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2020-2021学年山东省青岛第二中学高二上学期期中考试化学试题含解析
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这是一份2020-2021学年山东省青岛第二中学高二上学期期中考试化学试题含解析，共27页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，原理综合题等内容，欢迎下载使用。
山东省青岛第二中学2020-2021学年高二上学期期中考试
化学试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．我校85届校友为学校捐赠的金属材质的水滴雕塑，寓意滴水之恩。其光亮如镜，超强的反射性会造成一定的光污染。某化学实验小组欲对其进行适当的腐蚀化处理，请选出腐蚀速度最快的方法
A．进行多次人工降雨 B．将水滴雕塑与锌块相连
C．将水滴雕塑进行烤蓝处理 D．将水滴雕塑与电源的正极相连
【答案】D
【分析】考察金属的腐蚀速率：电解池的阳极＞原电池的负极＞化学腐蚀＞原电池的正极＞电解池的阴极。
【详解】A．进行多次人工降雨属于化学腐蚀，腐蚀慢，A错误；
B．将水滴造型与锌块相连构成原电池，锌块作负极，雕塑被保护，B错误；
C．将水滴雕塑进行烤蓝处理，雕塑被保护，C错误；
D．将水滴雕塑与电源的正极相连，作阳极腐蚀速度最快，D正确；
故选D。
2．在催化剂中添加Na、K、Cu助剂后(助剂也起催化作用)可改变反应的选择性。用催化剂Fe3(CO)12/ZSM－5催化CO2加氢合成低碳烯烃反应，所得产物含CH4、C3H6、C4H8等副产物，反应过程如图，下列说法不正确的是
A．第i步反应的活化能高于第ii步
B．添加不同助剂后，反应的平衡常数各不相同
C．第i步反应为CO2+H2⇌CO+H2O
D．Fe3(CO)12/ZSM－5不能改变CO2加氢合成低碳烯反应的△H
【答案】B
【详解】A．第ⅰ步反应是慢反应，第ⅱ步是快反应，反应的活化能越低，反应速率越快，所以第ⅰ步反应的活化能高于第ⅱ步，A正确；
B．反应的平衡常数只与温度有关，温度不变平衡常数不变，与添加的助剂无关，B错误；
C．由催化CO2加氢合成低碳烯烃反应可知，第ⅰ步所反应为：CO2+H2⇌CO+H2O，C正确；
D．催化剂不能改变平衡状态，不能改变焓变，D正确；
故选B。
3．下列说法中正确的是
A．某反应的△H<0，△S>0，说明该反应的速率很快
B．电解精炼铜时，若阳极质量减少32g，则阳极失去的电子数为1mol
C．25℃，将pH=4的醋酸和盐酸分别加水稀释成pH=5，所需加水的量前者大于后者
D．已达平衡的反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，当增大SO2的浓度时，平衡向正反应方向移动，SO2的转化率增大
【答案】C
【详解】A．焓变与熵值可以用来综合判断反应自发进行的方向，不能用来比较速率的快慢，A错误；
B．电解精炼铜时，阳极为粗铜，阳极减小的质量并不全是铜的质量，还包含杂质的质量，因此不能以此确定阳极失去的电子数，B错误；
C．pH相同的一元酸加水稀释相同倍数时，强酸pH变化大于弱酸，要使pH变化相同，弱酸需要加入更多的水进行稀释，C正确；
D．增大SO2浓度，平衡向正反应方向移动，能增大O2的转化率，但SO2转化降低，D错误；
故选C。
4．综合如图判断，下列说法正确的是
A．装置Ⅰ和装置Ⅱ中负极反应均是Fe－2e－===Fe2＋
B．装置Ⅰ和装置Ⅱ中正极反应均是O2＋2H2O＋4e－===4OH－
C．装置Ⅰ和装置Ⅱ中盐桥中的阳离子均向右侧烧杯移动
D．放电过程中，装置Ⅰ左侧烧杯和装置Ⅱ右侧烧杯中溶液的pH均增大
【答案】D
【详解】A.装置I负极反应为Zn-2e-=Zn2+，装置II中负极反应Fe-2e-=Fe2+,A不正确；
B.装置I正极反应为，装置II中正极反应是2H++2e-=H2，B不正确；
C.装置I盐桥中的阳离子向左侧烧杯移动，装置II中盐桥中的阳离子均向右侧烧杯移动，C不正确；
D.放电过程中，装置I左侧烧杯产生OH-，pH增大，装置II右侧烧杯中溶液消耗H+，pH增大，D正确。答案选D。
5．25℃，向40mL0.05mol/L的FeCl3溶液中加入10mL0.15mol/L的KSCN溶液，发生反应：：Fe3++3SCN-Fe(SCN)3，溶液中c(Fe3+)与反应时间(t)的变化如图所示，下列说法正确的是
A．反应中A点的正反应速率小于B点的逆反应速率
B．E点对应的坐标为(0，0.05)
C．该反应的平衡常数
D．t4时向溶液中加入50mL0.1mol/LKCl溶液，平衡向正反应方向移动
【答案】C
【详解】A．A点反应物浓度大于B点反应物浓度，A和B两点均没有达到平衡状态，达到平衡过程中正反应速率减小，逆反应速率增大，所以A点的正反应速率大于B点的逆反应速率，A错误；
B．E点混合后溶液的浓度为(0.04L×0.05mol/L)÷0.05L=0.04mol/L，则E点坐标为（0，0.04），B错误；
C．由图可知，平衡时Fe3+浓度为m，则络合离子浓度为0.04-m，SCN-的浓度为，则，C正确；
D．t4时向溶液中加入50mL 0.1mol/L KCl溶液，溶液总体积增大，浓度减小，向浓度增大的方向移动，即逆向移动，D错误；
故选C。
6．在恒温恒压下，向密闭容器中充入4 mol SO2和2 mol O2，发生如下反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＜0。2 min后，反应达到平衡，生成SO3为1.4 mol，同时放出热量Q kJ，则下列分析正确的是( )
A．在该条件下，反应前后的压强之比为6∶5.3
B．若反应开始时容器容积为2 L，则0—2min内v(SO3)＝0.35 mol·L－1·min－1
C．若把“恒温恒压下”改为“恒压绝热条件下”反应，平衡后n(SO3)＜1.4 mol
D．若把“恒温恒压下”改为“恒温恒容下”反应，达平衡时放出热量大于Q kJ
【答案】C
【详解】由可知，
A．因为是恒温恒压条件下，所以平衡前后，压强不变，压强之比为1∶1，故A错误；
B．若体积保持不变，则v(SO3)＝0.35 mol·L－1·min－1，而事实上体积缩小，所以v(SO3)＞0.35 mol·L－1·min－1，故B错误；
C．在绝热条件下，温度升高，平衡左移，平衡后n(SO3)＜1.4 mol，故C正确；
D．若改为恒温恒容，则原平衡左移，放出热量应小于Q kJ；故D错误；
答案为C。
7．水的电离平衡曲线如图所示，下列说法正确的是
A．图中A、B、D三点处Kw的大小关系：B>A>D
B．25℃时，向pH=1的稀硫酸中逐滴加入pH=8的稀氨水，溶液中的比值逐渐减小
C．在25℃时，保持温度不变，在水中加入适量NH4Cl固体，体系可从A点变化到C点
D．A点所对应的溶液中，可同时大量存在Na+、Fe2+、ClO-、SO
【答案】B
【分析】图像代表的是不同温度下，温度越高，Kw越大，从图像可以得出Kw的关系，据此分析。
【详解】A．AD都处于25时，Kw相等，温度越高，Kw越大，故B> A= D，A错误；
B．25时，向pH = 1的稀硫酸中逐滴加入pH = 8的稀氨水，可以变形为：，温度不变，不变，增大，故比值减小，B正确；
C．温度不变，Kw不变，向水中加入氯化铵固体，溶液中c(OH- )变小， c(H+ )变大，溶液显示酸性，氢离子浓度大于氢氧根浓度，但是图中A点到C点氢离子和氢氧根离子都增加，C错误；
D．Fe2+有还原性，ClO-有氧化性，二者不能大量共存，D错误；
故本题选B。
8．甲池、乙池和丙池三个装置如图连接，下列有关说法正确的是
A．甲池是电能转化为化学能的装置，乙、丙池是化学能转化电能的装置
B．甲池中消耗280mL(标准状况下)O2，此时乙池中银电极增重1.6g
C．甲池通入CH4的电极反应为：CH4-8e-+3H2O=CO+10H+
D．反应一段时间后，向丙池中加入一定量盐酸，能使NaCl溶液恢复到原状态
【答案】B
【分析】甲池的总反应式为，则甲池为燃料电池，通CH3OH的电极为负极，通O2的电极为正极；乙池，石墨为阳极，Ag为阴极；丙池，左边Pt为阳极，右边Pt为阴极。
【详解】A．根据图示可知，甲池为燃料电池，将化学能转化为电能，乙、丙池为电解池，将电能转化为化学能，A错误；
