2021-2022学年河南省濮阳市高二（上）期末化学试卷（含答案解析）

这是一份2021-2022学年河南省濮阳市高二（上）期末化学试卷（含答案解析），共22页。试卷主要包含了48kJ⋅ml−1，2kJ的热量，1NA，60×10−4，Kb=4，【答案】A，【答案】C，【答案】D等内容，欢迎下载使用。

已知反应：I2(g)+H2(g)⇌2HI(g)ΔH=−9.48kJ⋅ml−1。下列说法正确的是( )
A. 1mlI2(g)和1mlH2(g)的总能量低于2mlHI(g)的能量
B. 反应Cl2(g)+H2(g)=2HCl(g)ΔH=−QkJ⋅ml−1，Q>9.48
C. 向一密闭容器中充入1mlI2(g)和1mlH2(g)，充分反应后，放出9.48kJ的能量
D. 断裂1mlI2(g)和1mlH2(g)的化学键需要的能量大于断裂2mlHI(g)的化学键需要的能量
如图是用钌 (Ru)基催化剂催化CO2(g)和H2(g)的反应的示意图，当反应生成46g液态HCOOH时放出31.2kJ的热量。下列说法正确的是( )
A. 图示中物质I、II、III均为该反应的催化剂
B. 使用催化剂可以降低反应的活化能，从而改变反应的焓变
C. 由题意知：HCOOH(l)=CO2(g)+H2(g)ΔH=+31.2kJ⋅ml−1
D. 因使用钌基催化剂使反应CO2(g)+H2(g)=HCOOH(l)分两步进行
将CO2甲烷化具有重要意义。其原理是CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)ΔH<0。在某密闭容器中，充入1mlCO2和4mlH2发生上述反应。下列叙述正确的是( )
A. 恒温、恒容条件下，充入He，平衡向正反应方向移动
B. 恒温、恒压条件下，充入He，平衡向正反应方向移动
C. 升高温度可增大活化分子的百分数及有效碰撞频率，因而温度越高越利于获得甲烷
D. 保持温度不变，平衡后压缩容器体积，平衡正向移动，平衡常数K不变
已知：N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)ΔH<0。向恒温恒容的密闭容器中充入1mlN2(g)和3mlH2(g)发生反应，t1时达到平衡状态I，在t2时改变某一条件，t3时重新达到平衡状态II，正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A. t2时改变的条件为升高体系温度
B. t2时改变的条件为向容器中充入NH3(g)
C. 平衡时N2(g)的物质的量浓度：c(I)>c(II)
D. 平衡常数K：K(I)>K(II)
设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( )
A. 常温下，1LpH=10的Na2CO3溶液中，由水电离产生的OH−数目为1×10−4NA
B. 常温下，pH=13的Ba(OH)2溶液中含有OH−的数目为0.1NA
C. 铅蓄电池放电过程中，当消耗0.1mlH2SO4时，电路中转移的电子数为0.2NA
D. 用惰性电极电解食盐水，当阴极产生2.24L气体时，电路中转移的电子数为0.2NA
有I、II、III3个体积均为0.5L的恒容密闭容器，在I、II、III中按不同投料比(Z)充入HCl和O2(见下表)，加入催化剂发生反应：4HCl(g)+O2(g)⇌2Cl2(g)+2H2O(g)ΔH。HCl的平衡转化率与Z和T的关系如图所示。下列说法错误的是( )
A. ΔH<0
B. a<4C. 300∘C时，该反应平衡常数的值为80
D. 若容器III反应某时刻处于R点，则R点的反应速率v(正)>v(逆)
下列有关说法错误的是( )
A. 配制FeCl3溶液时，要先把FeCl3固体溶于稀硫酸，再加水溶解到需要的浓度
B. 实验室用石墨电极电解食盐水，边电解边搅拌，可生成含有NaClO的漂白液
C. 大桥钢架结构表面喷涂油漆，是为了让钢铁隔绝空气、水等，防止形成原电池
D. 铵态氮肥与草木灰(含有K2CO3)不能混合施用，原因是易造成氮肥损失
下列实验装置正确且能达到实验目的的是( )
A. 用图I装置探究反应物浓度对化学反应速率的影响
B. 用图II所示装置探究温度对化学反应速率的影响
C. 用图III测定NaOH溶液的浓度，滴定过程中眼睛要注视滴定管
D. 用图IV装置比较Mg(OH)2与Fe(OH)3溶解度的相对大小
常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A. c(H+)c(OH−)=1012的水溶液中：NH4+、Al3+、NO3−、Cl−
B. 0.1ml⋅L−1的NaHCO3溶液中：Al3+、K+、Cl−、NO3−
C. 0.1ml⋅L−1的硫酸溶液中：Fe2+、NO3−、S2O32−、Na+
D. c(Fe3+)=0.1ml⋅L−1的溶液中：K+、ClO−、SO42−、SCN−
下列事实对应的离子方程式错误的是( )
A. 用石墨作电极电解CuSO4溶液：2Cu2++2H2O−电解2Cu+O2↑+4H+
B. 碳酸钠溶液显碱性：CO32−+2H2O⇌H2CO3+2OH−
C. 用Na2CO3溶液处理含CaSO4的水垢：CaSO4(s)+CO32−⇌CaCO3(s)+SO42−
D. 用铁氰化钾溶液检验Fe2+：3Fe2++2[FeCN)6]3−=Fe3[Fe(CN)6]2↓
室温下，在1ml⋅L−1的某二元酸H2A溶液中，存在HA−、A2−的物质的量分数随pH变化的关系如图所示，下列说法错误的是( )
A. 0.1ml⋅L−1NaHA溶液中：c(OH− )>c(H+)
B. 室温下，HA−⇌A2−+H+的电离平衡常数Ka=10−3
