物总键能-生成物总键能，故完全断开2mlNO2分子中的共价键所吸收的热量比完全断开1mlN2O4分子中的共价键所吸收的热量少，B项正确；
C．气体体积压缩，颜色变深是因为体积减小，浓度变大引起的，C项错误；
D．放热反应，温度升高，平衡逆向移动，颜色加深，D项错误；
答案选B。
6. 下列关于醋酸溶液的说法正确的是
A. 等pH的盐酸和醋酸溶液分别与NaOH溶液反应，所消耗NaOH的物质的量：HCl>
B. 等物质量浓度的盐酸和醋酸溶液分别与足量Mg反应，产生的体积(标况)：HCl>
C. pH=3的醋酸溶液加水稀释10倍，pH>4
D. 室温下，pH=3的醋酸溶液中，由水电离出的
【答案】D
【解析】
【详解】A．醋酸是一元弱酸，HCl是一元强酸，等pH的醋酸溶液和盐酸溶液中c(CH3COOH)＞c(HCl)，相同体积的两溶液中n(CH3COOH)＞n(HCl)，分别与NaOH溶液反应，消耗NaOH的物质的量：CH3COOH＞HCl，故A错误；
B．醋酸是一元弱酸，HCl是一元强酸，由于盐酸和醋酸溶液的体积关系未知，无法计算等物质量浓度的盐酸和醋酸溶液分别与足量Mg反应，产生体积的关系，故B错误；
C．醋酸是弱电解质，醋酸溶液中存在电离平衡，加水稀释促进醋酸电离，pH=3的醋酸溶液加水稀释10倍后氢离子浓度：0.0001ml/L＜c(H+)＜0.001ml/L，则溶液的pH<4，故C错误；
D．室温下，pH=3的醋酸溶液中，水的电离被抑制，溶液中的OH-全部是由水电离出来的，由水电离出的，故D正确；
故选D。
7. 溶液与稀硫酸反应的化学方程式为，某小组设计如下实验探究影响该反应速率的因素，结合实验数据判断正确的是
A. x=10
B. 依据实验①③可探究反应温度对反应速率的影响
C. 各组实验反应中最先变浑浊的是②
D. 实验②中t min时生成了0.016g S，则t min内的平均反应速率为ml/(L•min)
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据变量控制法，各组的体积不变，故有5+10+x=5+5+10，x=5，故A错误；
B．实验①③温度不同，Na2S2O3浓度不相同，不可以探究温度对反应速率的影响，故B错误；
C．四组实验中实验③温度较高，反应物浓度最高，速率最大，最先变浑浊，故C错误；
D．实验②中，，反应消耗tmin，平均反应速率v(Na2S2O3)=ml/(L•min)，故D正确；
答案选D。
8. 如图为电镀实验装置，下列有关叙述不正确的是
A 电镀时，待镀铁制品应与直流电源负极相连
B. 通电后，溶液中的移向阳极
C. 镀铜时，理论上阳极和阴极的质量变化相等
D. 待镀铁制品增重0.64g，电路中通过的电子为0.01ml
【答案】D
【解析】
【分析】电镀时，镀层金属作阳极，镀件作阴极。待镀铁制品作阴极发生还原反应，铜片作阳极发生氧化反应。
【详解】A．电镀时，镀层金属作阳极，镀件作阴极，待镀铁制品作阴极应与直流电源负极相连，A正确；
B．电镀时溶液中的阴离子移向阳极，故移向阳极，B正确；
C．镀铜时，阴极发生还原反应；铜片作阳极发生氧化反应，理论上阳极减少的铜和阴极的增加的铜的质量相等，C正确；
D．待镀铁制品增重0.64g，即阴极生成的铜为0.01ml，根据电极反应式可知电路中通过的电子为0.02ml，D错误；
故答案为：D。
9. 已知(橙色)(黄色)，BaCrO4难溶，BaCr2O7可溶。下列实验叙述不正确的是
A. 向溶液中加少量的浓硫酸，浓度增大
B. 向溶液中加少量固体会使溶液的pH升高
C. 为使溶液变成黄色，可加入少量KOH固体
D. 交警检查司机是否酒后驾车，常根据所用检测仪中的酸性与乙醇反应前后颜色变化来判断，该反应利用的是的氧化性
【答案】B
【解析】
【详解】A．向溶液中加少量的浓硫酸，溶液中c(H+)增大，平衡逆向移动，浓度增大，A正确；
B．向溶液中加少量固体，生成BaCrO4沉淀，平衡正向移动，溶液中c(H+)增大，会使溶液的pH降低，B不正确；
C．为使溶液变成黄色，加入少量KOH固体，溶解后中和H+，使平衡正向移动，浓度减小，浓度增大，溶液变为黄色，C正确；
D．检测仪中的酸性与乙醇反应，溶液由橙色变为绿色，表明被乙醇还原，该反应利用的是的氧化性，D正确；
故选B。
10. 如图是某压强下，与按体积比1：3投料时，反应混合物中氨的体积分数随温度的变化曲线。其中一条是经过一定时间反应后的曲线，另一条是平衡时的曲线。下列说法不正确的是
A. 图中曲线Ⅰ是平衡时的曲线
B. 图中c点，v(正)>v(逆)
C. 图中b点，容器内气体
D. 550℃后曲线Ⅱ下降的原因可能是催化剂活性下降
【答案】C
【解析】
【分析】条件相同的情况下，平衡状态时氨气的体积分数应该是最大的，因此I表示平衡时的曲线，II表示经过一定时间反应后的曲线。
【详解】A．根据分析可知，曲线I表示平衡时的曲线，A正确；
B．从图中可知，c点温度下，氨气的体积分数小于该温度下平衡状态时的体积分数，说明此时反应还在正向进行，v(正)>v(逆)，B正确；
C．图中b点氨气的体积分数为25%，不妨令开始时氮气和氢气的物质的量为1ml和3ml，设反应消耗氮气xml，则消耗氢气3xml，生成氨气2xml，平衡时气体总物质的量为(4-2x)ml，氨气的体积分数为2x÷(4-2x)=0.25，解得x=0.4ml，此时容器中氮气和氨气的物质的量之比为3：4，C错误；
D．550℃以后曲线II下降，可能的原因高温导致催化剂活性降低，使得反应速率减小，氨气的体积分数减小，D正确；
故答案选C。
11. 已知H―H的键能为I―I的键能为反应经历了如下反应历程：①，②，反应过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A. H―I的键能为
B. 升高温度，反应①速率增大，反应②速率减小
C. 升高温度，反应②的限度和速率均增大，有利于提高的转化率
D. 为防止反应过程中有大量累积，应选择合适的催化剂降低反应②的焓变
【答案】A
【解析】
【详解】A．由图可知，，设H―I的键能为x，则，可得，，故A正确；
B．升高温度，反应速率加快，正反应①、反应②反应速率都加快，故B错误；
C．由图可知，反应②为放热反应，升高温度，反应②速率增大，平衡逆向移动，的转化率降低，故C错误；
D．为防止反应过程中有大量累积，应选择合适的催化剂降低反应②的活化能，加快反应，故D错误；
答案选A。
12. 在通风橱中进行下列实验：
下列说法不正确的是
A. Ⅰ中气体由无色变红棕色的化学方程式：2NO＋O2=2NO2
B. Ⅱ中的现象说明Fe表面形成致密的氧化膜，阻止Fe进一步反应
C. 对比Ⅰ、Ⅱ中现象，说明稀HNO3的氧化性强于浓HNO3
D. 针对Ⅲ中现象，在Fe、Cu之间连接电流计，可判断Fe是否被氧化
【答案】C
【解析】