B．甲池中消耗280mL(标准状况下)氧气，氧气的物质的量为0.0125mol，则转移电子数为0.05mol，根据电子守恒，乙池中银极为阴极，生成单质铜0.025mol，质量为1.6g，B正确；
C．甲池通入CH4的电极反应为：，C错误；
D．电解池丙池中，电解后生成氢氧化钠、氢气和氯气，要想恢复到原浓度，应通入氯化氢气体，D错误；
故选B。
9．镁及其化合物一般无毒(或低毒)、无污染，且镁原电池放电时电压高而平稳，使镁原电池越来越成为人们研制绿色原电池的关注焦点。其中一种镁原电池的反应为：xMg+Mo3S4MgxMo3S4，下列说法正确的是
A．电池放电时，正极反应为：Mo3S4＋2xe-＋xMg2＋==MgxMo3S4
B．电池放电时，Mg2＋向负极迁移
C．电池充电时，阳极反应为：xMg2＋＋2xe-==xMg
D．电池充电时，阴极发生还原反应生成Mo3S4
【答案】A
【详解】A．电池放电时，正极发生还原反应，由总方程式可知，Mo3S4为正极，被还原，电极反应为Mo3S4+2xe-+xMg2+═MgxMo3S4，故A正确；
B．原电池工作时，阳离子向正极移动，故B错误；
C．充电时，Mg为阴极，被还原，电极反应为：xMg2++2xe-═xMg，故C错误；
D．电池充电时，阳极反应为MgxMo3S4-2xe-═Mo3S4+xMg2+，故D错误；
故选A。
10．将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于密闭容器中，发生反应：NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。该反应的平衡常数的负对数值(-lgK)随温度(T)的变化如图所示。下列说法不正确的是
A．该反应的△H>0
B．30℃时，B点对应状态的v(正)＞v(逆)
C．A点对应状态的平衡常数K(A)=10-2.294mol3/L3
D．NH3体积分数不变时，该反应不一定达到平衡状态
【答案】B
【详解】A．-lgK越大，则平衡常数K越小，由图可知，随温度升高，平衡常数增大，则升高温度化学平衡正向移动，正反应为吸热反应，故该反应的△H＞0，A正确；
B．B点浓度商大于平衡常数，化学反应向逆反应进行，则B点对应状态的反应速率：v(正)＜v(逆)，B错误；
C．A点-lgK=2.294，则平衡常数K=10-2.294，C正确；
D．反应得到NH3、CO2的物质的量之比为2：1，反应开始后NH3体积分数始终不变，因此不能根据NH3的体积分数不变来判断该反应是否达到平衡状态，D正确；
故合理选项是B。
11．流动电池是一种新型电池。其主要特点是可以通过电解质溶液的循环流动，在电池外部调节电解质溶液，以保持电池内部电极周围溶液浓度的稳定。北京化工大学新开发的一种流动电池如图所示。下列说法正确的是
A．Cu电极为正极
B．PbO2电极反应式为PbO2+2e-+4H+=Pb2++2H2O
C．放电后循环液中H2SO4与CuSO4物质的量之比变小
D．若将Cu换成Pb，则电路中电子转移方向改变
【答案】C
【分析】由题意知总反应：，根据原电池的工作原理，二氧化铅是正极，电极反应：；铜是负极，电极反应： 。
【详解】A．Cu电极为负极，A错误；
B．电极反应式为，B错误；
C．放电后生成硫酸铅是不溶物，消耗硫酸同时生成硫酸铜，循环液中H2SO4与CuSO4物质的量之比变小，C正确；
D．若将Cu换成Pb，则电路中电子转移方向不改变，D错误；
故选C。
12．下列说法正确的是
A．浓度为0.1 mol/L CH3COOH溶液，加水稀释，则溶液中离子浓度都减小
B．浓度为0.1 mol/L CH3COOH溶液，升高温度，Ka(CH3COOH)不变，但醋酸的电离程度增大
C．浓度为0.1 mol/L HA溶液pH为4，则HA为弱电解质
D．CH3COOH溶液的物质的量浓度越大，CHCOOH 的电离程度越大
【答案】C
【详解】A．浓度为0.1 mol/L CH3COOH溶液，加水稀释，酸性减弱，c(H+)减小，c(0H-)增大，故A错误；
B．电离是吸热过程，升高温度，Ka(CH3COOH)增大，故B错误；
C．浓度为0.1 mol/LHA溶液pH为4，说明HA部分电离，则HA为弱电解质，故C正确；
D．稀释促进电离，电离程度增大，相反CH3COOH的浓度越大，CH3COOH的电离程度越小，故D错误。
故选C。
13．反应X(g)+Y(g)3Z，在保持其他条件不变时，通过调节容器体积改变压强，达平衡时c(X)如表中所示，下列分析正确的是
平衡状态
①
②
③
容器体积/L
40
20
1
C[X](mol/L)
0.022a
0.05a
0.75a
A．①→②的过程中平衡向正向移动 B．①→③的过程中Z的状态发生了变化
C．①→③的过程中X的转化率不断增大 D．与①②相比，③中Z的物质的量最小
【答案】B
【详解】A．①到②的过程中，体积缩小了一半，体积由40L→20 L，若平衡不移动，c(X)应由0.022a mol/L→0.044a mol/L，平衡时X物质的量由0.022amol/L变为0.05amol/L，说明增大压强，平衡逆向移动，Z此时应为气态，故A错误；
B． ①到③的过程中，体积由40L→1 L，若平衡不移动，c(X)应由0.022a mol/L→0.088a mol/L，平衡时X物质的量由0.022amol变为0.75amol，说明增大压强平衡正向移动，说明Z在压缩的某个过程中变成了非气态，故B正确；
C．①到②的过程中，平衡逆向进行，X的转化率减小，C错误；
D．由①到②，Z的物质的量减小，由①→③，Z的物质的量增大，所以③中X的物质的量最大，D错误；
故答案为：B。
14．相同金属在其不同浓度盐溶液中可形成浓差电池。如图所示装置是利用浓差电池电解Na2SO4溶液(a、b电极均为石墨电极)，可以制得O2、H2、H2SO4和NaOH。下列说法不正确的是
A．a电极的电极反应为4H2O+4e-=2H2↑+4OH-
B．c、d离子交换膜依次为阳子交换膜和阴离子交换膜
C．电池放电过程中，Cu(1)电极上的电极反应为Cu2++2e-=Cu
D．电池从开始工作到停止放电，电解池理论上可制得320g NaOH
【答案】D
【分析】浓差电池放电时，两个电极区的浓度差会逐渐减小，当两个电极区硫酸铜溶液的浓 度完全相等时，放电停止，电池放电过程中，Cu(1)电极上发生使Cu2+浓度降低的还原反应， 作正极，Cu(2)电极上发生使Cu2+浓度升高的氧化反应，作负极，则在右池的电解池中，a为电解池的阴极，H2O中的H+得到电子发生还原反应生成H2，b为电解池的阳极，H2O中的OH-失去电子发生氧化反应生成O2。电池从开始工作到停止放电，正极区硫酸铜溶液的浓度同时由2.5mol·L-1降低到1.5mol·L-1，负极区硫酸铜溶液同时由 0.5 mol·L-1升到1.5 mol·L-1， 正极反应可还原Cu2+的物质的量为2L ×(2.5-1.5) mol·L-1=2mol，电路中转移4mol 电子，电解 池的阴极生成4mol OH-，即阴极区可得4mol氢氧化钠，其质量为160g。
【详解】A．a为电解池的阴极，H2O中的H+得到电子发生还原反应生成H2，电极反应为4H2O+4e-=2H2↑+4OH-，A项正确；
B．因溶液为电中性，a电极附近产生了阴离子，必须让阳离子发生移动，c为阳离子交换膜，b电极附近阴离子减少，必须让阴离子发生移动，d为阴离子交换膜，B项正确；
C．Cu(1)作正极，得到电子，电极反应为Cu2++2e-=Cu，C项正确；
D．电池从开始工作到停止放电，正极区硫酸铜溶液浓度同时由2.5mol·L-1降到1.5mol·L-1，负极区硫酸铜溶液同时由0.5 mol·L-1升到1.5 mol·L-1，正极反应可还原Cu2+的物质的量为2L ×(2.5-1.5) mol·L-1=2mol，电路中转移4mol 电子，电解池的阴极生成4mol OH-，即阴极区可得4mol氢氧化钠，其质量为160g，D选项错误；
故选D。
15．在体积均为1.0 L的两恒容密闭容器中加入足量的相同的碳粉，再分别加入0.1 mol CO2和0.2 mol CO2，在不同温度下反应CO2(g)＋C(s)2CO(g)达到平衡，平衡时CO2的物质的量浓度c(CO2)随温度的变化如图所示(图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ点均处于曲线上)。下列说法正确的是
A．反应CO2(g)＋C(s) 2CO(g)的ΔS＞0、ΔH＜0
B．体系的总压强p总：p总(状态Ⅱ)＜2p总(状态Ⅰ)
C．体系中c(CO)：c(CO，状态Ⅱ)＜2c(CO，状态Ⅲ)