C. 在Na2A溶液中存在c(Na+)=2c(A2−)+2c(HA− )
D. H2A的电离方程式为H2A=H++HA−，HA−⇌A2−+H+
K、Ka、Kw分别表示化学平衡常数、电离常数和水的离子积常数，下列判断正确的是( )
A. 25℃时，pH均为4的盐酸和NH4Cl溶液中Kw不相等
B. 在500℃时，在5L密闭容器中进行合成氨的反应，使用催化剂后K增大
C. 2SO2+O2⇌2SO3达平衡后，改变某一条件时K不变，SO2的转化率可能增大
D. 相同温度下Ka(HCN)常温下，pH均为2、体积均为V0的HA、HB、HC三种酸溶液，分别加水稀释至体积为V，溶液pH随lgvv0的变化关系如图所示，下列叙述错误的是( )
A. 常温下：Ka(HB)>Ka(HA)
B. 水的电离程度：b点C. 酸的物质的量浓度：b点D. 当lgvv0=4时，三种溶液同时升高温度，c(C−)c(A−)减小
电化学反应原理的实验装置如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 若X为碳棒，开关K置于M处可减缓铁的腐蚀
B. 若X为锌棒，开关K置于M或N处都可减缓铁的腐蚀
C. 若X为锌棒，开关K置于N处时，为牺牲阳极的阴极保护法
D. 若X为碳棒，开关K置于N处时，X电极上发生的反应为2H++2e−=H2↑
中科院科学家设计出利用SO2和太阳能综合制氢方案，其基本工作原理如图所示。下列说法错误的是( )
A. 该电化学装置中，Pr电极作正极
B. 该装置将太阳能转化为了电能和化学能
C. BiVO4电极上的反应式为SO32−−2e−+2OH−=SO42−+H2O
D. 电子流向：Pt电极→导线BiVO4电极→电解质溶液→Pt电极
电渗析法是海水淡化的方法之一，具有选择性离子交换膜交错排列构成的多层式电渗析槽的工作原理如图所示(a、b为不同离子交换膜)。下列有关说法错误的是( )
A. X为淡盐水，Y为浓盐水
B. 该方法可得到副产品NaOH
C. a为阴离子交换膜，b为阳离子交换膜
D. 阴极区电极反应式为2H2O+2e−=H2↑+2OH−
研究含碳、氮的物质间转化的热效应，在日常生活与工业生产中均有很重要的意义。
(1)已知：H2O(l)=H2O(g)ΔH=+44.0kJ⋅ml−1，甲烷完全燃烧与不完全燃烧的热效应如下图所示。
①写出表示甲烷燃烧热的热化学方程式：______。
②CO的燃烧热ΔH=______kJ⋅ml−1。
(2)已知拆开1mlH−H、1mlN−H、1mlN≡N化学键需要的能量分别是436kJ、391kJ、946kJ，则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为 ______。
(3)以NH3、CO2为原料生产尿素[CONH2)2]的反应历程与能量变化示意图如图。
①第一步反应的热化学方程式为_ ______。
②第二步反应的ΔH______0(填“>”、“<”或“=”)。
③从图象分析决定生产尿素的总反应的反应速率的步骤是第 ______步反应。
NOX随意排放会造成雾霾、光化学烟雾等二次污染。汽车尾气处理系统的催化转化器中发生的主要反应为：2NO(g)+2CO(g)⇌2CO2(g)+N2(g)ΔH。回答下列与该反应有关的问题。
(1)在恒温恒容的密闭容器内充入一定量的 NO和CO，发生上述反应。下列能说明反应达到平衡状态的是
______(填字母序号)。
A.容器内气体的密度不再改变
B.容器内气体的平均摩尔质量不再改变
C.容器内气体的压强不再改变
D.v(NO)：v(CO)：v(CO2)=1：1：1
(2)T∘C时，在密闭容器内充入一定量的NO和CO，发生上述反应，测得v(正)=k1⋅c2(NO)⋅v2(CO)、v(逆)=k2⋅c(N2)⋅c2(CO2)(k1、k2为速率常数)。
①达到平衡后，压缩容器体积，在达到新的平衡之前，v(正)______v(逆)(填“>”、“<”或“=”)。
②该反应的平衡常数K=______(用k1、k2表示)。
(3)向甲、乙两个恒温、恒容(体积均为2L)的密闭容器内分别加入相同物质的量的NO和CO，在不同时刻测得两容器内NO的物质的量随时间的变化情况如下表：
①甲容器中0∼120min内，用N2表示的平均反应速率v(N2)=______ml⋅L−1⋅min−1。
②T1______T2，该反应的ΔH______0。(填“>”、“<”或“=”)
③T2∘C时，该反应的平衡常数K=______L⋅ml−1。
(4)某化学兴趣小组检测汽车尾气中的NOx含量的方法为：将一定量的尾气通入酸化的H2O2溶液中，使NOx完全被氧化为NO3−，加热，使过量的H2O2完全分解；取一定体积的溶液，与过量的FeSO4标准溶液充分混合，发生的反应为3Fe2++NO3−+4H+=NO↑+3Fe3++2H2O；用KMnO4标准溶液滴定剩余的Fe2+，发生的反应为MnO4−+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O。
①KMnO4标准溶液应装入 ______(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。
②判断下列情况对NOx含量测定结果的影响(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。若FeSO4标准溶液部分变质，会使测定结果 ______。若滴定结束时俯视读取KMnO4标准溶液体积(起始时读数正确)，会使测定结果 ______。
工业上以菱锰矿(主要成分为MnCO3，还含少量的FeCO3、MgCO3、CaCO3、Fe2O3、Al2O3、SiO2等杂质)为原料制备高纯度碳酸锰的工艺流程如图。