【分析】I中铁和稀硝酸生成一氧化氮，一氧化氮遇空气生成二氧化氮；Ⅱ中Fe遇浓硝酸钝化，表面形成致密的氧化层，阻止Fe进一步反应，所以产生少量红棕色气泡后，迅速停止；Ⅲ中构成原电池，Fe作为负极，且Fe与浓硝酸直接接触，会产生少量二氧化氮，Cu作为正极，发生得电子的反应，生成二氧化氮。
【详解】A．I中铁和稀硝酸生成一氧化氮，一氧化氮遇空气生成二氧化氮，化学方程式为: 2NO+O2=2NO2，A正确；
B．常温下，Fe遇浓硝酸易钝化，表面形成致密的氧化层，阻止Fe进一步反应，B正确；
C．对比Ⅰ、Ⅱ中现象，实验Ⅱ反应停止是因为发生了钝化，不能用来比较浓HNO3和稀HNO3的氧化性强弱，物质氧化性强弱只能通过比较物质得电子能力强弱来分析，C错误；
D．Ⅲ中构成原电池，在Fe、Cu之间连接电流计，可判断Fe是否持续被氧化，D正确；
故选C。
13. 一种高性能的碱性硼化钒()—空气电池如下图所示。电池的总反应为：，该电池工作时，下列说法不正确的是
A. 电子由电极经外电路流向复合碳电极
B. 正极室溶液的pH降低、负极室溶液的pH升高
C. 电极发生反应：
D. 若有0.112L(标准状况)参与反应，有0.02ml 通过阴离子交换膜移到负极
【答案】B
【解析】
【分析】根据图示的电池结构，电池的总反应为：，左侧VB2发生失电子的反应生成和，为负极，反应的电极方程式为： ，右侧空气中的氧气发生得电子的反应生成OH-，为正极，反应的电极方程式为O2+4e-+2H2O=4OH-，据此分析。
【详解】A．原电池中，电子由负极流向正极，故电子由VB2电极经负载流向复合碳电极，A正确；
B．反应过程中正极生成大量的OH-使正极区pH升高，负极消耗OH-使负极区OH-浓度减小pH降低，B错误；
C．根据分析，电极发生反应：，C正确；
D．若有0.112L(标准状况，为0.005ml)O2参与反应，由O2+4e-+2H2O=4OH-可知转移电子0.02ml，会有0.02mlOH-通过阴离子交换膜移到负极，D正确；
故选B。
14. 以、为原料合成涉及的主要反应如下：
①
②
的平衡转化率()、的选择性()随温度、压强变化如下：
已知：
下列分析不正确是
A.
B. 400℃左右，体系发生的反应主要是②
C. 由图可知，，
D. 初始、，平衡后、，若只发生①、②，则的平衡转化率为24%
【答案】D
【解析】
【详解】A．反应①的正反应为气体体积减小的方向，反应②反应前后气体体积不变，故增大压强，反应①正向移动，CO2的转化率增大，反应②不移动，因此 P1>P2，A正确；
B．400℃时，由图可以看出， CH3OH 的选择性趋近为0，意味着转化为CH3OH的CO2为0，因此此时体系发生的反应主要是②，B正确；
C．由图看出，随着温度升高，的选择性()逐渐降低，反应①向逆方向进行，因此正反应<0；同时，随着温度升高，前期的平衡转化率()逐渐降低，此阶段体系发生的反应主要是反应①，后期的平衡转化率()逐渐升高，此阶段体系发生的反应主要是反应②，因此>0，C正确；
D ．平衡后，根据CO2的平衡转化率为30%，得出两个反应共消耗0.3ml CO2，又因为可知0.3ml CO2中有80%发生反应①转化为CH3OH，而0.3ml CO2中有20%发生反应②转化为CO，根据三段式可得：
，
两个反应中氢气的转化总量为0.78ml，所以氢气的转化率=，D错误；
故答案为：D。
Ⅱ卷(共58分)
15. 改进工艺，降低能耗是氯碱工业发展的重要方向。
（1）写出氯碱工业原理的离子方程式___________。
（2）将氢燃料电站应用于氯碱工业，其示意图如下：
①a极的电极反应式为：___________。
②下列关于乙装置说法中，正确的是___________。
A．在c极区获得氯气 B．在d极区获得的产物，可供甲装置使用
C．乙装置中向c极移动
（3）电解时用盐酸控制阳极区溶液的pH在2～3，用化学平衡移动原理解释盐酸的作用___________。
（4）向乙装置中的阴极区通入，能够替代水中的H＋获得电子，降低电解电压，减少电耗。写出在阴极区发生反应的电极反应式___________。
（5）杂质离子可造成交换膜损伤，导致迁移至阳极区，对产品质量造成不良影响。请结合化学用语说明原因___________(写出2点)。
（6）用下图所示的装置模拟更换电极材料电解氯化钠溶液，请回答下列问题。
①a、d处试纸变___________色。
②b处变红，局部褪色，请结合化学用语解释___________。
③开始反应时c无明显，此时发生反应的电极方程式为___________。
【答案】（1）
（2） ①. ②. AB
（3）Cl2+H2OHCl+HClO，用盐酸控制阳极的pH，增大氢离子浓度，平衡逆向移动，有利于氯气逸出收集
（4）
（5）若氢氧根迁移至阳极区，会代替Cl-失电子，生成氧气，使氯气不纯；也可能在阳极区氢氧根与氯气反应生成氯化钠和次氯酸钠，减少氯气产量
（6） ①. 蓝 ②. 石墨（b）电极氯离子失去电子生成Cl2，2Cl--2e-=Cl2↑，Cl2+H2OHCl+HClO，盐酸显酸性，次氯酸具有漂白性，故b处变红，局部褪色 ③. Fe-2e-=Fe2+
【解析】
【小问1详解】
氯碱工业原理是采用电解食盐水的方法产生氯气和烧碱，故称为氯碱工业，离子方程式；
【小问2详解】
由图甲可知，甲装置为氢氧碱性燃料电池，通入燃料 H2 的a电极为负极，通入空气(O2)的b电极为正极，则c为阳极，d为阴极；
①负极电极反应为；
②A．根据分析，c电极为阳极，发生氧化反应，即，故A正确；
B．根据分析，d电极为阴极，发生还原反应，即，获得氢气可以继续供给甲装置使用，故B正确；
C．c为阳极，d为阴极，阳离子移向阴极，向d电极移动，故C错误；
故选AB；
【小问3详解】
阳极产生的氯气，氯气能够溶于水，存在着下列平衡，Cl2+H2OHCl+HClO，加入盐酸，增大氢离子浓度，平衡逆向移动，有利于氯气逸出收集；
【小问4详解】
若向乙装置阴极区通入氧气，氧气得电子生成氢氧根，其电极反应式为；
【小问5详解】
杂质离子可造成交换膜损伤，导致迁移至阳极区，对产品质量造成不良影响，原因为若氢氧根迁移至阳极区，会代替Cl-失电子，生成氧气，使氯气不纯；也可能在阳极区氢氧根与氯气反应生成氯化钠和次氯酸钠，减少氯气产量；
【小问6详解】
石墨电极阳极，铁电极为阴极，则c为阳极，d为阴极，石墨（b）电极氯离子失去电子生成Cl2，2Cl--2e-=Cl2↑，c电极发生Fe-2e-=Fe2+，a、d电极发生2H2O+O2+4e-=4OH-。
①a、d电极发生2H2O+O2+4e-=4OH-，a、d处试纸变蓝色。
②b处变红，局部褪色，原因为石墨（b）电极氯离子失去电子生成Cl2，2Cl--2e-=Cl2↑，Cl2+H2OHCl+HClO，盐酸显酸性，次氯酸具有漂白性，故b处变红，局部褪色。
③开始反应时c无明显现象，此时发生吸氧腐蚀，反应的电极方程式为Fe-2e-=Fe2+。
16. 某小组同学研究了如下酸、碱、盐之间的反应，请回答下列问题。