D．逆反应速率：v逆(状态Ⅰ)＞v逆(状态Ⅲ)
【答案】C
【详解】A．由气体的化学计量数增大可知△S＞0，由图中温度高，平衡时c(CO2)小，则升高温度，平衡正向移动，可知△H＞0，故A错误；
B．分别加入0.1molCO2和0.2molCO2，曲线I为加入0.1molCO2，曲线II为加入0.2molCO2，若平衡不移动，体系的总压强为P总(状态Ⅱ)=2P总(状态Ⅰ)，但加压CO2(g)+C(s)⇌2CO(g)平衡逆向移动，为使c(CO2)相同，则加热使平衡正向移动，则体系的总压强为P总(状态Ⅱ)＞2P总(状态Ⅰ)，故B错误；
C．状态II、状态Ⅲ的温度相同，状态II看作先加入0.1molCO2，与状态Ⅲ平衡时CO的浓度相同，再加入0.1molCO2，若平衡不移动，Ⅱ状态CO的浓度等于2倍Ⅲ，但再充入CO2，相当增大压强，平衡左移，消耗CO，则c(CO，状态Ⅱ)＜2c(CO，状态Ⅲ)，故C正确；
D．状态I、状态Ⅲ的温度不同，温度高，反应速率快，则逆反应速率为V逆(状态Ⅰ)＜V逆(状态Ⅲ)，故D错误；
故选C。
16．温度为T℃，向体积不等的恒容密闭容器中分别加入足量活性炭和lmolNO2，发生反应：2C(s)+2NO2(g)N2(g)+2CO2(g)反应相同时间，测得各容器中NO2的转化率与容器体积的关系如图所示。下列说法正确的是
A．容器内的压强：Pa:Pb>6:7
B．图中c点所示条件下，v(正)
D．T℃时，该反应的化学平衡常数为
【答案】A
【详解】A．由于a点为平衡点，此时的转化率为40%，a点反应三段式为：，b点反应三段式为：，根据a点反应三段式、b点反应三段式和可知，，，由于，所以容器内的压强：，A正确；
B．相同时间内，b点比a点反应慢，但转化率达到80%，c点比a点反应更慢，转化率也有40%，说明a点为平衡点，c点为未平衡点，即图中c点所示条件下，v(正)＞v(逆)，B错误；
C．向a点平衡体系中充入一定量的NO2，相当于增大压强，平衡向右移动，达到平衡时，NO2的转化率比原平衡小，C错误；
D．由a点反应三段式，各物质平衡浓度为、、，T℃时，该反应的化学平衡常数，D错误；
故选A。
17．某微生物电池可同时实现净化有机物污水、净化含Cr2O废水(pH约为6)和淡化食盐水，其装置示意图如图所示。图中，D和E为阳离子交换膜或阴离子交换膜，Z为待淡化食盐水。已知Cr3+完全沉淀所需的pH为5.6。下列说法正确的是
A．E为阴离子交换膜
B．X为含Cr2O废水，Y为有机物污水
C．理论上处理1mol的Cr2O的同时可脱除3mol的NaCl
D．C室电极反应式：Cr2O+6e-+8H+==2Cr(OH)3↓+H2O
【答案】D
【分析】根据装置图，电子由A流向C，A是负极、C是正极；该装置可实现淡化食盐水，Z为待淡化食盐水，说明Na+能移向C室、Cl-能移向A室。
【详解】A．A是负极室、C是正极室；该装置可实现淡化食盐水，Z为待淡化食盐水，说明Na+能移向C室、Cl-能移向A室，所以E为阳离子交换膜，故A错误；
B．该装置能把还原为Cr3+，应在正极通入， Y为含废水，故B错误；
C．理论上处理1mol的，转移6mol电子，所以B室有6mol Na+、6mol Cl-通过离子交换膜，同时可脱除6mol的NaCl，故C错误；
D．C是正极室，发生还原反应，C室的电极反应式为+ 6e- + 8H+=2Cr(OH)3↓ + H2O，故D正确；
故答案为：D。
二、多选题
18．温度为T1时，在三个容积均为1L的恒容密闭容器中发生反应：2NO2(g)2NO(g)+O2(g)(正反应吸热)。验测得：v正=v(NO2)消耗=k正c2(NO2)，v逆=v(NO)消耗=2v(O2)消耗=k逆c2(NO)c(O2)，k正、k逆为速率常数。下列说法正确的是
容器编号
物质的起始浓度(mol•L-1)
物质的平衡浓度(mol•L-1)
c(NO2)
c(NO)
c(O2)
I
0.6
0
0
0.2
II
0.2
0.5
0.2
III
0
0.5
0.35
A．达平衡时，容器I与容器II中的总压强之比为8：9
B．达平衡时，容器II中比容器I中的大
C．达平衡时，容器III中NO的体积分数大于50%
D．当温度改变为T2时，若k正＞k逆，则T2>T1
【答案】BD
【分析】由容器I中反应，根据表格中数据可列出三段式：，可以求出平衡常数K==0.8，平衡时气体的总物质的量为0.8mol，其中NO占0.4mol，所以NO的体积分数为50%，=1。在平衡状态下，v正=v(NO2)消耗=v逆=v(NO)消耗，所以k正·c2(NO2)=k逆·c2(NO)·c(O2)，故=K=0.8。
【详解】A．容器II起始时，反应逆向进行，气体的总物质的量减少，容器II在平衡时气体的总物质的量一定小于0.9mol，两容器的压强之比一定大于0.8：0.9=8：9，A错误；
B．容器I在平衡时=1，容器II起始时，反应逆向进行，设反应II达平衡时NO的浓度变化量为xmol/L（x>0），则：，<1，即容器II达平衡时，一定小于1，B正确；
C．若容器III在某时刻，NO的体积分数为50%，设反应III达平衡时NO的浓度变化量为xmol/L，则：，由×100%=50%，解之得，x=0.05，求出此时浓度商Qc==4.8>K，说明此时反应未达平衡，反应继续向逆反应方向进行，NO进一步减少，C错误；
D．温度为T2时，>1>K，因为正反应是吸热反应，升高温度后化学平衡常数变大，所以T2>T1，D正确；
故选BD。
三、填空题
19．回答下列问题：
(1)25℃时，将pH=12的NaOH溶液aL与pH=l的HCl溶液bL混合，若所得混合液为中性，则a：b=____。
(2)25℃时，将等体积等物质的量浓度的醋酸和氢氧化钠溶液混合，溶液pH＞7，则溶液中c(Na+)____c(CH3COO-)(填“＞”、“<”或“=”)。
(3)25℃时，pH=3的醋酸和pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合后，溶液显____性(填“酸”、“中”或“碱”)。
(4)已知T℃时：CH3COOHCH3COO-+H+Ka=m
H2O=H++OH-Kw=n
则：=____。
(5)电离常数(25℃)：CH3COOH：Ka=1.810-5H2SO3：Ka1=1.310-2、Ka2=6.010-8。请写出在CH3COONa溶液中通入少量SO2的离子方程式：____。
【答案】(1)10:1
(2)＞
(3)酸性
(4)
(5)
【详解】（1）25℃下，pH=12的NaOH溶液中，的HCl中，C(H+)=0.1mol/L，所得溶液为中性，酸和碱恰好完全反应，n(H+)=n(OH-)，则有，则a:b=0.1:0.01=10:1；
故答案为：10:1；
（2）将等体积等物质的量浓度的醋酸和氢氧化钠溶液混合，混合后所得溶液溶质为醋酸钠，故溶液中c(Na+)＞c(CH3COO-)；
故答案为：＞；
（3）pH=3的醋酸，c(CH3COOH)＞10-3，pH=11的氢氧化钠溶液，c(NaOH)=10-3mol/L，故反应后溶质成分为醋酸钠和醋酸，溶液显酸性；
故答案为：酸；
（4），，则；
故答案为：；
（5）根据电离平衡常数可知，H2SO3的酸性强于CH3COOH，故发生的离子方程式；
故答案为：。
20．铅蓄电池在日常生活中应用广泛。回答下列问题：
(1)现用如图装置进行电解(电解液足量)，测得当铅蓄电池中转移0.4mol电子时铁电极的质量减少11.2g，则：
①A是铅蓄电池的____极。
②Cu电极的电极反应式是____，CuSO4溶液的浓度____(填“减小”、“增大”或“不变”)。
(2)铅蓄电池的PbO2可以用石墨为电极，Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液为电解液制取。阳极发生的电极反应式为____。
(3)将Na2S溶液加入如图所示的电解池的阳极区，用铅蓄电池进行电解，电解过程中阳极区发生如下反应：s2--2e-=S，(n-1)S+S2-=S。电解时阴极的电极反应式：____。电解后阳极区的溶液用稀硫酸酸化得到硫单质，其离了方程式可写成____。
(4)Na2FeO4是一种既能杀菌、消毒，又能絮凝净水的水处理剂，其电解制法如图所示，请根据图示写出Fe电极发生的电极反应为：____。
【答案】(1) 负 不变
(2)
(3)
(4)
【详解】（1）测得当铅蓄电池中转移0.4mol电子时铁电极的质量减少11.2g，则Fe是阳极、Ag是阴极，则A是电池负极、B是电池正极。
①Fe是阳极、Ag是阴极，则A是铅蓄电池的负极。