已知：①常温下，相关金属离子Mn+形成M(OH)n沉淀的pH范围如下表：
②常温下，Ksp(CaF2)=1.60×10−10，Ksp(MgF2)=6.40×10−11；
Ka(HF)=3.60×10−4，Kb(NH3⋅H2O)=4.00×10−5。
回答下列问题：
(1)在“浸出液”中加入“MnO2”的作用是 ______。
(2)“滤渣2”的主要成分是 ______ (填化学式)。
(3)常温下，0.1ml⋅L−1的氨水的pH约为 ______(lg2=0.3)。
(4)常温下，NH4F的水溶液的pH ______7(填“>”、“<”或“=”)。
(5)加入NH4F的目的是将Ca2+、Mg2+沉淀除去，常温下，当溶液中Ca2+、Mg2+完全除去时[c(Mn+)≤1.0×10−5ml⋅L−1,则c(F−)≥______ml⋅L−1。
(6)碳酸铵溶液中存在的粒子浓度关系正确的是 ______(填字母序号)。
A.c(NH4+)+c(H+)=c(CO32−)+c(HCO3−)+c(OH−)
B.c(NH4+)+c(NH3⋅H2O)=c(CO32−)+c(HCO3−)+c(H2CO3)
C.c(NH3⋅H2O)+c(OH−)=c(H+)+c(HCO3−)+2c(H2CO3)
电化学在现代生活、生产和科学技术的发展中发挥着越来越重要的作用。
(1)图1是利用燃料电池工作原理处理某酸性废水的示意图。该电池的正极为 ______ (填“a”或“b”)，b电极的电极反应式为 ______。
(2)SO2和NOx是主要大气污染物，图2是同时吸收SO2和NOx的示意图。
①a是直流电源的 ______极(填“正”或“负”)。
②阳极的电极反应式为 ______。
③当NOx均为NO时，吸收池中发生反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为 ______。
(3)图3是甲醇(CH3OH)燃料电池的工作原理示意图。
①该电池工作时，燃料电极的电极反应式为______。
②若用该电池电解精炼铜，氧电极应接 ______(填“纯铜”或“粗铜”)。
(4)图4是高铁酸钾电池的模拟实验装置(已知：放电时，石墨电极附近有红褐色浑浊)。
①该电池放电时，正极的电极反应式为 ______。
②盐桥中盛有饱和KNO3溶液，此盐桥中NO3−向 ______(填“左”或“右”)移动。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解：A.I2(g)+H2(g)⇌2HI(g)ΔH=−9.48kJ/ml，即ΔH=生成物键能总和-反应物键能总和<0，则1mlI2(g)和1mlH2(g)的总能量高于2mlHI(g)的能量，故A错误；
B.Cl2(g)比I2(g)活泼，具有的能量高，且焓变为负，则Cl2(g)+H2(g)=2HCl(g)的△H<−9.48kJ⋅ml−1，故B正确；
C.I2(g)+H2(g)⇌2HI(g)是可逆反应，有一定限度，则1mlI2(g)和1mlH2(g)，充分反应后，放出的能量小于9.48kJ，故C错误；
D.断键吸热，成键放热，该反应放热，则断裂1mlI2(g)和1mlH2(g)的化学键需要的能量小于断裂2mlHI(g)的化学键需要的能量，故D错误；
故选：B。
A.反应物的总能量大于生成物，则反应放热，反之相反；
B.Cl2(g)比I2(g)活泼，具有的能量高，且焓变为负；
C.可逆反应不可能进行完全；
D.反应物的总键能大于生成物总键能，则反应吸热，反之相反。
本题考查反应热与焓变，为高频考点，把握反应中能量变化、可逆反应、热量与焓变为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意掌握反应热与物质具有的能量或键能的计算关系，题目难度不大。
2.【答案】C
【解析】解：A.图为催化CO2(g)和H2(g)的反应生成液态HCOOH，物质Ⅰ在合成甲酸的过程中物质的量没有改变，只是改变了反应机理，所以物质I为该反应的催化剂，而II、III均为该反应的中间产物，故A错误；
B.使用催化剂可以降低反应的活化能，反应的焓变不变，故B错误；
C.反应生成46g液态HCOOH，其物质的量为46g46g/ml，生成1mlHCOOH放出31.2kJ的热量，则HCOOH(l)=CO2(g)+H2(g)ΔH=+31.2kJ⋅ml−1，故C正确；
D.因使用钌基催化剂使反应CO2(g)+H2(g)=HCOOH(l)分三步进行，故D错误；
故选：C。
A.由图可知，物质Ⅰ在合成甲酸的过程中物质的量没有改变，但改变了反应机理；
B.催化剂不改变反应的焓变；
C.反应生成46g液态HCOOH，其物质的量为46g46g/ml，生成1mlHCOOH放出31.2kJ的热量；
D.根据图中信息即可得出答案。
本题考查反应热与焓变，为高频考点，把握反应中能量变化、提取图中关键信息能力为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，题目难度不大。
3.【答案】D
【解析】解：A.恒温、恒容条件下，充入He，反应体系中各物质的浓度不变，反应速率不变，平衡不移动，故A错误；
B.恒温、恒压条件下，充入He，体积增大，压强减小，反应为气体总物质的量减小的反应，则平衡逆向移动，故B错误；
C.焓变为负，为放热反应，升高温度，反应速率加快，但平衡逆向移动，不利于获得甲烷，故C错误；
D.保持温度不变，平衡后压缩容器体积，压强增大，平衡正向移动，且平衡常数K不变，故D正确；
故选：D。
A.恒温、恒容条件下，充入He，反应体系中各物质的浓度不变；
B.恒温、恒压条件下，充入He，体积增大，压强减小；
C.焓变为负，为放热反应；