（1）反应在室温下可自发进行，则该反应的ΔH___________0(填“>”、“=”或“<”)。
（2）常温下，用0.10 NaOH溶液分别滴定20.00mL 0.10 HCl溶液和20.00mL 0.10 溶液，得到两条滴定曲线，如图所示。
①Ⅰ表示滴定醋酸的曲线，理由是___________。
②b点溶液中，___________(填“>”、“=”或“<”)。
③下列有关a处溶液的说法正确的是___________。
A．溶质为、
B．
C．
④滴定时若选用酚酞为指示剂，滴定终点的现象是___________。
（3）已知，常温下几种酸的电离平衡常数如下表：
①常温下，0.1ml/L的HCN溶液中，约为___________。
②根据电离平衡常数判断，以下反应不能由发进行的是___________。
A．
B．
C．
（4）实验室常用酸碱中和滴定法测定尿素样品含氮量(氮的质量分数)。
步骤ⅳ中标准NaOH溶液浓度和消耗的体积分别为c和V，计算样品含氮量还需要的实验数据有___________。
【答案】（1）＜ （2） ①. 属于弱酸、不能完全电离， 0.10 溶液中氢离子浓度小于0.10，所以起点pH大于1 ②. = ③. A ④. 滴入最后半滴氢氧化钠溶液时，锥形瓶内溶液由无色变为浅红色、30秒内不褪色
（3） ①. ②. B
（4）尿素样品的质量、步骤ⅲ中所加硫酸溶液的体积和浓度
【解析】
【小问1详解】
是气体体积减小的熵减反应，根据复合判据ΔG=ΔH-TΔS＜0，在常温下能自发进行，则该反应ΔH＜0。
【小问2详解】
①Ⅰ表示滴定醋酸的曲线，理由是：醋酸属于弱酸、不能完全电离， 0.10 溶液中氢离子浓度小于0.10，所以起点pH大于1。
②20.00mL 0.10 NaOH溶液与20.00mL 0.10 HCl溶液恰好完全中和，所以b点溶液为氯化钠溶液，呈中性，=。
③V(NaOH)=10.00mL时所得为a处溶液，生成的醋酸钠与剩余醋酸浓度相等，溶液呈酸性，说明醋酸的电离程度大于醋酸钠的水解程度，所以溶液中c(CH3COO-)＞c(Na+)＞c(H+)＞c(OH-)，下列有关：
A．溶质为、，正确；
B．据分析，c(CH3COO-)＞c(Na+)＞c(H+)＞c(OH-)，错误；
C．按物料守恒可得，错误；
选A。
④氢氧化钠和盐酸恰好反应呈中性，氢氧化钠和醋酸恰好反应生成醋酸钠溶液，溶液呈碱性，则滴定时若选用酚酞为指示剂，滴定终点的现象是：滴入最后半滴氢氧化钠溶液时，锥形瓶内溶液由无色变为浅红色、30秒内不褪色。
【小问3详解】
根据酸的电离平衡常数可知，酸性强弱顺序为：HCOOH＞H2CO3＞HCN＞；
①常温下，0.1ml/L的HCN溶液中，,，。
②根据电离平衡常数判断，以下反应不能由发进行的是：
A．酸性强弱顺序为：HCOOH＞H2CO3＞HCN＞，根据强酸制弱酸原理，可以发生，正确；
B．H2CO3溶液和NaCN溶液反应的离子方程式为：H2CO3 + CN－ ＝ HCN +，不能发生，错误；
C．少量甲酸可以和碳酸根发生，正确；
选B。
【小问4详解】
由题给流程可知，将尿素样品中氮元素全部转变为氨气，加入过量硫酸吸收反应生成的氨气，并用氢氧化钠溶液滴定过量的硫酸，并依据实验所得数据计算尿素样品含氮量。
已知步骤ⅳ中标准氢氧化钠溶液的浓度和消耗的体积分别为c和V，可据此计算出过量的硫酸的物质的量，只要知道步骤ⅲ中所加硫酸溶液的体积和浓度，即可计算出逸出的全部氨气的物质的量，再根据尿素样品的质量，即可计算样品含氮量。故计算样品含氮量还需要的实验数据为尿素样品的质量、步骤ⅲ中所加硫酸溶液的体积和浓度。
17. 二甲醚()是一种洁净液体燃料，工业上以CO和为原料生产。工业制备二甲醚在催化反应室中(压强：2.0～10.0MPa，温度：230～280℃)进行下列反应：
反应ⅰ：
反应ⅱ：
（1）①在该条件下，若反应ⅰ的起始浓度分别为，，8min后达到化学平衡状态，CO的转化率为50%，则8min内CO的平均反应速率为___________。
②反应ⅰ的CO平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示，图中X代表___________(填“温度”或“压强”)，简述理由：___________。
（2）在t℃时，反应ⅱ的平衡常数为400，此温度下，反应到某时刻测得各组分的物质的量浓度如下表：
此时刻反应ⅱ的v(正)___________(填“>”“<”或“=”)v(逆)。
（3）在使用催化剂、压强为5.0MPa、反应时间为10分钟的条件下，通过反应ⅰ、ⅱ制备，结果如下图所示，260℃时CO转化率高但产率很低的原因可能是___________。
（4） ，利用和计算时，还需要利用___________反应的ΔH。
【答案】（1） ①. 0.075ml∙L−1∙min−1 ②. 温度 ③. CO的平衡转化率随温度升高而减小、随压强增大而增大
（2）< （3）反应ⅰCO转化成的速率快，但反应ⅱ转化成的速率慢，因此在固定时间内CO转化率高但产率很低
（4）CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)
【解析】
【小问1详解】
①根据题给数据，CO的反应量为1.2ml/L×50%=0.6ml/L，则8min内CO的平均反应速率为：v(CO)==0.075ml∙L−1∙min−1；
②该反应为总体积减小的放热反应，CO的平衡转化率随温度升高而减小、随压强增大而增大，则图中X代表温度；
【小问2详解】
该时刻反应的浓度熵为：Q=＞400，反应逆向进行，所以，v正＜v逆；
【小问3详解】
ⅰ
ⅱ
CO的转化主要体现在ⅰ的进行，据图推测，反应ⅰ是快反应，很快达到平衡，因此，CO转化率实际上就是平衡转化率随温度的变化；但是反应ⅱ由合成是个慢反应，的产率既与CO平衡转化率有关，也与自身速率有关。温度越高，CO平衡转化率越低，但是反应ⅱ速率越快，因此在不同温度范围内呈现不同的变化规律。根据上述分析，260℃时CO转化率高但产率很低的原因可能是反应ⅰCO转化成的速率快，但反应ⅱ转化成的速率慢，因此在固定时间内CO转化率高但产率很低。
【小问4详解】
ⅰ
ⅱ
ⅲ
根据盖斯定律，ⅲ-ⅱ-2×ⅰ得CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)，故需要CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)得ΔH。
18. 为探讨化学平衡移动原理与氧化还原反应规律的联系，某同学通过改变浓度研究“”反应中和的相互转化。实验如下：
（1）待实验Ⅰ溶液颜色不再改变时，再进行实验Ⅱ，目的是使实验Ⅰ的反应达到___________。
（2）ⅲ是ⅱ的对比实验，目的是排除ⅱ中___________造成的影响。
（3）ⅰ和ⅱ的颜色变化表明平衡逆向移动，向转化。用化学平衡移动原理解释原因：___________。
