2023版新教材高中化学期末质量检测新人教版选择性必修1

这是一份2023版新教材高中化学期末质量检测新人教版选择性必修1，共12页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

1．据报道，科学家开发出了利用太阳能分解水的新型催化剂。下列有关水分解过程的能量变化示意图正确的是( )

2．下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是( )
A．在酸性环境下，钢铁只能发生析氢腐蚀
B．金属腐蚀的实质是金属失去电子被还原的过程
C．轮船的船壳水线以下常装有一些锌块，这是利用了牺牲阳极法
D．铜铁交接处，在潮湿的空气中直接发生反应：Fe－3e－===Fe3＋，继而形成铁锈
3．已知：X(g)＋2Y(g)⇌3Z(g) ΔH＝－a kJ·ml－1(a＞0)，下列说法不正确的是( )
A．0.1 ml X和0.2 ml Y充分反应生成Z的物质的量一定小于0.3 ml
B．达到化学平衡状态时，X、Y、Z的浓度不再发生变化
C．达到化学平衡状态时，反应放出的总热量可达a kJ
D．升高反应温度，逆反应速率增大，正反应速率减小
4．25 ℃时，在某物质的溶液中，由水电离出的c(H＋)＝1×10－aml·L－1，下列说法不正确的是( )
A．a＜7时，水的电离受到促进 B．a＞7时，水的电离受到抑制
C．a＜7时，溶液的pH一定为a D．a＞7时，溶液的pH一定为14－a
5．中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，其主要过程如图所示。
已知：几种物质中化学键的键能如表所示。
若反应过程中分解了2 ml水，则下列说法不正确的是( )
A．总反应为2H2O eq \(=====,\s\up7(光照)) 2H2↑＋O2↑ B．过程Ⅰ吸收了926 kJ能量
C．过程Ⅱ放出了574 kJ能量 D．过程Ⅲ属于放热反应
6．下列实验能达到预期目的的是( )
7.用标准的盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液，下列操作不会引起实验误差的是( )
A．用蒸馏水洗净酸式滴定管后，装入标准盐酸进行滴定
B．用蒸馏水洗净锥形瓶后，再用NaOH溶液润洗，后装入NaOH溶液进行滴定
C．用碱式滴定管取10.00 mL NaOH溶液放入用蒸馏水洗净的锥形瓶中，再加入适量蒸馏水进行滴定
D．用酚酞作指示剂滴至红色刚变无色时即停止加盐酸
8．为减少二氧化碳的排放，我国科学家设计了熔盐电池捕获二氧化碳的装置，如图所示。下列说法不正确的是( )
A．过程①中有碳氧键断裂
B．过程②中C2O eq \\al(2－,5) 在电极a上发生了还原反应
C．过程③中的反应可表示为CO2＋O2－===CO eq \\al(2－,3)
D．熔盐电池的总反应为CO2 eq \(=====,\s\up7(通电)) C＋O2↑
9．25 ℃时，向20 mL 0.1 ml·L－1 H2R(二元弱酸)溶液中滴加0.1 ml·L－1 NaOH溶液，溶液pH与加入NaOH溶液体积的关系如图所示(忽略溶液体积变化)。下列说法正确的是( )
A．a点对应的溶液中：c(H2R)＋c(HR－)＋c(R2－)＝0.1 ml·L－1
B．b点对应的溶液中：c(Na＋)＞c(HR－)＞c(H2R)＞c(R2－)
C．溶液的导电性：b＞c
D．a、b、c、d点中，d点对应的溶液中水的电离程度最大
10．25 ℃时，在25 mL 0.1 ml·L－1的NaOH溶液中，逐滴加入0.2 ml·L－1的CH3COOH溶液，溶液的pH变化如下图所示，下列分析的结论中正确的是( )
A．B点的横坐标a＝12.5
B．C点时溶液中有：c(Na＋)>c(CH3COO－)>c(H＋)>c(OH－)
C．D点时溶液中有：c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)＝2c(Na＋)
D．曲线上A、B间的任意一点，溶液中都有：c(Na＋)>c(CH3COO－)>c(OH－)>c(H＋)
11．下列选项中的图像与其解释或结论对应关系正确的是( )
12.对于可逆反应：2A(g)＋B(g)⇌2C(g) ΔH＜0，下列各图正确的是( )