D.保持温度不变，平衡后压缩容器体积，压强增大，且K与温度有关。
本题考查化学平衡，为高频考点，把握温度、浓度、压强对平衡移动的影响为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意K与温度有关，题目难度不大。
4.【答案】B
【解析】解：A.如果t2时改变的条件为升高体系温度，则改变条件瞬间，正反应速率增大，正反应速率曲线与原来平衡点没有连接，与图不符合，故A错误；
B.由上述分析可知，t2时改变的条件：向容器中加入氨气，故B正确；
C.t2时改变的条件：向容器中加入氨气，平衡逆向移动，氮气的浓度增大，所以平衡时氮气的浓度：c(Ⅱ)>c(Ⅰ)，故C错误；
D.温度不变，平衡常数不变，则平衡常数K：K(Ⅱ)=K(Ⅰ)，故D错误；
故选：B。
由图可知，t1时达到平衡状态Ⅰ，在t2时改变某一条件，改变条件瞬间正反应速率不变，然后增大，平衡逆向移动，则改变的条件为加入生成物，平衡常数只与温度有关。
本题考查化学反应速率平衡图象，侧重考查图象分析判断及知识综合运用能力，正确判断曲线变化与改变条件的关系是解本题关键，注意：化学平衡常数只与温度有关，题目难度不大。
5.【答案】A
【解析】解：A.常温下，1LpH=10的Na2CO3溶液中，氢氧根离子全部由水电离产生，则氢氧根离子数目为：10−4ml/L×1L×NAml−1=1×10−4NA，故A正确；
B.溶液体积未知，无法计算氢氧根离子个数，故B错误；
C.依据铅蓄电池的总反应PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，可知当消耗0.1mlH2SO4时，电路中转移的电子数为0.1NA，故C错误；
D.气体状况未知，无法计算气体的物质的量，故D错误；
故选：A。
A.碳酸根离子水解促进水的电离；
B.溶液体积未知；
C.铅蓄电池的总反应PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，据此解答；
D.气体状况未知。
本题考查阿伏加德罗常数的有关计算和判断，题目难度中等，阿伏加德罗常数是高考的“热点”，它既考查了学生对物质的量、粒子数、质量、体积等与阿伏加德罗常数关系的理解，又可以涵盖多角度的化学知识内容，掌握好以物质的量为中心的各化学量与阿伏加德罗常数的关系是解题的关键。
6.【答案】C
【解析】解：A.图象中HCl转化率随温度升高减小，升温平衡逆向进行，正反应为放热反应△H<0，故A正确；
B.氧气越大HCl转化率越大，相同温度下投料比a<4C.结合三行计算列式 n(HCl)n(O2)=4，n(HCl)=0.25ml，n(O2)=0.0625ml，体积为0.5L，c(HCl)=0.5ml/L，n(O2)=0.125ml/L，二氧化碳转化率80%，
4HCl(g)+O2(g)⇌2Cl2 (g)+2H2O(g)
起始量(ml/L)
变化量(ml/L)0.5×80%=
平衡量(ml/L)
K=c2(Cl2)c2(H2O)c(O2)c4(HCl)=0.22××0.025=640，故C错误；
D.容器III，Z为4，平衡转化率80%，R点为达到平衡状态，反应正向进行，则R点的v(正)>v(逆)，故D正确；
故选：C。
A.图象分析随温度升高，HCl转化率减小，说明升温平衡逆向进行；
B.氧气越大HCl转化率越大；
C.依据Ⅲ中数据计算平衡浓度，计算平衡常数K=c2(Cl2)c2(H2O)c(O2)c4(HCl)；
D.容器III，Z为4，平衡转化率80%，R点为达到平衡状态，反应正向进行。
本题考查了起始量不同对化学反应平衡的影响、平衡三行计算和平衡常数计算、反应进行的方向的判断方法，掌握基础是解题关键，题目难度中等。
7.【答案】A
【解析】解：A.氯化铁为强酸弱碱盐，水溶液中部分水解，配制FeCl3溶液时，先把FeCl3固体溶于浓盐酸然后再加水稀释，盐酸过量，可以抑制氯化铁水解，故A错误；
B.实验室用石墨电极电解食盐水，总反应为2NaCl+2H2O−电解2NaOH+Cl2↑+H2↑，边电解边搅拌，可发生反应Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O，生成含有NaClO的漂白液，故B正确；
C.钢铁生锈的条件是有氧气和水，而钢构件表面喷涂油漆，能隔绝空气和水，故能防止原电池的形成，故C正确；
D.草木灰如果与铵态氮肥混合，易发生互促水解，减小肥效，二者不能混合使用，故D正确；
故选：A。
A.依据氯化铁为强酸弱碱盐，水溶液中部分水解的性质解答；
B.氯气可以和氢氧化钠溶液反应生成次氯酸钠；
C.钢构件表面喷涂油漆，能隔绝空气和水；
D.草木灰如果与铵态氮肥混合，易发生互促水解。
本题考查盐类水解，为高频考点，把握盐类水解的规律、水解的应用为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，题目难度不大。
8.【答案】D
【解析】解：A.酸性高锰酸钾溶液过量，应控制酸性高锰酸钾溶液不足，且草酸浓度不同来探究浓度对化学反应速率的影响，故A错误；
B.温度、浓度均不同，两个变量，不能探究温度对反应速率的影响，故B错误；
C.眼睛要观察锥形瓶中颜色的变化，达到滴定终点后，再读数，故C错误；
D.氢氧化镁白色沉淀转化为更难溶的氢氧化铁红褐色沉淀，则可比较Mg(OH)2与Fe(OH)3溶解度的相对大小，故D正确；
故选：D。
A.酸性高锰酸钾溶液过量；
B.温度、浓度均不同；
C.眼睛要观察锥形瓶中颜色的变化；
D.氢氧化镁白色沉淀转化为更难溶的氢氧化铁红褐色沉淀。
本题考查化学实验方案的评价，为高频考点，把握物质的性质、反应速率、中和滴定、难溶电解质、实验技能为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意实验的评价性分析，题目难度不大。