（4）根据氧化还原反应的规律，该同学推测ⅰ中向转化的原因：外加使降低，导致的还原性弱于。用右图装置(a、b均为石墨电极)进行实验验证。
①K闭合时，指针向右偏转。b作___________极。
②当指针归零(反应达到平衡)后，向U形管左管中滴加0.01 溶液。产生的现象证实了其推测。该现象是___________。
（5）按照(4)原理，该同学用上图装置进行实验，证实了ⅱ中向转化的原因。
①转化原因是___________。
②与(4)实验对比，不同的操作是___________。
（6）实验Ⅰ中，还原性；而实验Ⅱ中，还原性：。将(3)和(4)、(5)作对比，得出的结论是___________。
（7）用氯化铁溶液洗涤银镜反应后的试管比用硫酸铁效果好，请根据(6)中的结论进行解释___________。
【答案】（1）化学平衡状态
（2）因为溶液的稀释对颜色变化的影响
（3）在ⅰ加入溶液后，发生反应：，使减小，平衡向左移动，被消耗，溶液褪色；在ⅱ加入溶液后，增大了，平衡向左移动，减小，颜色变浅
（4） ①. 正 ②. 产生黄色沉淀，同时指针向左偏转
（5） ①. 随反应进行，逐渐增大，还原性逐渐增强，最终还原性强于 ②. 在U形管右端加入溶液
（6）反应是一个可逆的氧化还原反应，可以通过改变浓度的方式来影响物质的氧化性、还原性实现平衡的左右移动
（7）因为AgCl溶解度比Ag2SO4小，所以加入FeCl3溶液更有利降低溶液中银离子的浓度，使平衡正向移动，故溶液除银效果更好的是FeCl3溶液
【解析】
【分析】研究改变浓度使反应中和实现相互转化：通过实验I中溶液与溶液反应后等分为三份，进行实验II的对比实验来探究和的相互转化，据此回答。
【小问1详解】
待实验Ⅰ溶液颜色不再改变时，即先让实验I达到平衡状态，再进行实验Ⅱ，才能更好的进行对比。
故答案为：达到平衡状态。
【小问2详解】
i和ii对比，ii加的液体体积多，颜色的变化可能会受体积改变的影响，因此采用iii来加水进行对比实验，排除ii中因溶液稀释对颜色变化的影响。
故答案为：因溶液稀释对颜色变化的影响。
【小问3详解】
根据反应，溶液的颜色主要是单质溶解在溶液中产生，ⅰ和ⅱ的颜色变化表明平衡都产生了逆向移动，发生了向的转化，其产生的原因可能是在ⅰ加入溶液后，发生反应：，使减小，平衡向左移动，被消耗，溶液褪色；在ⅱ加入溶液后，增大了，平衡向左移动，减小，颜色变浅。
故答案为：在ⅰ加入溶液后，发生反应：，使减小，平衡向左移动，被消耗，溶液褪色；在ⅱ加入溶液后，增大了，平衡向左移动，减小，颜色变浅。
【小问4详解】
①在原电池中，电流计的指针偏向正极，当K闭合时，指针向右偏转，说明右边电极b为正极；
②在左边加入溶液后，发生反应：黄色，如果要证明猜想，则氧化还原反应要向左进行，即电池反应反向进行，左边为正极，电流计的指针要向左偏转；
故答案为：正；产生黄色沉淀，同时指针向左偏转。
【小问5详解】
①ii主要是验证对反应的影响，用该装置模仿ii的实验，证明在反应过程中，随反应进行，逐渐增大，还原性逐渐增强，最终还原性强于，使平衡向左进行；②如果与(4)实验直接对比，可以向U形管右边加入溶液使浓度直接增大发生反向反应。
故答案为：随反应进行，逐渐增大，还原性逐渐增强，最终还原性强于；向U形管右边加入溶液。
【小问6详解】
在探究实验Ⅰ中，得到还原性的结论；而在探究实验Ⅱ中，得到还原性的结论，结合(3)和(4)、(5)的对比实验，可以得出：反应是一个可逆的氧化还原反应，可以通过改变浓度的方式来影响物质的氧化性、还原性实现平衡的左右移动。
故答案为：反应是一个可逆的氧化还原反应，可以通过改变浓度的方式来影响物质的氧化性、还原性实现平衡的左右移动
【小问7详解】
在有银镜的试管中加入的溶液，会发生反应：，可以与和生成沉淀和沉淀使减小，平衡右移，导致银镜不段溶解最终被除去而洗涤干净，因为AgCl溶解度比Ag2SO4小，所以加入FeCl3溶液更有利降低溶液中银离子的浓度，使上述平衡正向移动，故溶液除银效果更好的是FeCl3溶液；
故答案为：因为AgCl溶解度比Ag2SO4小，所以加入FeCl3溶液更有利降低溶液中银离子的浓度，使平衡正向移动，故溶液除银效果更好的是FeCl3溶液。
A.锌锰电池
B.氢燃料电池
C.铅蓄电池
D.镍镉电池
实验
反应温度/℃
溶液
稀
V/mL
c/(ml/L)
V/mL
c/(ml/L)
V/mL
①
25
5
0.1
10
0.1
x
②
25
5
0.2
5
0.2
10
③
35
5
0.2
5
0.2
10
步骤
现象
Fe表面产生大量无色气泡，液面上方变为红棕色
Fe表面产生少量红棕色气泡后，迅速停止
Fe、Cu接触后，其表面均产生红棕色气泡
化学式
HCOOH
HCN
电离平衡常数
物质
c/()
0.05
2.0
2.0
一、每小题只有一个选项符合题意，每题3分
1. 下列电池工作时，O2在正极放电的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
【详解】A．锌锰干电池中电极反应式，负极反应为Zn-2e-═Zn2+，正极反应为2MnO2+2+2e-=Mn2O3+2NH3+H2O，故A错误；
B．酸性氢氧燃料电池电极反应式为2H2-4e-=4H+、O2+4H++4e-=2H2O，碱性氢氧燃料电池电极反应式为2H2-4e-+4OH-=4H2O、O2+2H2O+4e-=4OH-，故B正确；
C．铅蓄电池放电时负极电极反应为Pb-2e-+=PbSO4 ，正极电极反应为PbO2+2e-+4H++=PbSO4+2H2O，故C错误；
D．镍镉电池放电正极反应为2NiOOH+2H2O+2e-=2Ni(OH)2+2OH-，负极反应为Cd+2OH--2e-=Cd(OH)2，故D错误；
故答案选B。
2. 下列金属防腐的措施中，使用外加电流法的是
A. 汽车底盘喷涂高分子膜B. 金属护栏表面涂漆
C. 地下钢管连接镁块D. 水中的钢闸门连接电源的负极
【答案】D
【解析】
【详解】A．汽车底盘喷涂高分子膜阻止了铁与空气、水的接触，从而防止金属铁防锈，没有连接外加电源，A不符合题意；
B．金属护栏表面涂漆使金属和空气、水等物质隔离而防止生锈，没有连接外加电源，B不符合题意；
C．镁的活泼性大于铁，用牺牲镁块的方法来保护地下钢管而防止铁被腐蚀，属于牺牲阳极的阴极保护法，C不符合题意；
D．水中的钢闸门连接电源负极，阴极上得电子被保护，所以属于使用外加电流的阴极保护法，D符合题意；
故选D。
3. 用石墨电极电解CuCl2溶液（见右图）。下列分析正确的是
A. a端是直流电源的负极
B. 通电使CuCl2发生电离
C. 阳极上发生的反应：Cu2++2e-=Cu
D. 通电一段时间后，在阴极附近观察到黄绿色气体
【答案】A
【解析】
【详解】A、依据装置图可知，铜离子移向电极为阴极，阴极和电源负极相连，a为负极，故A正确；
B、通电氯化铜发生氧化还原反应生成氯气和铜，电离是氯化铜离解为阴阳离子，故B错误；