②Cu与电池正极相连，Cu是阳极，Cu失电子生成铜离子，电极反应式是；Zn是阴极，阴极反应为，实质为电镀池，CuSO4溶液的浓度不变。
（2）Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液为电解液，电解制取PbO2。Pb2+失电子发生氧化反应生成PbO2，阳极发生的电极反应式为。
（3）根据图示，阴极放出氢气，阴极的电极反应式为。电解过程中阳极区发生如下反应：s2--2e-=S，(n-1)S+S2-=S，电解后阳极区的溶液中含有，和稀硫酸反应得到硫单质、硫化氢、硫酸钠，离子方程式可写成。
（4）根据图示，Fe电极失电子发生氧化反应生成FeO，电极反应为。
四、原理综合题
21．（1）燃煤发电厂常利用反应2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)=2CaSO4(s)+2CO2(g)；ΔH=－681.8kJ·mol−1对煤进行脱硫处理来减少SO2的排放。对于该反应，在T℃时，借助传感器测得反应在不同时间点上各物质的浓度如下：
时间/min
浓度/mol·L−1
0
10
20
30
40
50
O2
1.00
0.79
0.60
0.60
0.64
0.64
CO2
0
0.42
0.80
0.80
0.88
0.88
①0~10min内，平均反应速率v(O2)=___________；②30min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡。根据上表中的数据判断，改变的条件可能是____________(填字母)。
A．加入一定量的粉状碳酸钙 B．通入一定量的O2
C．适当缩小容器的体积 D．加入合适的催化剂
（2）NOx的排放主要来自于汽车尾气，有人利用反应C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g) ΔH=－34.0kJ·mol−1，用活性炭对NO进行吸附。已知在密闭容器中加入足量的C和一定量的NO气体，保持恒压测得NO的转化率随温度的变化如图所示：
由图可知，1050K前反应中NO的转化率随温度升高而增大，其原因为___________，在1050K、1.1×106Pa时，该反应的化学平衡常数Kp=___________（已知：气体分压(P分)=气体总压(Pa)×体积分数）
（3）为避免汽车尾气中的有害气体对大气的污染，需给汽车安装尾气净化装置。在净化装置中CO和NO发生反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH=－746.8kJ·mol−1，生成无毒的N2和CO2。实验测得，v正=k正·c2(NO)·c2(CO)，v逆=k逆·c(N2)·c2(CO2)(k正、k逆为速率常数，只与温度有关)。
①达到平衡后，仅升高温度，k正增大的倍数____________(填“>”“<”或“=”)k逆增大的倍数。
②若在1L的密闭容器中充入1mol CO和1mol NO，在一定温度下达到平衡时，CO的转化率为40%，则=____________。
【答案】 0.021mol·L-1·min-1 BC 1050K前反应末达到平衡状态，随着温度升高，反应速率加快，NO转化率增大 4 <
【分析】（1）①结合v=△c/△t计算；
②30min后，反应物、生成物浓度均增大；
（2）由图可知1050K前反应末达到平衡状态，在1050K、1.1×106Pa时，NO的转化率为80%，设NO起始量为1mol·L－1，则
C（s）+2NO（g）N2（g）+CO2（g）
开始1 0 0
转化0.8 0.4 0.4
平衡0.2 0.4 0.4
气体分压（P分）=气体总压（Pa）×体积分数，以此计算Kp；
（3）①焓变为负，为放热反应，升高温度平衡逆向移动；
②在1L的密闭容器中充入1mol CO和1mol NO，在一定温度下达到平衡时，CO的转化率为40%，则
2NO（g）+2CO（g）N2（g）+2CO2（g）
开始1 1 0 0
转化0.4 0.4 0.2 0.4
平衡0.6 0.6 0.2 0.4
平衡时v正=v逆，即k正/k逆=c(N2)c2(CO2)/c2(NO)c2(CO)。
【详解】（1）①0～10min内，平均反应速率v（O2）=(1mol·L－1-0.79mol·L－1)÷10min=0.021mol·L-1·min-1；
②由表中数据可知，30min后，反应物、生成物浓度均增大，则改变条件为通入一定量的O2或适当缩小容器的体积，
故选BC；
（2）由图可知，1050K前反应中NO的转化率随温度升高而增大，其原因为1050K前反应末达到平衡状态，随着温度升高，反应速率加快，NO转化率增大；
在1050K、1.1×106Pa时，NO的转化率为80%，设NO起始量为1mol·L－1，则
C（s）+2NO（g）N2（g）+CO2（g）
开始1 0 0
转化0.8 0.4 0.4
平衡0.2 0.4 0.4
Kp==4
（3）①焓变为负，为放热反应，升高温度平衡逆向移动，则仅升高温度，k正增大的倍数＜k逆增大的倍数；
②在1L的密闭容器中充入1mol CO和1mol NO，在一定温度下达到平衡时，CO的转化率为40%，则
2NO（g）+2CO（g）N2（g）+2CO2（g）
开始1 1 0 0
转化0.4 0.4 0.2 0.4
平衡0.6 0.6 0.2 0.4
平衡时v正=v逆，即。
【点睛】本题考查化学平衡的计算，把握表中数据、平衡三段法、K及速率的计算为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意Kp的计算为解答的难点。
22．工业上常采用催化还原法和碱吸收法处理SO2气体。
(1)如图：1 mol CH4完全燃烧生成气态水的能最变化和1 mol S(g)燃烧的能量交化。
已知CH4还原SO2发生的反应为：CH4(g)+2SO2(g)2H2O(g)+2S(g)+CO2(g)，则该反应的△H=____。
(2)焦炭还原二氧化硫的化学方程式：2C(s)+2SO2(g)S2(g)+2CO2(g)。一定压强下，向1 L密闭容器中充入足量的焦炭和l mol SO2发生反应，测得SO2的生成速率与S2(g)的生成速率随温度变化关系如图所示：
①A、B、C、D四点对应的状态中，达到平衡状态的有____(填字母)。
②该反应的ΔH____0(填“＞”、“＜”或“=”)。
③下列能够增大SO2平衡转化率的是____。
A．降低温度 B．增加固态C的量 C．增大容器体积 D．添加高效催化剂
(3)当吸收液失去吸收能力后通入O2可得到NH4HSO4溶液，用如图所示装置电解所得NH4HSO4溶液可制得强氧化剂(NH4)2S2O8。请写出电解NH4HSO4，溶液的化学方程式____。
(4)用氨水吸收SO2。将含SO2的烟气通入该氨水中，当溶液显中性时，溶液中的=____。(已知25℃，Ka1(H2SO3)=1.310-2，Ka2(H2SO3)=6.010-8)
【答案】(1)+352
(2) C ＜ AC
(3)2NH4HSO4 (NH4)2S2O8+H2↑
(4)0.6
【详解】（1）根据图示可知热化学方程式：①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-802 kJ/ mol；
②S(g)+O2(g)=SO2(g) △H =-577 kJ/mol；
根据盖斯定律，将热化学方程式①-2×②得CH4(g)+2SO2(g)2H2O(g)+2S(g)+CO(g) △H =+352 kJ/mol；
（2）①达到平衡状态时，SO2的生成速率与S2(g)的生成速率之比为2：1，根据图知，只有C点符合，故合理选项是C；
②升高温度化学平衡向吸热方向移动，C点到D点，升高温度，SO2的生成速率与S2(g)的生成速率之比大于2：l，说明SO2的生成速率大于其本身消耗速率，平衡逆向移动，即逆反应是吸热反应，则正反应是放热反应，△H＜0；
③能够增大SO2平衡转化率说明平衡正向移动，但不能是增加SO2的物质的量。
A．降低温度，平衡正向移动，增大SO2的平衡转化率，A符合题意；
B．增加固体C的量，化学平衡不移动，B不符合题意；
C．增大容器体积，即减小体系的压强，化学平衡向气体体积增大的正反应方向移动，增大了SO2的平衡转化率，C符合题意；
D．添加高效催化剂，只能加快反应速率，但化学平衡不移动，故SO2的转化率不变，D不符合题意；
故合理选项是AC；