9.【答案】A
【解析】解：A.该溶液呈酸性，NH4+、Al3+、NO3−、Cl−、H+之间不反应，在酸性溶液中能够大量共存，故A正确；
B.HCO3−、Al3+之间发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体，不能大量共存，故B错误；
C.NO3−在酸性溶液中具有强氧化性，能够氧化Fe2+、S2O32−，不能大量共存，故C错误；
D.Fe3+与ClO−、SCN−反应，不能大量共存，故D错误；
故选：A。
A.该溶液呈酸性，四种离子之间不反应，都不与氢离子反应；
B.铝离子与碳酸氢根离子发生双水解反应；
C.酸性条件下硝酸根离子能够氧化亚铁离子、硫代硫酸根离子；
D.铁离子与次氯酸根离子、硫氢根离子反应。
本题考查离子共存的判断，为高频考点，明确题干暗含信息、常见离子的性质及离子反应发生条件为解答关键，注意掌握常见离子不能共存的情况，试题侧重考查学生的分析与应用能力，题目难度不大。
10.【答案】B
【解析】解：A.用石墨作电极电解CuSO4溶液，离子方程式为：2Cu2++2H2O−电解2Cu+O2↑+4H+，故A正确；
B.碳酸钠溶液显碱性，离子方程式为：CO32−+H2O⇌HCO3−+OH−，故B错误；
C.用Na2CO3溶液处理含CaSO4的水垢，离子方程式为：CaSO4(s)+CO32−⇌CaCO3(s)+SO42−，故C正确；
D.用铁氰化钾溶液检验Fe2+，离子方程式为：3Fe2++2[FeCN)6]3−=Fe3[Fe(CN)6]2↓，故D正确；
故选：B。
A.石墨电解硫酸铜溶液得到铜、氧气和硫酸；
B.碳酸根离子水解生成碳酸氢根离子和氢氧根离子；
C.用Na2CO3溶液处理含CaSO4的水垢，反应生成硫酸钠和碳酸钙；
D.铁氰化钾与亚铁离子反应生成Fe3[Fe(CN)6]2。
本题考查了离子方程式书写，把握离子反应实质是解题关键，注意多元弱酸根离子，分步水解，以第一步为主。
11.【答案】A
【解析】解：A.NaHA溶液中，HA− 发生电离和水解，但其电离和水解程度都较小，溶液中含有A元素微粒主要是HA−，c(A2−)B.当c(A2−)=c(HA− )时，溶液的pH=3，HA−⇌A2−+H+的电离平衡常数Ka=c(A2−)c(HA−)×c(H+)=c(H+)=10−3，故B正确；
C.根据图知，开始时pH=0，溶液中c(H+)=1ml/L=c(H2A)，说明该二元酸第一步完全电离，该溶液中存在物料守恒n(Na)=2n(A)，即c(Na+)=2c(A2−)+2c(HA− )，故C正确；
D.根据C的分析知，该二元酸第一步完全电离、第二步部分电离，所以该二元酸两步电离方程式为H2A=H++HA−，HA−⇌A2−+H+，故D正确；
故选：A。
A.NaHA溶液中，HA− 发生电离和水解，但其电离和水解程度都较小，溶液中含有A元素微粒主要是HA−，c(A2−)B.当c(A2−)=c(HA− )时，溶液的pH=3，HA−⇌A2−+H+的电离平衡常数Ka=c(A2−)c(HA−)×c(H+)=c(H+)；
C.根据图知，开始时pH=0，溶液中c(H+)=1ml/L=c(H2A)，说明该二元酸第一步完全电离，该溶液中存在物料守恒n(Na)=2n(A)；
D.根据C的分析知，该二元酸第一步完全电离、第二步部分电离。
本题考查弱电解质的电离，侧重考查图象分析判断及计算能力，明确该二元酸第一步完全电离、电离平衡常数计算方法是解本题关键，注意：该二元酸中不存在H2A分子，C为解答易错点。
12.【答案】C
【解析】解：A.Kw只与温度有关，则25℃时，pH均为4的盐酸和NH4Cl溶液中Kw相等，故A错误；
B.化学平衡常数K只与温度有关，催化剂不改变反应的始态和终态，则温度一定时，使用催化剂后K不变，故B错误；
C.化学平衡常数K只与温度有关，温度一定时K不变，但增加O2的浓度、增大压强和分离SO3等措施均可增大SO2的转化率，故C正确；
D.相同温度下CH3COOH、HCN的电离度还与起始浓度有关，浓度越大，弱酸的电离程度越小，则CH3COOH的电离程度不一定比HCN的大，故D错误；
故选：C。
本题考查平衡常数及其影响因素，为高频考点，侧重分析能力和运用能力的考查，把握平衡常数及其影响因素是解本题关键，注意催化剂不影响焓变和反应物转化率，题目难度不大。
13.【答案】B
【解析】解：pH=2的一元酸稀释10倍时，如果pH=3，该酸为强酸，如果pH<3，说明稀释过程中酸继续电离，则为弱酸；稀释相同倍数时，pH值变化较小的酸，其酸性较弱，根据图知，酸性：HC>HB>HA，且HC为强酸，
A.酸的酸性越强，其电离平衡常数越大，酸性：HB>HA，则常温下Ka(HB)>Ka(HA)，故A正确；
B.酸抑制水电离，酸中c(H+)越大，其抑制水电离程度越大，c(H+)：b=c，则水电离程度：b=c，故B错误；
C.pH=2的HB、HA，酸性：HB>HA，则c(HB)D.升高温度促进HA电离，溶液中c(A−)减小，HC完全电离，溶液中c(C−)不变，所以lgvv0=4时，三种溶液同时升高温度，c(C−)c(A−)减小，故D正确；
故选：B。
pH=2的一元酸稀释10倍时，如果pH=3，该酸为强酸，如果pH<3，说明稀释过程中酸继续电离，则为弱酸；稀释相同倍数时，pH值变化较小的酸，其酸性较弱，根据图知，酸性：HC>HB>HA，且HC为强酸，
A.酸的酸性越强，其电离平衡常数越大；
B.酸抑制水电离，酸中c(H+)越大，其抑制水电离程度越大；
C.pH=2的HB、HA，酸性：HB>HA，则c(HB)D.升高温度促进HA电离，溶液中c(A−)减小，HC完全电离，溶液中c(C−)不变。