C、与b连接的电极是阳极，氯离子失电子发生氧化反应，电极反应式为：2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑，故C错误；
D、通电一段时间后，氯离子在阳极失电子发生氧化反应，在阳极附近观察到黄绿色气体，故D错误；
故选A．
4. 下列实验事实不能用平衡移动原理解释的是
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
【分析】勒夏特列原理为：如果改变影响平衡的条件之一，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动，使用勒夏特列原理时，该过程必须是可逆过程，否则勒夏特列原理不适用。
【详解】A．氨水浓度变为原来的，溶液pH的改变小于1，是因为氨水中存在一水合氨的电离平衡，浓度越稀，电离程度越大，稀释后的c(OH－)大于原来的，能用平衡移动原理解释，A不符合题意；
B．水的电离是可逆过程，电离吸热，升高温度促进水的电离，Kw增大，能用平衡移动原理解释，B不符合题意；
C．加入少量硫酸铜后，锌置换出铜，形成锌铜原电池，反应速率加快，不能用平衡移动原理，C符合题意；
D．溶液中存在，增加氯离子的量，平衡正向移动，溶液从蓝色变成绿色，能用平衡移动原理解释，D不符合题意；
答案选C。
5. NO2和N2O4存在平衡:2NO2(g)⇌N2O4(g) △H<0。下列分析正确的是
A. 1 ml平衡混合气体中含1 ml N原子
B. 断裂2 ml NO2中的共价键所需能量小于断裂1 ml N2O4中的共价键所需能量
C. 恒温时，缩小容积，气体颜色变深，是平衡正向移动导致的
D. 恒容时，水浴加热，由于平衡正向移动导致气体颜色变浅
【答案】B
【解析】
【详解】A．1mlNO2含有1mlN原子，1mlN2O4含有2mlN原子，现为可逆反应，为NO2和N2O4的混合气体,1 ml平衡混合气体中所含N原子大于1 ml 小于2ml ，A项错误；
B．反应2NO2(g)⇌N2O4(g)为放热反应，反应热=反应物总键能-生成物总键能，故完全断开2mlNO2分子中的共价键所吸收的热量比完全断开1mlN2O4分子中的共价键所吸收的热量少，B项正确；
C．气体体积压缩，颜色变深是因为体积减小，浓度变大引起的，C项错误；
D．放热反应，温度升高，平衡逆向移动，颜色加深，D项错误；
答案选B。
6. 下列关于醋酸溶液的说法正确的是
A. 等pH的盐酸和醋酸溶液分别与NaOH溶液反应，所消耗NaOH的物质的量：HCl>
B. 等物质量浓度的盐酸和醋酸溶液分别与足量Mg反应，产生的体积(标况)：HCl>
C. pH=3的醋酸溶液加水稀释10倍，pH>4
D. 室温下，pH=3的醋酸溶液中，由水电离出的
【答案】D
【解析】
【详解】A．醋酸是一元弱酸，HCl是一元强酸，等pH的醋酸溶液和盐酸溶液中c(CH3COOH)＞c(HCl)，相同体积的两溶液中n(CH3COOH)＞n(HCl)，分别与NaOH溶液反应，消耗NaOH的物质的量：CH3COOH＞HCl，故A错误；
B．醋酸是一元弱酸，HCl是一元强酸，由于盐酸和醋酸溶液的体积关系未知，无法计算等物质量浓度的盐酸和醋酸溶液分别与足量Mg反应，产生体积的关系，故B错误；
C．醋酸是弱电解质，醋酸溶液中存在电离平衡，加水稀释促进醋酸电离，pH=3的醋酸溶液加水稀释10倍后氢离子浓度：0.0001ml/L＜c(H+)＜0.001ml/L，则溶液的pH<4，故C错误；
D．室温下，pH=3的醋酸溶液中，水的电离被抑制，溶液中的OH-全部是由水电离出来的，由水电离出的，故D正确；
故选D。
7. 溶液与稀硫酸反应的化学方程式为，某小组设计如下实验探究影响该反应速率的因素，结合实验数据判断正确的是
A. x=10
B. 依据实验①③可探究反应温度对反应速率的影响
C. 各组实验反应中最先变浑浊的是②
D. 实验②中t min时生成了0.016g S，则t min内的平均反应速率为ml/(L•min)
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据变量控制法，各组的体积不变，故有5+10+x=5+5+10，x=5，故A错误；
B．实验①③温度不同，Na2S2O3浓度不相同，不可以探究温度对反应速率的影响，故B错误；
C．四组实验中实验③温度较高，反应物浓度最高，速率最大，最先变浑浊，故C错误；
D．实验②中，，反应消耗tmin，平均反应速率v(Na2S2O3)=ml/(L•min)，故D正确；
答案选D。
8. 如图为电镀实验装置，下列有关叙述不正确的是
A 电镀时，待镀铁制品应与直流电源负极相连
B. 通电后，溶液中的移向阳极
C. 镀铜时，理论上阳极和阴极的质量变化相等
D. 待镀铁制品增重0.64g，电路中通过的电子为0.01ml
【答案】D
【解析】
【分析】电镀时，镀层金属作阳极，镀件作阴极。待镀铁制品作阴极发生还原反应，铜片作阳极发生氧化反应。
【详解】A．电镀时，镀层金属作阳极，镀件作阴极，待镀铁制品作阴极应与直流电源负极相连，A正确；
B．电镀时溶液中的阴离子移向阳极，故移向阳极，B正确；
C．镀铜时，阴极发生还原反应；铜片作阳极发生氧化反应，理论上阳极减少的铜和阴极的增加的铜的质量相等，C正确；
D．待镀铁制品增重0.64g，即阴极生成的铜为0.01ml，根据电极反应式可知电路中通过的电子为0.02ml，D错误；
故答案为：D。
9. 已知(橙色)(黄色)，BaCrO4难溶，BaCr2O7可溶。下列实验叙述不正确的是
A. 向溶液中加少量的浓硫酸，浓度增大
B. 向溶液中加少量固体会使溶液的pH升高
C. 为使溶液变成黄色，可加入少量KOH固体
D. 交警检查司机是否酒后驾车，常根据所用检测仪中的酸性与乙醇反应前后颜色变化来判断，该反应利用的是的氧化性
【答案】B
【解析】
【详解】A．向溶液中加少量的浓硫酸，溶液中c(H+)增大，平衡逆向移动，浓度增大，A正确；
B．向溶液中加少量固体，生成BaCrO4沉淀，平衡正向移动，溶液中c(H+)增大，会使溶液的pH降低，B不正确；
C．为使溶液变成黄色，加入少量KOH固体，溶解后中和H+，使平衡正向移动，浓度减小，浓度增大，溶液变为黄色，C正确；
D．检测仪中的酸性与乙醇反应，溶液由橙色变为绿色，表明被乙醇还原，该反应利用的是的氧化性，D正确；
故选B。
10. 如图是某压强下，与按体积比1：3投料时，反应混合物中氨的体积分数随温度的变化曲线。其中一条是经过一定时间反应后的曲线，另一条是平衡时的曲线。下列说法不正确的是
A. 图中曲线Ⅰ是平衡时的曲线
B. 图中c点，v(正)>v(逆)
C. 图中b点，容器内气体
D. 550℃后曲线Ⅱ下降的原因可能是催化剂活性下降
【答案】C
【解析】
【分析】条件相同的情况下，平衡状态时氨气的体积分数应该是最大的，因此I表示平衡时的曲线，II表示经过一定时间反应后的曲线。
【详解】A．根据分析可知，曲线I表示平衡时的曲线，A正确；