（3）电解硫酸氢铵溶液时生成(NH4)2S2O8和H2，其电解方程式为：2NH4HSO4 (NH4)2S2O8+H2↑；
（4）将含SO2的烟气通入该氨水中，当溶液显中性时，溶液中c(H+)=c(OH-)=10- 7 mol/L，溶液中的。
山东省青岛第二中学2020-2021学年高二上学期期中考试
化学试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．我校85届校友为学校捐赠的金属材质的水滴雕塑，寓意滴水之恩。其光亮如镜，超强的反射性会造成一定的光污染。某化学实验小组欲对其进行适当的腐蚀化处理，请选出腐蚀速度最快的方法
A．进行多次人工降雨 B．将水滴雕塑与锌块相连
C．将水滴雕塑进行烤蓝处理 D．将水滴雕塑与电源的正极相连
【答案】D
【分析】考察金属的腐蚀速率：电解池的阳极＞原电池的负极＞化学腐蚀＞原电池的正极＞电解池的阴极。
【详解】A．进行多次人工降雨属于化学腐蚀，腐蚀慢，A错误；
B．将水滴造型与锌块相连构成原电池，锌块作负极，雕塑被保护，B错误；
C．将水滴雕塑进行烤蓝处理，雕塑被保护，C错误；
D．将水滴雕塑与电源的正极相连，作阳极腐蚀速度最快，D正确；
故选D。
2．在催化剂中添加Na、K、Cu助剂后(助剂也起催化作用)可改变反应的选择性。用催化剂Fe3(CO)12/ZSM－5催化CO2加氢合成低碳烯烃反应，所得产物含CH4、C3H6、C4H8等副产物，反应过程如图，下列说法不正确的是
A．第i步反应的活化能高于第ii步
B．添加不同助剂后，反应的平衡常数各不相同
C．第i步反应为CO2+H2⇌CO+H2O
D．Fe3(CO)12/ZSM－5不能改变CO2加氢合成低碳烯反应的△H
【答案】B
【详解】A．第ⅰ步反应是慢反应，第ⅱ步是快反应，反应的活化能越低，反应速率越快，所以第ⅰ步反应的活化能高于第ⅱ步，A正确；
B．反应的平衡常数只与温度有关，温度不变平衡常数不变，与添加的助剂无关，B错误；
C．由催化CO2加氢合成低碳烯烃反应可知，第ⅰ步所反应为：CO2+H2⇌CO+H2O，C正确；
D．催化剂不能改变平衡状态，不能改变焓变，D正确；
故选B。
3．下列说法中正确的是
A．某反应的△H<0，△S>0，说明该反应的速率很快
B．电解精炼铜时，若阳极质量减少32g，则阳极失去的电子数为1mol
C．25℃，将pH=4的醋酸和盐酸分别加水稀释成pH=5，所需加水的量前者大于后者
D．已达平衡的反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，当增大SO2的浓度时，平衡向正反应方向移动，SO2的转化率增大
【答案】C
【详解】A．焓变与熵值可以用来综合判断反应自发进行的方向，不能用来比较速率的快慢，A错误；
B．电解精炼铜时，阳极为粗铜，阳极减小的质量并不全是铜的质量，还包含杂质的质量，因此不能以此确定阳极失去的电子数，B错误；
C．pH相同的一元酸加水稀释相同倍数时，强酸pH变化大于弱酸，要使pH变化相同，弱酸需要加入更多的水进行稀释，C正确；
D．增大SO2浓度，平衡向正反应方向移动，能增大O2的转化率，但SO2转化降低，D错误；
故选C。
4．综合如图判断，下列说法正确的是
A．装置Ⅰ和装置Ⅱ中负极反应均是Fe－2e－===Fe2＋
B．装置Ⅰ和装置Ⅱ中正极反应均是O2＋2H2O＋4e－===4OH－
C．装置Ⅰ和装置Ⅱ中盐桥中的阳离子均向右侧烧杯移动
D．放电过程中，装置Ⅰ左侧烧杯和装置Ⅱ右侧烧杯中溶液的pH均增大
【答案】D
【详解】A.装置I负极反应为Zn-2e-=Zn2+，装置II中负极反应Fe-2e-=Fe2+,A不正确；
B.装置I正极反应为，装置II中正极反应是2H++2e-=H2，B不正确；
C.装置I盐桥中的阳离子向左侧烧杯移动，装置II中盐桥中的阳离子均向右侧烧杯移动，C不正确；
D.放电过程中，装置I左侧烧杯产生OH-，pH增大，装置II右侧烧杯中溶液消耗H+，pH增大，D正确。答案选D。
5．25℃，向40mL0.05mol/L的FeCl3溶液中加入10mL0.15mol/L的KSCN溶液，发生反应：：Fe3++3SCN-Fe(SCN)3，溶液中c(Fe3+)与反应时间(t)的变化如图所示，下列说法正确的是
A．反应中A点的正反应速率小于B点的逆反应速率
B．E点对应的坐标为(0，0.05)
C．该反应的平衡常数
D．t4时向溶液中加入50mL0.1mol/LKCl溶液，平衡向正反应方向移动
【答案】C
【详解】A．A点反应物浓度大于B点反应物浓度，A和B两点均没有达到平衡状态，达到平衡过程中正反应速率减小，逆反应速率增大，所以A点的正反应速率大于B点的逆反应速率，A错误；
B．E点混合后溶液的浓度为(0.04L×0.05mol/L)÷0.05L=0.04mol/L，则E点坐标为（0，0.04），B错误；
C．由图可知，平衡时Fe3+浓度为m，则络合离子浓度为0.04-m，SCN-的浓度为，则，C正确；
D．t4时向溶液中加入50mL 0.1mol/L KCl溶液，溶液总体积增大，浓度减小，向浓度增大的方向移动，即逆向移动，D错误；
故选C。
6．在恒温恒压下，向密闭容器中充入4 mol SO2和2 mol O2，发生如下反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＜0。2 min后，反应达到平衡，生成SO3为1.4 mol，同时放出热量Q kJ，则下列分析正确的是( )
A．在该条件下，反应前后的压强之比为6∶5.3
B．若反应开始时容器容积为2 L，则0—2min内v(SO3)＝0.35 mol·L－1·min－1
C．若把“恒温恒压下”改为“恒压绝热条件下”反应，平衡后n(SO3)＜1.4 mol
D．若把“恒温恒压下”改为“恒温恒容下”反应，达平衡时放出热量大于Q kJ
【答案】C
【详解】由可知，
A．因为是恒温恒压条件下，所以平衡前后，压强不变，压强之比为1∶1，故A错误；
B．若体积保持不变，则v(SO3)＝0.35 mol·L－1·min－1，而事实上体积缩小，所以v(SO3)＞0.35 mol·L－1·min－1，故B错误；
C．在绝热条件下，温度升高，平衡左移，平衡后n(SO3)＜1.4 mol，故C正确；
D．若改为恒温恒容，则原平衡左移，放出热量应小于Q kJ；故D错误；
答案为C。
7．水的电离平衡曲线如图所示，下列说法正确的是
A．图中A、B、D三点处Kw的大小关系：B>A>D
B．25℃时，向pH=1的稀硫酸中逐滴加入pH=8的稀氨水，溶液中的比值逐渐减小
C．在25℃时，保持温度不变，在水中加入适量NH4Cl固体，体系可从A点变化到C点
D．A点所对应的溶液中，可同时大量存在Na+、Fe2+、ClO-、SO
【答案】B
【分析】图像代表的是不同温度下，温度越高，Kw越大，从图像可以得出Kw的关系，据此分析。
【详解】A．AD都处于25时，Kw相等，温度越高，Kw越大，故B> A= D，A错误；
B．25时，向pH = 1的稀硫酸中逐滴加入pH = 8的稀氨水，可以变形为：，温度不变，不变，增大，故比值减小，B正确；
C．温度不变，Kw不变，向水中加入氯化铵固体，溶液中c(OH- )变小， c(H+ )变大，溶液显示酸性，氢离子浓度大于氢氧根浓度，但是图中A点到C点氢离子和氢氧根离子都增加，C错误；
D．Fe2+有还原性，ClO-有氧化性，二者不能大量共存，D错误；
故本题选B。
8．甲池、乙池和丙池三个装置如图连接，下列有关说法正确的是
A．甲池是电能转化为化学能的装置，乙、丙池是化学能转化电能的装置
B．甲池中消耗280mL(标准状况下)O2，此时乙池中银电极增重1.6g
C．甲池通入CH4的电极反应为：CH4-8e-+3H2O=CO+10H+
D．反应一段时间后，向丙池中加入一定量盐酸，能使NaCl溶液恢复到原状态
【答案】B
【分析】甲池的总反应式为，则甲池为燃料电池，通CH3OH的电极为负极，通O2的电极为正极；乙池，石墨为阳极，Ag为阴极；丙池，左边Pt为阳极，右边Pt为阴极。
【详解】A．根据图示可知，甲池为燃料电池，将化学能转化为电能，乙、丙池为电解池，将电能转化为化学能，A错误；
B．甲池中消耗280mL(标准状况下)氧气，氧气的物质的量为0.0125mol，则转移电子数为0.05mol，根据电子守恒，乙池中银极为阴极，生成单质铜0.025mol，质量为1.6g，B正确；
C．甲池通入CH4的电极反应为：，C错误；
D．电解池丙池中，电解后生成氢氧化钠、氢气和氯气，要想恢复到原浓度，应通入氯化氢气体，D错误；
故选B。