本题考查弱电解质的电离，侧重考查图象分析判断及知识综合运用能力，明确酸性强弱判断方法、水电离影响因素等知识点是解本题关键，题目难度不大。
14.【答案】D
【解析】解：A.若X为碳棒，开关K置于M处可减缓铁的腐蚀，属于牺牲阳极的阴极保护，故A正确；
B.若X为锌棒，开关K置于M处都可减缓铁的腐蚀，属于牺牲阳极的阴极保护，开关K置于N出，形成原电池，锌为负极，被氧化，铁为正极，被保护，故B正确；
C.若X为锌棒，开关K置于N处时，锌为负极，被氧化，属于为牺牲阳极的阴极保护法，故C正确；
D.若X为碳棒，开关K置于N处时，X电极上发生的反应为O2+2H2O+4e−=4OH−，故D错误；
故选：D。
开关K置于M处，构成电解池，铁为阴极，被保护，属于为牺牲阳极的阴极保护法，开关K置于N处时，构成原电池，取决于X极的材料，若X极比铁活泼，则X极为负极，被氧化，失去电子，铁为正极，被保护，反之，铁为负极，被氧化，腐蚀，据此分析解答即可。
本题主要考查原电池的工作原理，掌握正负极判断，电极反应式的书写，电子、电流的移动方向等是解决本题的关键，属于高考热点内容，难度不大。
15.【答案】D
【解析】解：A.Pt电极上H2O→H2，发生还原反应，Pt电极作正极，故A正确；
B.该原电池将太阳能转化为了电能和化学能，故B正确；
C.BiVO4电极上SO32−→SO42−，发生氧化反应，电极反应式为SO32−−2e−+2OH−=SO42−+H2O，故C正确；
D.电子从BiVO4电极(负极)经导线流向Pt电极(正极)，且不能进入溶液，故D错误；
故选：D。
该装置为原电池，由Pt电极上反应(H2O→H2)或BiVO4电极上反应(SO32−→SO42−)可知，Pt电极上氢离子得电子为正极，发生还原反应，电极反应为2H2O+2e−=H2↑+2OH−；BiVO4电极为负极，SO32−失电子生成硫酸根，发生氧化反应，电极反应为4OH−+SO2−2e−=SO42−+2H2O，原电池工作时，电子由负极BiVO4电极经过导线进入正极Pt电极。
本题考查原电池的工作原理，为高频考点，关键是根据电极上发生的反应正确判断正、负极，理解原电池工作原理，题目难度不大。
16.【答案】C
【解析】解：A.阳极反应式为2Cl−−2e−=Cl2↑，阴极反应式为2H2O+2e−=H2↑+2OH−，b为阴离子交换膜，a为阳离子交换膜，Na+经过a离子交换膜由左侧移向右侧，Cl−经过b离子交换膜由右侧移向左侧，由于离子交换膜交错排列，所以X为淡盐水，Y为浓盐水，故A正确；
B.电解总反应为2H2O+2NaCl−电解Cl2↑+H2↑+2NaOH，可得到副产品NaOH，故B正确；
C.b为阴离子交换膜，a为阳离子交换膜，故C错误；
D.阴极区发生还原反应，电极反应式为2H2O+2e−=H2↑+2OH−，故D正确；
故选：C。
阳极反应式为2Cl−−2e−=Cl2↑，即气体m为Cl2，阴极反应式为2H2O+2e−=H2↑+2OH−或2H++2e−=H2↑，气体n为H2，b为阴离子交换膜，a为阳离子交换膜，Na+经过a离子交换膜由左侧移向右侧，Cl−经过b离子交换膜由右侧移向左侧，由于离子交换膜交错排列，所以X为淡盐水，Y为浓盐水。
本题以海水淡化为载体，考查了电解原理的应用，为高频考点，侧重学生分析能力和灵活运用能力的考查，理解电解工作原理和离子交换膜的作用是解题关键，注意掌握电解池中离子的移动方向。
17.【答案】CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=−890.3kJ⋅ml−1 −283N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=−92kJ⋅ml−1 2NH3(g)+CO2(g)=NH2COONH4(s)ΔH=(Ea1−Ea2)kJ⋅ml−1 >二
【解析】解：(1)①由图可知1ml甲烷燃烧生成二氧化碳气体和水蒸气放出802kJ能量，H2O(l)=H2O(g)ΔH=+44.0kJ⋅ml−1，因而甲烷的燃烧热化学反应方程式为：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=−890.3kJ⋅ml−1，
故答案为：H2O(l)=H2O(g)ΔH=+44.0kJ⋅ml−1；
②①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=−890.3kJ⋅ml−1，②CH4(g)+32O2(g)=CO(g)+2H2O(g)△H2=−607.3kJ⋅ml−1，依据盖斯定律②-①得到CO完全燃烧生成二氧化碳和液态水的热化学方程式为：CO(g)+12O2(g)=CO2(g)△H=(−890.3+607.3)kJ⋅ml−1=−283kJ⋅ml−1，
故答案为：−283；
(2)发生N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)，△H=946kJ/ml+3×436kJ/ml−6×391kJ/ml=−92kJ⋅ml−1，热化学方程式为N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=−92kJ⋅ml−1，
故答案为：N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=−92kJ⋅ml−1；
(3)①将第一步和第二步两步方程式相加得到氨气和二氧化碳气体为原料合成尿素的热化学方程式2NH3(g)+CO2(g)⇌H2O(g)+CO(NH2)2(s)△H=(Ea1−Ea2)kJ/ml，
故答案为：2NH3(g)+CO2(g)=NH2COONH4(s)ΔH=(Ea1−Ea2)kJ⋅ml−1；