B．从图中可知，c点温度下，氨气的体积分数小于该温度下平衡状态时的体积分数，说明此时反应还在正向进行，v(正)>v(逆)，B正确；
C．图中b点氨气的体积分数为25%，不妨令开始时氮气和氢气的物质的量为1ml和3ml，设反应消耗氮气xml，则消耗氢气3xml，生成氨气2xml，平衡时气体总物质的量为(4-2x)ml，氨气的体积分数为2x÷(4-2x)=0.25，解得x=0.4ml，此时容器中氮气和氨气的物质的量之比为3：4，C错误；
D．550℃以后曲线II下降，可能的原因高温导致催化剂活性降低，使得反应速率减小，氨气的体积分数减小，D正确；
故答案选C。
11. 已知H―H的键能为I―I的键能为反应经历了如下反应历程：①，②，反应过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A. H―I的键能为
B. 升高温度，反应①速率增大，反应②速率减小
C. 升高温度，反应②的限度和速率均增大，有利于提高的转化率
D. 为防止反应过程中有大量累积，应选择合适的催化剂降低反应②的焓变
【答案】A
【解析】
【详解】A．由图可知，，设H―I的键能为x，则，可得，，故A正确；
B．升高温度，反应速率加快，正反应①、反应②反应速率都加快，故B错误；
C．由图可知，反应②为放热反应，升高温度，反应②速率增大，平衡逆向移动，的转化率降低，故C错误；
D．为防止反应过程中有大量累积，应选择合适的催化剂降低反应②的活化能，加快反应，故D错误；
答案选A。
12. 在通风橱中进行下列实验：
下列说法不正确的是
A. Ⅰ中气体由无色变红棕色的化学方程式：2NO＋O2=2NO2
B. Ⅱ中的现象说明Fe表面形成致密的氧化膜，阻止Fe进一步反应
C. 对比Ⅰ、Ⅱ中现象，说明稀HNO3的氧化性强于浓HNO3
D. 针对Ⅲ中现象，在Fe、Cu之间连接电流计，可判断Fe是否被氧化
【答案】C
【解析】
【分析】I中铁和稀硝酸生成一氧化氮，一氧化氮遇空气生成二氧化氮；Ⅱ中Fe遇浓硝酸钝化，表面形成致密的氧化层，阻止Fe进一步反应，所以产生少量红棕色气泡后，迅速停止；Ⅲ中构成原电池，Fe作为负极，且Fe与浓硝酸直接接触，会产生少量二氧化氮，Cu作为正极，发生得电子的反应，生成二氧化氮。
【详解】A．I中铁和稀硝酸生成一氧化氮，一氧化氮遇空气生成二氧化氮，化学方程式为: 2NO+O2=2NO2，A正确；
B．常温下，Fe遇浓硝酸易钝化，表面形成致密的氧化层，阻止Fe进一步反应，B正确；
C．对比Ⅰ、Ⅱ中现象，实验Ⅱ反应停止是因为发生了钝化，不能用来比较浓HNO3和稀HNO3的氧化性强弱，物质氧化性强弱只能通过比较物质得电子能力强弱来分析，C错误；
D．Ⅲ中构成原电池，在Fe、Cu之间连接电流计，可判断Fe是否持续被氧化，D正确；
故选C。
13. 一种高性能的碱性硼化钒()—空气电池如下图所示。电池的总反应为：，该电池工作时，下列说法不正确的是
A. 电子由电极经外电路流向复合碳电极
B. 正极室溶液的pH降低、负极室溶液的pH升高
C. 电极发生反应：
D. 若有0.112L(标准状况)参与反应，有0.02ml 通过阴离子交换膜移到负极
【答案】B
【解析】
【分析】根据图示的电池结构，电池的总反应为：，左侧VB2发生失电子的反应生成和，为负极，反应的电极方程式为： ，右侧空气中的氧气发生得电子的反应生成OH-，为正极，反应的电极方程式为O2+4e-+2H2O=4OH-，据此分析。
【详解】A．原电池中，电子由负极流向正极，故电子由VB2电极经负载流向复合碳电极，A正确；
B．反应过程中正极生成大量的OH-使正极区pH升高，负极消耗OH-使负极区OH-浓度减小pH降低，B错误；
C．根据分析，电极发生反应：，C正确；
D．若有0.112L(标准状况，为0.005ml)O2参与反应，由O2+4e-+2H2O=4OH-可知转移电子0.02ml，会有0.02mlOH-通过阴离子交换膜移到负极，D正确；
故选B。
14. 以、为原料合成涉及的主要反应如下：
①
②
的平衡转化率()、的选择性()随温度、压强变化如下：
已知：
下列分析不正确是
A.
B. 400℃左右，体系发生的反应主要是②
C. 由图可知，，
D. 初始、，平衡后、，若只发生①、②，则的平衡转化率为24%
【答案】D
【解析】
【详解】A．反应①的正反应为气体体积减小的方向，反应②反应前后气体体积不变，故增大压强，反应①正向移动，CO2的转化率增大，反应②不移动，因此 P1>P2，A正确；
B．400℃时，由图可以看出， CH3OH 的选择性趋近为0，意味着转化为CH3OH的CO2为0，因此此时体系发生的反应主要是②，B正确；
C．由图看出，随着温度升高，的选择性()逐渐降低，反应①向逆方向进行，因此正反应<0；同时，随着温度升高，前期的平衡转化率()逐渐降低，此阶段体系发生的反应主要是反应①，后期的平衡转化率()逐渐升高，此阶段体系发生的反应主要是反应②，因此>0，C正确；
D ．平衡后，根据CO2的平衡转化率为30%，得出两个反应共消耗0.3ml CO2，又因为可知0.3ml CO2中有80%发生反应①转化为CH3OH，而0.3ml CO2中有20%发生反应②转化为CO，根据三段式可得：
，
两个反应中氢气的转化总量为0.78ml，所以氢气的转化率=，D错误；
故答案为：D。
Ⅱ卷(共58分)
15. 改进工艺，降低能耗是氯碱工业发展的重要方向。
（1）写出氯碱工业原理的离子方程式___________。
（2）将氢燃料电站应用于氯碱工业，其示意图如下：
①a极的电极反应式为：___________。
②下列关于乙装置说法中，正确的是___________。
A．在c极区获得氯气 B．在d极区获得的产物，可供甲装置使用
C．乙装置中向c极移动
（3）电解时用盐酸控制阳极区溶液的pH在2～3，用化学平衡移动原理解释盐酸的作用___________。
（4）向乙装置中的阴极区通入，能够替代水中的H＋获得电子，降低电解电压，减少电耗。写出在阴极区发生反应的电极反应式___________。
（5）杂质离子可造成交换膜损伤，导致迁移至阳极区，对产品质量造成不良影响。请结合化学用语说明原因___________(写出2点)。
（6）用下图所示的装置模拟更换电极材料电解氯化钠溶液，请回答下列问题。
①a、d处试纸变___________色。
②b处变红，局部褪色，请结合化学用语解释___________。
③开始反应时c无明显，此时发生反应的电极方程式为___________。
【答案】（1）
（2） ①. ②. AB
（3）Cl2+H2OHCl+HClO，用盐酸控制阳极的pH，增大氢离子浓度，平衡逆向移动，有利于氯气逸出收集
（4）
（5）若氢氧根迁移至阳极区，会代替Cl-失电子，生成氧气，使氯气不纯；也可能在阳极区氢氧根与氯气反应生成氯化钠和次氯酸钠，减少氯气产量