9．镁及其化合物一般无毒(或低毒)、无污染，且镁原电池放电时电压高而平稳，使镁原电池越来越成为人们研制绿色原电池的关注焦点。其中一种镁原电池的反应为：xMg+Mo3S4MgxMo3S4，下列说法正确的是
A．电池放电时，正极反应为：Mo3S4＋2xe-＋xMg2＋==MgxMo3S4
B．电池放电时，Mg2＋向负极迁移
C．电池充电时，阳极反应为：xMg2＋＋2xe-==xMg
D．电池充电时，阴极发生还原反应生成Mo3S4
【答案】A
【详解】A．电池放电时，正极发生还原反应，由总方程式可知，Mo3S4为正极，被还原，电极反应为Mo3S4+2xe-+xMg2+═MgxMo3S4，故A正确；
B．原电池工作时，阳离子向正极移动，故B错误；
C．充电时，Mg为阴极，被还原，电极反应为：xMg2++2xe-═xMg，故C错误；
D．电池充电时，阳极反应为MgxMo3S4-2xe-═Mo3S4+xMg2+，故D错误；
故选A。
10．将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于密闭容器中，发生反应：NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。该反应的平衡常数的负对数值(-lgK)随温度(T)的变化如图所示。下列说法不正确的是
A．该反应的△H>0
B．30℃时，B点对应状态的v(正)＞v(逆)
C．A点对应状态的平衡常数K(A)=10-2.294mol3/L3
D．NH3体积分数不变时，该反应不一定达到平衡状态
【答案】B
【详解】A．-lgK越大，则平衡常数K越小，由图可知，随温度升高，平衡常数增大，则升高温度化学平衡正向移动，正反应为吸热反应，故该反应的△H＞0，A正确；
B．B点浓度商大于平衡常数，化学反应向逆反应进行，则B点对应状态的反应速率：v(正)＜v(逆)，B错误；
C．A点-lgK=2.294，则平衡常数K=10-2.294，C正确；
D．反应得到NH3、CO2的物质的量之比为2：1，反应开始后NH3体积分数始终不变，因此不能根据NH3的体积分数不变来判断该反应是否达到平衡状态，D正确；
故合理选项是B。
11．流动电池是一种新型电池。其主要特点是可以通过电解质溶液的循环流动，在电池外部调节电解质溶液，以保持电池内部电极周围溶液浓度的稳定。北京化工大学新开发的一种流动电池如图所示。下列说法正确的是
A．Cu电极为正极
B．PbO2电极反应式为PbO2+2e-+4H+=Pb2++2H2O
C．放电后循环液中H2SO4与CuSO4物质的量之比变小
D．若将Cu换成Pb，则电路中电子转移方向改变
【答案】C
【分析】由题意知总反应：，根据原电池的工作原理，二氧化铅是正极，电极反应：；铜是负极，电极反应： 。
【详解】A．Cu电极为负极，A错误；
B．电极反应式为，B错误；
C．放电后生成硫酸铅是不溶物，消耗硫酸同时生成硫酸铜，循环液中H2SO4与CuSO4物质的量之比变小，C正确；
D．若将Cu换成Pb，则电路中电子转移方向不改变，D错误；
故选C。
12．下列说法正确的是
A．浓度为0.1 mol/L CH3COOH溶液，加水稀释，则溶液中离子浓度都减小
B．浓度为0.1 mol/L CH3COOH溶液，升高温度，Ka(CH3COOH)不变，但醋酸的电离程度增大
C．浓度为0.1 mol/L HA溶液pH为4，则HA为弱电解质
D．CH3COOH溶液的物质的量浓度越大，CHCOOH 的电离程度越大
【答案】C
【详解】A．浓度为0.1 mol/L CH3COOH溶液，加水稀释，酸性减弱，c(H+)减小，c(0H-)增大，故A错误；
B．电离是吸热过程，升高温度，Ka(CH3COOH)增大，故B错误；
C．浓度为0.1 mol/LHA溶液pH为4，说明HA部分电离，则HA为弱电解质，故C正确；
D．稀释促进电离，电离程度增大，相反CH3COOH的浓度越大，CH3COOH的电离程度越小，故D错误。
故选C。
13．反应X(g)+Y(g)3Z，在保持其他条件不变时，通过调节容器体积改变压强，达平衡时c(X)如表中所示，下列分析正确的是
平衡状态
①
②
③
容器体积/L
40
20
1
C[X](mol/L)
0.022a
0.05a
0.75a
A．①→②的过程中平衡向正向移动 B．①→③的过程中Z的状态发生了变化
C．①→③的过程中X的转化率不断增大 D．与①②相比，③中Z的物质的量最小
【答案】B
【详解】A．①到②的过程中，体积缩小了一半，体积由40L→20 L，若平衡不移动，c(X)应由0.022a mol/L→0.044a mol/L，平衡时X物质的量由0.022amol/L变为0.05amol/L，说明增大压强，平衡逆向移动，Z此时应为气态，故A错误；
B． ①到③的过程中，体积由40L→1 L，若平衡不移动，c(X)应由0.022a mol/L→0.088a mol/L，平衡时X物质的量由0.022amol变为0.75amol，说明增大压强平衡正向移动，说明Z在压缩的某个过程中变成了非气态，故B正确；
C．①到②的过程中，平衡逆向进行，X的转化率减小，C错误；
D．由①到②，Z的物质的量减小，由①→③，Z的物质的量增大，所以③中X的物质的量最大，D错误；
故答案为：B。
14．相同金属在其不同浓度盐溶液中可形成浓差电池。如图所示装置是利用浓差电池电解Na2SO4溶液(a、b电极均为石墨电极)，可以制得O2、H2、H2SO4和NaOH。下列说法不正确的是
A．a电极的电极反应为4H2O+4e-=2H2↑+4OH-
B．c、d离子交换膜依次为阳子交换膜和阴离子交换膜
C．电池放电过程中，Cu(1)电极上的电极反应为Cu2++2e-=Cu
D．电池从开始工作到停止放电，电解池理论上可制得320g NaOH
【答案】D
【分析】浓差电池放电时，两个电极区的浓度差会逐渐减小，当两个电极区硫酸铜溶液的浓 度完全相等时，放电停止，电池放电过程中，Cu(1)电极上发生使Cu2+浓度降低的还原反应， 作正极，Cu(2)电极上发生使Cu2+浓度升高的氧化反应，作负极，则在右池的电解池中，a为电解池的阴极，H2O中的H+得到电子发生还原反应生成H2，b为电解池的阳极，H2O中的OH-失去电子发生氧化反应生成O2。电池从开始工作到停止放电，正极区硫酸铜溶液的浓度同时由2.5mol·L-1降低到1.5mol·L-1，负极区硫酸铜溶液同时由 0.5 mol·L-1升到1.5 mol·L-1， 正极反应可还原Cu2+的物质的量为2L ×(2.5-1.5) mol·L-1=2mol，电路中转移4mol 电子，电解 池的阴极生成4mol OH-，即阴极区可得4mol氢氧化钠，其质量为160g。
【详解】A．a为电解池的阴极，H2O中的H+得到电子发生还原反应生成H2，电极反应为4H2O+4e-=2H2↑+4OH-，A项正确；
B．因溶液为电中性，a电极附近产生了阴离子，必须让阳离子发生移动，c为阳离子交换膜，b电极附近阴离子减少，必须让阴离子发生移动，d为阴离子交换膜，B项正确；
C．Cu(1)作正极，得到电子，电极反应为Cu2++2e-=Cu，C项正确；
D．电池从开始工作到停止放电，正极区硫酸铜溶液浓度同时由2.5mol·L-1降到1.5mol·L-1，负极区硫酸铜溶液同时由0.5 mol·L-1升到1.5 mol·L-1，正极反应可还原Cu2+的物质的量为2L ×(2.5-1.5) mol·L-1=2mol，电路中转移4mol 电子，电解池的阴极生成4mol OH-，即阴极区可得4mol氢氧化钠，其质量为160g，D选项错误；
故选D。
15．在体积均为1.0 L的两恒容密闭容器中加入足量的相同的碳粉，再分别加入0.1 mol CO2和0.2 mol CO2，在不同温度下反应CO2(g)＋C(s)2CO(g)达到平衡，平衡时CO2的物质的量浓度c(CO2)随温度的变化如图所示(图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ点均处于曲线上)。下列说法正确的是
A．反应CO2(g)＋C(s) 2CO(g)的ΔS＞0、ΔH＜0
B．体系的总压强p总：p总(状态Ⅱ)＜2p总(状态Ⅰ)
C．体系中c(CO)：c(CO，状态Ⅱ)＜2c(CO，状态Ⅲ)
D．逆反应速率：v逆(状态Ⅰ)＞v逆(状态Ⅲ)
【答案】C
【详解】A．由气体的化学计量数增大可知△S＞0，由图中温度高，平衡时c(CO2)小，则升高温度，平衡正向移动，可知△H＞0，故A错误；