②由图象可知该反应中反应物总能量小于生成物总能量，属于吸热反应ΔH>0，
故答案为：>；
③反应的速率主要取决于最慢的反应，最慢的反应主要是反应物活化能大，已知两步反应中第二步反应是生产尿素的决速步骤，
故答案为：二。
(1)①由图可知1ml甲烷燃烧生成二氧化碳气体和水蒸气放出802kJ能量，H2O(l)=H2O(g)ΔH=+44.0kJ⋅ml−1，可得甲烷的燃烧热化学反应方程式；
②①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=−890.3kJ⋅ml−1，②CH4(g)+32O2(g)=CO(g)+2H2O(g)△H2=−607.3kJ⋅ml−1，依据盖斯定律②-①得到CO完全燃烧生成二氧化碳和液态水的热化学方程式为；
(2)焓变等于断裂化学键吸收能量减去成键释放的能量；
(3)根据已知的方程式推导所求的方程式，再根据盖斯定律计算所求反应的焓变，反应的速率主要取决于最慢的反应，最慢的反应主要是反应物活化能大。
本题考查热化学方程式的书写，为高频考点，把握物质的量与热量的关系、焓变为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意物质的状态，题目难度不大。
18.【答案】BC>k1k2 5×10−3 <<0.50酸式 偏高 偏高
【解析】解：(1)A.容器内气体质量为定值，体积为定值，故容器中气体密度为定值，不能根据密度判断平衡状态，故A错误；
B.该反应是气体体积改变的反应，容器内气体质量为定值，容器中混合气体平均摩尔质量为变量，气体平均摩尔质量时达到平衡状态，故B正确；
C.该反应是气体体积改变的反应，压强随物质的量改变而改变，容器内气体的压强不再改变，可知各物质的量不再改变，说明该反应达到平衡状态，故C正确；
D..v(NO)：v(CO)：v(CO2)=1：1：1，无法证明正逆反应速率相等，无法判断平衡状态，故D错误，
故答案为：BC；
(2)①达到平衡后，压缩容器体积，压强增大，反应正向移动，故v(正)>v(逆)，
故答案为：>；
②平衡时，K=c2(CO2)c(N2)c2(NO)c2(CO)，v(正)=v(逆)，即k1⋅c2(NO)⋅v2(CO)=k2⋅c(N2)⋅c2(CO2)，k1k2=c2(CO2)c(N2)c2(NO)c2(CO)，故K=k1k2，
故答案为：k1k2；
(3)①甲容器中0∼120min内，△n(NO)=(4.00−1.60)ml=2.40ml，故△n(N2)=1.20ml，平均反应速率v(N2)=1.20ml2L120min=5×10−3ml⋅L−1⋅min−1，
故答案为：5×10−3；
②甲容器到达平衡的时间为120min，乙容器到达平衡的时间为80min，可知乙容器内反应速率大，温度越高，反应速率越大，可知T1故答案为：<；
③T2∘C时，
2NO(g)+2CO(g)⇌2CO2(g)+N2(g)
起始(ml)
转化(ml)
平衡(ml)
该反应的平衡常数K=c2(CO2)c(N2)c2(NO)c2(CO)=(2.002)2(1.002)()2()2L⋅ml−1=0.50L⋅ml−1，
故答案为：0.50；
(4)①高锰酸钾溶液呈酸性，所以KMnO4标准溶液应装入酸式滴定管在，
故答案为：酸式；
②若FeSO4标准溶液部分变质，c(Fe2+)变小，滴定时FeSO4标准溶液消耗增多，造成测定结果的偏高，若滴定结束时俯视读取KMnO4标准溶液的体积，导致读数偏小，使得计算出消耗的高锰酸钾溶液体积偏高，造成测定结果的偏高，
故答案为：偏高；偏高。
(1)可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各组分的浓度、百分含量不再变化，据此判断；
(2)①达到平衡后，压缩容器体积，压强增大，反应正向移动；
②平衡时，v(正)=v(逆)，可推出平衡常数K与k1、k2的关系；
(3)①甲容器中0∼120min内，由△n(NO)可求得△n(N2)，平均反应速率v(N2)；
②由到达平衡的时间长短可知T1与T2高低，根据温度的高低和n(NO)的变化量可知该反应为吸热或放热反应；
③列三段式，表示出各物质的平衡量，可求得平衡常数K；
(4)①高锰酸钾溶液呈酸性；
②若FeSO4标准溶液部分变质，c(Fe2+)变小，滴定时FeSO4标准溶液消耗增多，俯视液面导致滴定管中读数偏小，读出的高锰酸钾溶液体积偏小。
本题考查了化学平衡状态的判断、化学平衡移动和平衡常数的计算、化学反应速率的计算、滴定实验，侧重于考查学生对基础知识的综合应用能力和计算，能力题目难度中等。
19.【答案】将Fe2+氧化为Fe3+，以便后续调pH除去 Fe(OH)3、Al(OH)3 11.3<4×10−3 C
【解析】解：(1)Fe3+沉淀的pH比Fe3+小，将Fe2+氧化为Fe3+，可防止除铁元素时将Mn2+同时沉淀，
故答案为：将Fe2+氧化为Fe3+，以便后续调pH除去；
(2)由表中数据可知加氨水调至pH=4.7，可将Al3+、Fe3+生成沉淀氢氧化铁和氢氧化铝除去，“滤渣2”的主要成分是Fe(OH)3、Al(OH)3，
故答案为：Fe(OH)3、Al(OH)3；
(3)Ka(HF)>Kb(NH3⋅H2O)，根据越弱越水解的规律，可知NH4+的水解程度大于F−，故溶液呈酸性，
故答案为：<；
(4)NH3⋅H2O⇌NH4++OH−，kb=c(OH−)⋅c(NH4+)c(NH4⋅H2O)=c(OH−)20.1ml/L=4.00×10−5，25℃时，0.1ml/L氨水(NH3⋅H2O溶液)电离出的氢氧根离子浓度为c(OH−)=2×10−3ml/L，c(H+)=kwc(OH−)=1×10−14(ml/L)22×10−3ml/L=5×10−12ml/L，溶液pH=−lgC(H+)=−lg5×10−12=12−lg5=11+lg2=11.3，