（6） ①. 蓝 ②. 石墨（b）电极氯离子失去电子生成Cl2，2Cl--2e-=Cl2↑，Cl2+H2OHCl+HClO，盐酸显酸性，次氯酸具有漂白性，故b处变红，局部褪色 ③. Fe-2e-=Fe2+
【解析】
【小问1详解】
氯碱工业原理是采用电解食盐水的方法产生氯气和烧碱，故称为氯碱工业，离子方程式；
【小问2详解】
由图甲可知，甲装置为氢氧碱性燃料电池，通入燃料 H2 的a电极为负极，通入空气(O2)的b电极为正极，则c为阳极，d为阴极；
①负极电极反应为；
②A．根据分析，c电极为阳极，发生氧化反应，即，故A正确；
B．根据分析，d电极为阴极，发生还原反应，即，获得氢气可以继续供给甲装置使用，故B正确；
C．c为阳极，d为阴极，阳离子移向阴极，向d电极移动，故C错误；
故选AB；
【小问3详解】
阳极产生的氯气，氯气能够溶于水，存在着下列平衡，Cl2+H2OHCl+HClO，加入盐酸，增大氢离子浓度，平衡逆向移动，有利于氯气逸出收集；
【小问4详解】
若向乙装置阴极区通入氧气，氧气得电子生成氢氧根，其电极反应式为；
【小问5详解】
杂质离子可造成交换膜损伤，导致迁移至阳极区，对产品质量造成不良影响，原因为若氢氧根迁移至阳极区，会代替Cl-失电子，生成氧气，使氯气不纯；也可能在阳极区氢氧根与氯气反应生成氯化钠和次氯酸钠，减少氯气产量；
【小问6详解】
石墨电极阳极，铁电极为阴极，则c为阳极，d为阴极，石墨（b）电极氯离子失去电子生成Cl2，2Cl--2e-=Cl2↑，c电极发生Fe-2e-=Fe2+，a、d电极发生2H2O+O2+4e-=4OH-。
①a、d电极发生2H2O+O2+4e-=4OH-，a、d处试纸变蓝色。
②b处变红，局部褪色，原因为石墨（b）电极氯离子失去电子生成Cl2，2Cl--2e-=Cl2↑，Cl2+H2OHCl+HClO，盐酸显酸性，次氯酸具有漂白性，故b处变红，局部褪色。
③开始反应时c无明显现象，此时发生吸氧腐蚀，反应的电极方程式为Fe-2e-=Fe2+。
16. 某小组同学研究了如下酸、碱、盐之间的反应，请回答下列问题。
（1）反应在室温下可自发进行，则该反应的ΔH___________0(填“>”、“=”或“<”)。
（2）常温下，用0.10 NaOH溶液分别滴定20.00mL 0.10 HCl溶液和20.00mL 0.10 溶液，得到两条滴定曲线，如图所示。
①Ⅰ表示滴定醋酸的曲线，理由是___________。
②b点溶液中，___________(填“>”、“=”或“<”)。
③下列有关a处溶液的说法正确的是___________。
A．溶质为、
B．
C．
④滴定时若选用酚酞为指示剂，滴定终点的现象是___________。
（3）已知，常温下几种酸的电离平衡常数如下表：
①常温下，0.1ml/L的HCN溶液中，约为___________。
②根据电离平衡常数判断，以下反应不能由发进行的是___________。
A．
B．
C．
（4）实验室常用酸碱中和滴定法测定尿素样品含氮量(氮的质量分数)。
步骤ⅳ中标准NaOH溶液浓度和消耗的体积分别为c和V，计算样品含氮量还需要的实验数据有___________。
【答案】（1）＜ （2） ①. 属于弱酸、不能完全电离， 0.10 溶液中氢离子浓度小于0.10，所以起点pH大于1 ②. = ③. A ④. 滴入最后半滴氢氧化钠溶液时，锥形瓶内溶液由无色变为浅红色、30秒内不褪色
（3） ①. ②. B
（4）尿素样品的质量、步骤ⅲ中所加硫酸溶液的体积和浓度
【解析】
【小问1详解】
是气体体积减小的熵减反应，根据复合判据ΔG=ΔH-TΔS＜0，在常温下能自发进行，则该反应ΔH＜0。
【小问2详解】
①Ⅰ表示滴定醋酸的曲线，理由是：醋酸属于弱酸、不能完全电离， 0.10 溶液中氢离子浓度小于0.10，所以起点pH大于1。
②20.00mL 0.10 NaOH溶液与20.00mL 0.10 HCl溶液恰好完全中和，所以b点溶液为氯化钠溶液，呈中性，=。
③V(NaOH)=10.00mL时所得为a处溶液，生成的醋酸钠与剩余醋酸浓度相等，溶液呈酸性，说明醋酸的电离程度大于醋酸钠的水解程度，所以溶液中c(CH3COO-)＞c(Na+)＞c(H+)＞c(OH-)，下列有关：
A．溶质为、，正确；
B．据分析，c(CH3COO-)＞c(Na+)＞c(H+)＞c(OH-)，错误；
C．按物料守恒可得，错误；
选A。
④氢氧化钠和盐酸恰好反应呈中性，氢氧化钠和醋酸恰好反应生成醋酸钠溶液，溶液呈碱性，则滴定时若选用酚酞为指示剂，滴定终点的现象是：滴入最后半滴氢氧化钠溶液时，锥形瓶内溶液由无色变为浅红色、30秒内不褪色。
【小问3详解】
根据酸的电离平衡常数可知，酸性强弱顺序为：HCOOH＞H2CO3＞HCN＞；
①常温下，0.1ml/L的HCN溶液中，,，。
②根据电离平衡常数判断，以下反应不能由发进行的是：
A．酸性强弱顺序为：HCOOH＞H2CO3＞HCN＞，根据强酸制弱酸原理，可以发生，正确；
B．H2CO3溶液和NaCN溶液反应的离子方程式为：H2CO3 + CN－ ＝ HCN +，不能发生，错误；
C．少量甲酸可以和碳酸根发生，正确；
选B。
【小问4详解】
由题给流程可知，将尿素样品中氮元素全部转变为氨气，加入过量硫酸吸收反应生成的氨气，并用氢氧化钠溶液滴定过量的硫酸，并依据实验所得数据计算尿素样品含氮量。
已知步骤ⅳ中标准氢氧化钠溶液的浓度和消耗的体积分别为c和V，可据此计算出过量的硫酸的物质的量，只要知道步骤ⅲ中所加硫酸溶液的体积和浓度，即可计算出逸出的全部氨气的物质的量，再根据尿素样品的质量，即可计算样品含氮量。故计算样品含氮量还需要的实验数据为尿素样品的质量、步骤ⅲ中所加硫酸溶液的体积和浓度。
17. 二甲醚()是一种洁净液体燃料，工业上以CO和为原料生产。工业制备二甲醚在催化反应室中(压强：2.0～10.0MPa，温度：230～280℃)进行下列反应：
反应ⅰ：
反应ⅱ：
（1）①在该条件下，若反应ⅰ的起始浓度分别为，，8min后达到化学平衡状态，CO的转化率为50%，则8min内CO的平均反应速率为___________。
②反应ⅰ的CO平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示，图中X代表___________(填“温度”或“压强”)，简述理由：___________。
（2）在t℃时，反应ⅱ的平衡常数为400，此温度下，反应到某时刻测得各组分的物质的量浓度如下表：
此时刻反应ⅱ的v(正)___________(填“>”“<”或“=”)v(逆)。
（3）在使用催化剂、压强为5.0MPa、反应时间为10分钟的条件下，通过反应ⅰ、ⅱ制备，结果如下图所示，260℃时CO转化率高但产率很低的原因可能是___________。
（4） ，利用和计算时，还需要利用___________反应的ΔH。
【答案】（1） ①. 0.075ml∙L−1∙min−1 ②. 温度 ③. CO的平衡转化率随温度升高而减小、随压强增大而增大