B．分别加入0.1molCO2和0.2molCO2，曲线I为加入0.1molCO2，曲线II为加入0.2molCO2，若平衡不移动，体系的总压强为P总(状态Ⅱ)=2P总(状态Ⅰ)，但加压CO2(g)+C(s)⇌2CO(g)平衡逆向移动，为使c(CO2)相同，则加热使平衡正向移动，则体系的总压强为P总(状态Ⅱ)＞2P总(状态Ⅰ)，故B错误；
C．状态II、状态Ⅲ的温度相同，状态II看作先加入0.1molCO2，与状态Ⅲ平衡时CO的浓度相同，再加入0.1molCO2，若平衡不移动，Ⅱ状态CO的浓度等于2倍Ⅲ，但再充入CO2，相当增大压强，平衡左移，消耗CO，则c(CO，状态Ⅱ)＜2c(CO，状态Ⅲ)，故C正确；
D．状态I、状态Ⅲ的温度不同，温度高，反应速率快，则逆反应速率为V逆(状态Ⅰ)＜V逆(状态Ⅲ)，故D错误；
故选C。
16．温度为T℃，向体积不等的恒容密闭容器中分别加入足量活性炭和lmolNO2，发生反应：2C(s)+2NO2(g)N2(g)+2CO2(g)反应相同时间，测得各容器中NO2的转化率与容器体积的关系如图所示。下列说法正确的是
A．容器内的压强：Pa:Pb>6:7
B．图中c点所示条件下，v(正)
D．T℃时，该反应的化学平衡常数为
【答案】A
【详解】A．由于a点为平衡点，此时的转化率为40%，a点反应三段式为：，b点反应三段式为：，根据a点反应三段式、b点反应三段式和可知，，，由于，所以容器内的压强：，A正确；
B．相同时间内，b点比a点反应慢，但转化率达到80%，c点比a点反应更慢，转化率也有40%，说明a点为平衡点，c点为未平衡点，即图中c点所示条件下，v(正)＞v(逆)，B错误；
C．向a点平衡体系中充入一定量的NO2，相当于增大压强，平衡向右移动，达到平衡时，NO2的转化率比原平衡小，C错误；
D．由a点反应三段式，各物质平衡浓度为、、，T℃时，该反应的化学平衡常数，D错误；
故选A。
17．某微生物电池可同时实现净化有机物污水、净化含Cr2O废水(pH约为6)和淡化食盐水，其装置示意图如图所示。图中，D和E为阳离子交换膜或阴离子交换膜，Z为待淡化食盐水。已知Cr3+完全沉淀所需的pH为5.6。下列说法正确的是
A．E为阴离子交换膜
B．X为含Cr2O废水，Y为有机物污水
C．理论上处理1mol的Cr2O的同时可脱除3mol的NaCl
D．C室电极反应式：Cr2O+6e-+8H+==2Cr(OH)3↓+H2O
【答案】D
【分析】根据装置图，电子由A流向C，A是负极、C是正极；该装置可实现淡化食盐水，Z为待淡化食盐水，说明Na+能移向C室、Cl-能移向A室。
【详解】A．A是负极室、C是正极室；该装置可实现淡化食盐水，Z为待淡化食盐水，说明Na+能移向C室、Cl-能移向A室，所以E为阳离子交换膜，故A错误；
B．该装置能把还原为Cr3+，应在正极通入， Y为含废水，故B错误；
C．理论上处理1mol的，转移6mol电子，所以B室有6mol Na+、6mol Cl-通过离子交换膜，同时可脱除6mol的NaCl，故C错误；
D．C是正极室，发生还原反应，C室的电极反应式为+ 6e- + 8H+=2Cr(OH)3↓ + H2O，故D正确；
故答案为：D。
二、多选题
18．温度为T1时，在三个容积均为1L的恒容密闭容器中发生反应：2NO2(g)2NO(g)+O2(g)(正反应吸热)。验测得：v正=v(NO2)消耗=k正c2(NO2)，v逆=v(NO)消耗=2v(O2)消耗=k逆c2(NO)c(O2)，k正、k逆为速率常数。下列说法正确的是
容器编号
物质的起始浓度(mol•L-1)
物质的平衡浓度(mol•L-1)
c(NO2)
c(NO)
c(O2)
I
0.6
0
0
0.2
II
0.2
0.5
0.2
III
0
0.5
0.35
A．达平衡时，容器I与容器II中的总压强之比为8：9
B．达平衡时，容器II中比容器I中的大
C．达平衡时，容器III中NO的体积分数大于50%
D．当温度改变为T2时，若k正＞k逆，则T2>T1
【答案】BD
【分析】由容器I中反应，根据表格中数据可列出三段式：，可以求出平衡常数K==0.8，平衡时气体的总物质的量为0.8mol，其中NO占0.4mol，所以NO的体积分数为50%，=1。在平衡状态下，v正=v(NO2)消耗=v逆=v(NO)消耗，所以k正·c2(NO2)=k逆·c2(NO)·c(O2)，故=K=0.8。
【详解】A．容器II起始时，反应逆向进行，气体的总物质的量减少，容器II在平衡时气体的总物质的量一定小于0.9mol，两容器的压强之比一定大于0.8：0.9=8：9，A错误；
B．容器I在平衡时=1，容器II起始时，反应逆向进行，设反应II达平衡时NO的浓度变化量为xmol/L（x>0），则：，<1，即容器II达平衡时，一定小于1，B正确；
C．若容器III在某时刻，NO的体积分数为50%，设反应III达平衡时NO的浓度变化量为xmol/L，则：，由×100%=50%，解之得，x=0.05，求出此时浓度商Qc==4.8>K，说明此时反应未达平衡，反应继续向逆反应方向进行，NO进一步减少，C错误；
D．温度为T2时，>1>K，因为正反应是吸热反应，升高温度后化学平衡常数变大，所以T2>T1，D正确；
故选BD。
三、填空题
19．回答下列问题：
(1)25℃时，将pH=12的NaOH溶液aL与pH=l的HCl溶液bL混合，若所得混合液为中性，则a：b=____。
(2)25℃时，将等体积等物质的量浓度的醋酸和氢氧化钠溶液混合，溶液pH＞7，则溶液中c(Na+)____c(CH3COO-)(填“＞”、“<”或“=”)。
(3)25℃时，pH=3的醋酸和pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合后，溶液显____性(填“酸”、“中”或“碱”)。
(4)已知T℃时：CH3COOHCH3COO-+H+Ka=m
H2O=H++OH-Kw=n
则：=____。
(5)电离常数(25℃)：CH3COOH：Ka=1.810-5H2SO3：Ka1=1.310-2、Ka2=6.010-8。请写出在CH3COONa溶液中通入少量SO2的离子方程式：____。
【答案】(1)10:1
(2)＞
(3)酸性
(4)
(5)
【详解】（1）25℃下，pH=12的NaOH溶液中，的HCl中，C(H+)=0.1mol/L，所得溶液为中性，酸和碱恰好完全反应，n(H+)=n(OH-)，则有，则a:b=0.1:0.01=10:1；
故答案为：10:1；
（2）将等体积等物质的量浓度的醋酸和氢氧化钠溶液混合，混合后所得溶液溶质为醋酸钠，故溶液中c(Na+)＞c(CH3COO-)；
故答案为：＞；
（3）pH=3的醋酸，c(CH3COOH)＞10-3，pH=11的氢氧化钠溶液，c(NaOH)=10-3mol/L，故反应后溶质成分为醋酸钠和醋酸，溶液显酸性；
故答案为：酸；
（4），，则；
故答案为：；
（5）根据电离平衡常数可知，H2SO3的酸性强于CH3COOH，故发生的离子方程式；
故答案为：。
20．铅蓄电池在日常生活中应用广泛。回答下列问题：
(1)现用如图装置进行电解(电解液足量)，测得当铅蓄电池中转移0.4mol电子时铁电极的质量减少11.2g，则：
①A是铅蓄电池的____极。
②Cu电极的电极反应式是____，CuSO4溶液的浓度____(填“减小”、“增大”或“不变”)。
(2)铅蓄电池的PbO2可以用石墨为电极，Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液为电解液制取。阳极发生的电极反应式为____。
(3)将Na2S溶液加入如图所示的电解池的阳极区，用铅蓄电池进行电解，电解过程中阳极区发生如下反应：s2--2e-=S，(n-1)S+S2-=S。电解时阴极的电极反应式：____。电解后阳极区的溶液用稀硫酸酸化得到硫单质，其离了方程式可写成____。
(4)Na2FeO4是一种既能杀菌、消毒，又能絮凝净水的水处理剂，其电解制法如图所示，请根据图示写出Fe电极发生的电极反应为：____。
【答案】(1) 负 不变
(2)
(3)
(4)
【详解】（1）测得当铅蓄电池中转移0.4mol电子时铁电极的质量减少11.2g，则Fe是阳极、Ag是阴极，则A是电池负极、B是电池正极。
①Fe是阳极、Ag是阴极，则A是铅蓄电池的负极。
②Cu与电池正极相连，Cu是阳极，Cu失电子生成铜离子，电极反应式是；Zn是阴极，阴极反应为，实质为电镀池，CuSO4溶液的浓度不变。
（2）Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液为电解液，电解制取PbO2。Pb2+失电子发生氧化反应生成PbO2，阳极发生的电极反应式为。