故答案为：11.3；
(5)已知：CaF2、MgF2的溶度积分别为1.5×10−10、7.5×10−11，则Ca2+沉淀完全时，Mg2+一定沉淀完全，完全沉淀时，c(Mg2+)=1.5×10−5ml/L，C(Mg2+)⋅c(F−)2≥1.6×10−11，解得c(F−)≥16×10−6ml/L=4×10−3ml/L，
故答案为：4×10−3；
(6)A.根据电荷守恒可得c(NH4+)+c(H+)=2c(CO32−)+c(HCO3−)+c(OH−)，故A项错误；
B.根据物料守恒可得氮原子是碳原子的2倍，即c(NH4+)+c(NH3⋅H2O)=2c(CO32−)+2c(HCO3−)+2c(H2CO3)，故B错误；
C.溶液中水电离的H+与水电离的OH−相等，由质子守恒可得c(NH3⋅H2O)+c(OH−)=c(H+)+c(HCO3−)+2c(H2CO3)，故C项正确；
故答案为：C。
菱锰矿的主要成分为MnCO3，还含有少量的FeCO3、CaCO3、MgCO3、Al2O3等杂质，加入过量盐酸酸浸得到MnCl2、FeCl2、CaCl2、MgCl2、AlCl3等，浸取液净化加入少量MnO2氧化Fe2+离子为Fe3+，加氨水调pH，生成沉淀氢氧化铁和氢氧化铝，加入NH4F，除去Ca2+、Mg2+，净化液中加入碳酸铵结晶、过滤得到碳酸锰；氨水是弱电解质，根据所给Kb(NH3⋅H2O)可以求出0.1ml⋅L−1的氨水的pH，NH4F的水溶液中NH4+和F−均水解，根据越弱越水解的规律，可以由NH3⋅H2O和HF的电离常数推断出溶液的酸碱性；由所给CaF2和MgF2的溶度积可知，MgF2的溶度积小于CaF2，则若Ca2+沉淀完全时，Mg2+一定沉淀完全，据此可解出两种离子完全沉淀时的F−的最小浓度；碳酸铵溶液中存在着NH4+、CO32、HCO3−、H2CO3、NH3⋅H2O、H+和OH−等微粒，根据电荷守恒、物料守恒和质子守恒的关系可以判断所给的粒子浓度关系是否正确，据此解答本题。
本题考查了物质制备过程、物质性质的理解应用、沉淀溶解平衡、溶液中微粒浓度的比较计算分析等，掌握基础是解题关键，题目综合性强，难度中等。
20.【答案】bO2+4e−+4H+=2H2O负 SO2−2e−+2H2O=SO42−+4H+ 1：1CH3OH−6e−+8OH−=CO32−+6H2O粗铜 FeO42−+3e−+4H2O=Fe(OH)3↓+5OH− 右
【解析】解：(1)在燃料电池中通入燃料的一极为负极，由图可知，a为负极，b为正极，b电极的电极反应式为O2+4e−+4H+=2H2O，
故答案为：b；O2+4e−+4H+=2H2O；
(2)①由图可知，左室反应为HSO3−转化为S2O42−，硫元素化合价由+4价降低为+3价，发生还原反应，为阴极，所以a是直流电源的负极，
故答案为：负；
②由图可知，阳极的SO2转化为硫酸，电极反应式为SO2−2e−+2H2O=SO42−+4H+，
故答案为：SO2−2e−+2H2O=SO42−+4H+；
③当NOx均为NO时，NO转化为N2，化合价降低了2价，SO2转化为硫酸，化合价升高了2价，升降相等，所以吸收池中发生反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：1，
故答案为：1：1；
(3)①甲醇(CH3OH)燃料电池工作时。负极反应为：CH3OH−6e−+8OH−=CO32−+6H2O，
故答案为：CH3OH−6e−+8OH−=CO32−+6H2O；
②由图可知，氧电极为正极，若用该电池电解精炼铜，氧电极应接粗铜，
故答案为：粗铜；
(4)①由图可知，锌为负极，石墨为正极，该电池放电时，正极的电极反应式为FeO42−+3e−+4H2O=Fe(OH)3↓+5OH−，
故答案为：FeO42−+3e−+4H2O=Fe(OH)3↓+5OH−；
②盐桥中盛有饱和KNO3溶液，此盐桥中NO3−向右移动，
故答案为：右。
(1)在燃料电池中通入燃料的一极为负极，由图可知，a为负极，b为正极，b电极O2得电子转化为水；
(2)①由图可知，左室反应为HSO3−转化为S2O42−，硫元素化合价由+4价降低为+3价，发生还原反应，为阴极，接直流电源的负极；
②由图可知，阳极的SO2转化为硫酸，根据原子守恒、电荷守恒即可写出电极反应式；
③当NOx均为NO时，NO转化为N2，化合价降低了2价，SO2转化为硫酸，化合价升高了2价，升降相等，即可判断吸收池中发生反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比；
(3)①甲醇(CH3OH)燃料电池在碱性介质中转化为碳酸盐；
②由图可知，氧电极为正极，应接粗铜；
(4)①由图可知，锌为负极，石墨为正极，发生得电子的还原反应；
②右室生成锌离子，正电荷增加。
本题主要考原电池和电解池的原理，掌握原电池和电解池中电极的判断，电极反应式的书写，离子、电流的的移动方向等是解决本题的关键，属于高考高频考点，难度不大。
容器
起始时
n(HCl)/ml
Z
I
4.0
a
II
4.0
b
III
4.0
4
时间/min
0
40
80
120
160
甲容器恒温为T1℃
n(NO)/ml
4.00
3.00
2.20
1.60
1.60
乙容器恒温为T2℃
n(NO)/ml
4.00
2.90
2.00
2.00
2.00
金属离子Mn+
Al3+
Fe3+
Fe2+
Mn2+
Mg2+
开始沉淀的pH[c(Mn+)=0.1ml⋅L−1]
3.4
1.9
7.0
8.1
9.1
沉淀完全的pH[c(Mn+)≤1.0×10−5ml⋅L−1]
4.7
3.2
9.0
10.1
11.1