（2）< （3）反应ⅰCO转化成的速率快，但反应ⅱ转化成的速率慢，因此在固定时间内CO转化率高但产率很低
（4）CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)
【解析】
【小问1详解】
①根据题给数据，CO的反应量为1.2ml/L×50%=0.6ml/L，则8min内CO的平均反应速率为：v(CO)==0.075ml∙L−1∙min−1；
②该反应为总体积减小的放热反应，CO的平衡转化率随温度升高而减小、随压强增大而增大，则图中X代表温度；
【小问2详解】
该时刻反应的浓度熵为：Q=＞400，反应逆向进行，所以，v正＜v逆；
【小问3详解】
ⅰ
ⅱ
CO的转化主要体现在ⅰ的进行，据图推测，反应ⅰ是快反应，很快达到平衡，因此，CO转化率实际上就是平衡转化率随温度的变化；但是反应ⅱ由合成是个慢反应，的产率既与CO平衡转化率有关，也与自身速率有关。温度越高，CO平衡转化率越低，但是反应ⅱ速率越快，因此在不同温度范围内呈现不同的变化规律。根据上述分析，260℃时CO转化率高但产率很低的原因可能是反应ⅰCO转化成的速率快，但反应ⅱ转化成的速率慢，因此在固定时间内CO转化率高但产率很低。
【小问4详解】
ⅰ
ⅱ
ⅲ
根据盖斯定律，ⅲ-ⅱ-2×ⅰ得CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)，故需要CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)得ΔH。
18. 为探讨化学平衡移动原理与氧化还原反应规律的联系，某同学通过改变浓度研究“”反应中和的相互转化。实验如下：
（1）待实验Ⅰ溶液颜色不再改变时，再进行实验Ⅱ，目的是使实验Ⅰ的反应达到___________。
（2）ⅲ是ⅱ的对比实验，目的是排除ⅱ中___________造成的影响。
（3）ⅰ和ⅱ的颜色变化表明平衡逆向移动，向转化。用化学平衡移动原理解释原因：___________。
（4）根据氧化还原反应的规律，该同学推测ⅰ中向转化的原因：外加使降低，导致的还原性弱于。用右图装置(a、b均为石墨电极)进行实验验证。
①K闭合时，指针向右偏转。b作___________极。
②当指针归零(反应达到平衡)后，向U形管左管中滴加0.01 溶液。产生的现象证实了其推测。该现象是___________。
（5）按照(4)原理，该同学用上图装置进行实验，证实了ⅱ中向转化的原因。
①转化原因是___________。
②与(4)实验对比，不同的操作是___________。
（6）实验Ⅰ中，还原性；而实验Ⅱ中，还原性：。将(3)和(4)、(5)作对比，得出的结论是___________。
（7）用氯化铁溶液洗涤银镜反应后的试管比用硫酸铁效果好，请根据(6)中的结论进行解释___________。
【答案】（1）化学平衡状态
（2）因为溶液的稀释对颜色变化的影响
（3）在ⅰ加入溶液后，发生反应：，使减小，平衡向左移动，被消耗，溶液褪色；在ⅱ加入溶液后，增大了，平衡向左移动，减小，颜色变浅
（4） ①. 正 ②. 产生黄色沉淀，同时指针向左偏转
（5） ①. 随反应进行，逐渐增大，还原性逐渐增强，最终还原性强于 ②. 在U形管右端加入溶液
（6）反应是一个可逆的氧化还原反应，可以通过改变浓度的方式来影响物质的氧化性、还原性实现平衡的左右移动
（7）因为AgCl溶解度比Ag2SO4小，所以加入FeCl3溶液更有利降低溶液中银离子的浓度，使平衡正向移动，故溶液除银效果更好的是FeCl3溶液
【解析】
【分析】研究改变浓度使反应中和实现相互转化：通过实验I中溶液与溶液反应后等分为三份，进行实验II的对比实验来探究和的相互转化，据此回答。
【小问1详解】
待实验Ⅰ溶液颜色不再改变时，即先让实验I达到平衡状态，再进行实验Ⅱ，才能更好的进行对比。
故答案为：达到平衡状态。
【小问2详解】
i和ii对比，ii加的液体体积多，颜色的变化可能会受体积改变的影响，因此采用iii来加水进行对比实验，排除ii中因溶液稀释对颜色变化的影响。
故答案为：因溶液稀释对颜色变化的影响。
【小问3详解】
根据反应，溶液的颜色主要是单质溶解在溶液中产生，ⅰ和ⅱ的颜色变化表明平衡都产生了逆向移动，发生了向的转化，其产生的原因可能是在ⅰ加入溶液后，发生反应：，使减小，平衡向左移动，被消耗，溶液褪色；在ⅱ加入溶液后，增大了，平衡向左移动，减小，颜色变浅。
故答案为：在ⅰ加入溶液后，发生反应：，使减小，平衡向左移动，被消耗，溶液褪色；在ⅱ加入溶液后，增大了，平衡向左移动，减小，颜色变浅。
【小问4详解】
①在原电池中，电流计的指针偏向正极，当K闭合时，指针向右偏转，说明右边电极b为正极；
②在左边加入溶液后，发生反应：黄色，如果要证明猜想，则氧化还原反应要向左进行，即电池反应反向进行，左边为正极，电流计的指针要向左偏转；
故答案为：正；产生黄色沉淀，同时指针向左偏转。
【小问5详解】
①ii主要是验证对反应的影响，用该装置模仿ii的实验，证明在反应过程中，随反应进行，逐渐增大，还原性逐渐增强，最终还原性强于，使平衡向左进行；②如果与(4)实验直接对比，可以向U形管右边加入溶液使浓度直接增大发生反向反应。
故答案为：随反应进行，逐渐增大，还原性逐渐增强，最终还原性强于；向U形管右边加入溶液。
【小问6详解】
在探究实验Ⅰ中，得到还原性的结论；而在探究实验Ⅱ中，得到还原性的结论，结合(3)和(4)、(5)的对比实验，可以得出：反应是一个可逆的氧化还原反应，可以通过改变浓度的方式来影响物质的氧化性、还原性实现平衡的左右移动。
故答案为：反应是一个可逆的氧化还原反应，可以通过改变浓度的方式来影响物质的氧化性、还原性实现平衡的左右移动
【小问7详解】
在有银镜的试管中加入的溶液，会发生反应：，可以与和生成沉淀和沉淀使减小，平衡右移，导致银镜不段溶解最终被除去而洗涤干净，因为AgCl溶解度比Ag2SO4小，所以加入FeCl3溶液更有利降低溶液中银离子的浓度，使上述平衡正向移动，故溶液除银效果更好的是FeCl3溶液；
故答案为：因为AgCl溶解度比Ag2SO4小，所以加入FeCl3溶液更有利降低溶液中银离子的浓度，使平衡正向移动，故溶液除银效果更好的是FeCl3溶液。
A.锌锰电池
B.氢燃料电池
C.铅蓄电池
D.镍镉电池
实验
反应温度/℃
溶液
稀
V/mL
c/(ml/L)
V/mL
c/(ml/L)
V/mL
①
25
5
0.1
10
0.1
x
②
25
5
0.2
5
0.2
10
③
35
5
0.2
5
0.2
10
步骤
现象
Fe表面产生大量无色气泡，液面上方变为红棕色
Fe表面产生少量红棕色气泡后，迅速停止
Fe、Cu接触后，其表面均产生红棕色气泡
化学式
HCOOH
HCN
电离平衡常数
物质
c/()
0.05
2.0
2.0
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