（3）根据图示，阴极放出氢气，阴极的电极反应式为。电解过程中阳极区发生如下反应：s2--2e-=S，(n-1)S+S2-=S，电解后阳极区的溶液中含有，和稀硫酸反应得到硫单质、硫化氢、硫酸钠，离子方程式可写成。
（4）根据图示，Fe电极失电子发生氧化反应生成FeO，电极反应为。
四、原理综合题
21．（1）燃煤发电厂常利用反应2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)=2CaSO4(s)+2CO2(g)；ΔH=－681.8kJ·mol−1对煤进行脱硫处理来减少SO2的排放。对于该反应，在T℃时，借助传感器测得反应在不同时间点上各物质的浓度如下：
时间/min
浓度/mol·L−1
0
10
20
30
40
50
O2
1.00
0.79
0.60
0.60
0.64
0.64
CO2
0
0.42
0.80
0.80
0.88
0.88
①0~10min内，平均反应速率v(O2)=___________；②30min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡。根据上表中的数据判断，改变的条件可能是____________(填字母)。
A．加入一定量的粉状碳酸钙 B．通入一定量的O2
C．适当缩小容器的体积 D．加入合适的催化剂
（2）NOx的排放主要来自于汽车尾气，有人利用反应C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g) ΔH=－34.0kJ·mol−1，用活性炭对NO进行吸附。已知在密闭容器中加入足量的C和一定量的NO气体，保持恒压测得NO的转化率随温度的变化如图所示：
由图可知，1050K前反应中NO的转化率随温度升高而增大，其原因为___________，在1050K、1.1×106Pa时，该反应的化学平衡常数Kp=___________（已知：气体分压(P分)=气体总压(Pa)×体积分数）
（3）为避免汽车尾气中的有害气体对大气的污染，需给汽车安装尾气净化装置。在净化装置中CO和NO发生反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH=－746.8kJ·mol−1，生成无毒的N2和CO2。实验测得，v正=k正·c2(NO)·c2(CO)，v逆=k逆·c(N2)·c2(CO2)(k正、k逆为速率常数，只与温度有关)。
①达到平衡后，仅升高温度，k正增大的倍数____________(填“>”“<”或“=”)k逆增大的倍数。
②若在1L的密闭容器中充入1mol CO和1mol NO，在一定温度下达到平衡时，CO的转化率为40%，则=____________。
【答案】 0.021mol·L-1·min-1 BC 1050K前反应末达到平衡状态，随着温度升高，反应速率加快，NO转化率增大 4 <
【分析】（1）①结合v=△c/△t计算；
②30min后，反应物、生成物浓度均增大；
（2）由图可知1050K前反应末达到平衡状态，在1050K、1.1×106Pa时，NO的转化率为80%，设NO起始量为1mol·L－1，则
C（s）+2NO（g）N2（g）+CO2（g）
开始1 0 0
转化0.8 0.4 0.4
平衡0.2 0.4 0.4
气体分压（P分）=气体总压（Pa）×体积分数，以此计算Kp；
（3）①焓变为负，为放热反应，升高温度平衡逆向移动；
②在1L的密闭容器中充入1mol CO和1mol NO，在一定温度下达到平衡时，CO的转化率为40%，则
2NO（g）+2CO（g）N2（g）+2CO2（g）
开始1 1 0 0
转化0.4 0.4 0.2 0.4
平衡0.6 0.6 0.2 0.4
平衡时v正=v逆，即k正/k逆=c(N2)c2(CO2)/c2(NO)c2(CO)。
【详解】（1）①0～10min内，平均反应速率v（O2）=(1mol·L－1-0.79mol·L－1)÷10min=0.021mol·L-1·min-1；
②由表中数据可知，30min后，反应物、生成物浓度均增大，则改变条件为通入一定量的O2或适当缩小容器的体积，
故选BC；
（2）由图可知，1050K前反应中NO的转化率随温度升高而增大，其原因为1050K前反应末达到平衡状态，随着温度升高，反应速率加快，NO转化率增大；
在1050K、1.1×106Pa时，NO的转化率为80%，设NO起始量为1mol·L－1，则
C（s）+2NO（g）N2（g）+CO2（g）
开始1 0 0
转化0.8 0.4 0.4
平衡0.2 0.4 0.4
Kp==4
（3）①焓变为负，为放热反应，升高温度平衡逆向移动，则仅升高温度，k正增大的倍数＜k逆增大的倍数；
②在1L的密闭容器中充入1mol CO和1mol NO，在一定温度下达到平衡时，CO的转化率为40%，则
2NO（g）+2CO（g）N2（g）+2CO2（g）
开始1 1 0 0
转化0.4 0.4 0.2 0.4
平衡0.6 0.6 0.2 0.4
平衡时v正=v逆，即。
【点睛】本题考查化学平衡的计算，把握表中数据、平衡三段法、K及速率的计算为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意Kp的计算为解答的难点。
22．工业上常采用催化还原法和碱吸收法处理SO2气体。
(1)如图：1 mol CH4完全燃烧生成气态水的能最变化和1 mol S(g)燃烧的能量交化。
已知CH4还原SO2发生的反应为：CH4(g)+2SO2(g)2H2O(g)+2S(g)+CO2(g)，则该反应的△H=____。
(2)焦炭还原二氧化硫的化学方程式：2C(s)+2SO2(g)S2(g)+2CO2(g)。一定压强下，向1 L密闭容器中充入足量的焦炭和l mol SO2发生反应，测得SO2的生成速率与S2(g)的生成速率随温度变化关系如图所示：
①A、B、C、D四点对应的状态中，达到平衡状态的有____(填字母)。
②该反应的ΔH____0(填“＞”、“＜”或“=”)。
③下列能够增大SO2平衡转化率的是____。
A．降低温度 B．增加固态C的量 C．增大容器体积 D．添加高效催化剂
(3)当吸收液失去吸收能力后通入O2可得到NH4HSO4溶液，用如图所示装置电解所得NH4HSO4溶液可制得强氧化剂(NH4)2S2O8。请写出电解NH4HSO4，溶液的化学方程式____。
(4)用氨水吸收SO2。将含SO2的烟气通入该氨水中，当溶液显中性时，溶液中的=____。(已知25℃，Ka1(H2SO3)=1.310-2，Ka2(H2SO3)=6.010-8)
【答案】(1)+352
(2) C ＜ AC
(3)2NH4HSO4 (NH4)2S2O8+H2↑
(4)0.6
【详解】（1）根据图示可知热化学方程式：①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-802 kJ/ mol；
②S(g)+O2(g)=SO2(g) △H =-577 kJ/mol；
根据盖斯定律，将热化学方程式①-2×②得CH4(g)+2SO2(g)2H2O(g)+2S(g)+CO(g) △H =+352 kJ/mol；
（2）①达到平衡状态时，SO2的生成速率与S2(g)的生成速率之比为2：1，根据图知，只有C点符合，故合理选项是C；
②升高温度化学平衡向吸热方向移动，C点到D点，升高温度，SO2的生成速率与S2(g)的生成速率之比大于2：l，说明SO2的生成速率大于其本身消耗速率，平衡逆向移动，即逆反应是吸热反应，则正反应是放热反应，△H＜0；
③能够增大SO2平衡转化率说明平衡正向移动，但不能是增加SO2的物质的量。
A．降低温度，平衡正向移动，增大SO2的平衡转化率，A符合题意；
B．增加固体C的量，化学平衡不移动，B不符合题意；
C．增大容器体积，即减小体系的压强，化学平衡向气体体积增大的正反应方向移动，增大了SO2的平衡转化率，C符合题意；
D．添加高效催化剂，只能加快反应速率，但化学平衡不移动，故SO2的转化率不变，D不符合题意；
故合理选项是AC；
（3）电解硫酸氢铵溶液时生成(NH4)2S2O8和H2，其电解方程式为：2NH4HSO4 (NH4)2S2O8+H2↑；
（4）将含SO2的烟气通入该氨水中，当溶液显中性时，溶液中c(H+)=c(OH-)=10- 7 mol/L，溶液中的。
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