13．反应4A(g)＋3B(g)⇌2C(g)＋D(g)，经2 min，B的浓度减少0.6 ml·L－1。对该反应速率的表示，下列说法不正确的是( )
A．用A表示的反应速率是0.4 ml·L－1·min－1
B．用B、C、D表示的反应速率之比为3∶2∶1
C．在2 min末，用B表示的反应速率是0.3 ml·L－1·min－1
D．在2 min内，用B、C表示的反应速率均逐渐减小
14．温度为T K时，向V L的密闭容器中充入一定量的A(g)和B(g)，发生反应A(g)＋B(g)⇌C(s)＋xD(g) ΔH＞0，容器中A、B、D的物质的量浓度随时间的变化如图所示，下列说法不正确的是( )
A．反应在前10 min内的平均反应速率v(D)＝0.3 ml·L－1·min－1
B．该反应的平衡常数表达式K＝ eq \f(c2（D）,c（A）·c（B）)
C.若平衡时保持温度不变，压缩容器容积平衡向逆反应方向移动
D．反应至15 min时，改变的反应条件是降低温度
15．氢氟酸是一种弱酸，可用来刻蚀玻璃。已知：25 ℃时：①HF(aq)＋OH－(aq)===F－(aq)＋H2O(l) ΔH＝－67.7 kJ·ml－1；②H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·ml－1，在20 mL 0.1 ml·L－1氢氟酸中加入V mL 0.1 ml·L－1NaOH溶液，下列有关说法正确的是( )
A．氢氟酸的电离方程式及其热效应可表示为
HF(aq)⇌H＋(aq)＋F－(aq) ΔH＝－10.4 kJ·ml－1
B．当V＝20时，溶液中：c(OH－)>c(HF)＋c(H＋)
C．当V＝20时，溶液中：c(F－)D．当V>0时，溶液中一定存在：c(Na＋)>c(F－)>c(OH－)>c(H＋)
二、非选择题(本题共5小题，共55分)
16．(10分)已知表中所示的一组物质：
回答下列问题：
(1)常温时，0.1 ml·L－1的溶液呈碱性的是________(填序号)。
(2)标准状况下，5.6 L HCl气体完全溶于蒸馏水中，形成2 500 mL溶液，则该溶液的pH＝________。
(3)常温时，pH＝4的H2SO4溶液中，由水电离出的c水(H＋)＝________，pH＝9的Na2CO3溶液中由水电离出的c水(OH－)＝________。
(4)常温时，向CH3COOH溶液中加入少量NH4Cl固体，电离平衡常数Ka________(填“增大”“减小”或“不变”)。
17．(共6分)利用甲烷催化还原NOx，可消除氮氧化物的污染。
①CH4(g)＋4NO2(g)⇌4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH1＝－574 kJ·ml－1
②CH4(g)＋4NO(g)⇌2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH2＝－1 160 kJ·ml－1
③CH4(g)＋2NO2(g)⇌N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH3＝－867 kJ·ml－1
(1)如果三个反应的平衡常数依次为K1、K2、K3，则K3＝________(用K1、K2表示)。
(2)在2 L恒容密闭容器中充入1 ml CH4和2 ml NO2进行反应③，CH4的平衡转化率α(CH4)与温度和压强的关系如图所示。
①若容器中的压强为p2，y点：v正________(填“大于”“等于”或“小于”)v逆。
②在T0 K下，x点时反应的平衡常数K＝________。
18．(15分)控制和治理CO2是解决温室效应及能源问题的有效途径。
(1)研究表明，在Cu/ZnO催化剂作用下，CO2(g)和H2(g)反应生成液态甲醇和液态水，该反应的热化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
[已知25 ℃、101 kPa下，H2(g)和CH3OH(l)的摩尔燃烧焓分别为－285.8 kJ·ml－1和－726.5 kJ·ml－1。]
(2)已知2CO2(g)＋6H2(g)⇌C2H4(g)＋4H2O(g) ΔH，在两个固定容积均为2 L的密闭容器中以不同的 eq \f(n（H2）,n（CO2）) 充入H2(g)和CO2(g)，CO2(g)的平衡转化率α(CO2)与温度的关系如图所示。
①X________(填“>”“<”或“＝”)2.0。
②若起始加入的CO2(g)、H2(g)的物质的量分别为1 ml和2 ml，计算P点时的化学平衡常数K＝________。
③比较P点和Q点的化学平衡常数：KP________ KQ (填“>”“<”或“＝”)。
(3)以稀硫酸为电解质溶液，惰性材料为电极，利用太阳能电池将CO2(g)转化为低碳烯烃的工作原理如图所示。产生乙烯的电极反应式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
19．(12分)近几年科学家提出了“绿色自由”的构想。把空气中的CO2进行转化，并使之与H2反应生成可再生能源甲醇。
(1)工业生产中可利用H2还原CO2制备清洁能源甲醇。
①下列关于氢能的说法正确的是________。
A．氢能是清洁能源 B．氢能是二次能源
C．氢能是不可再生能源 D．气态氢能更容易储存和运输
②已知CO(g)和H2(g)的燃烧热分别为283.0 kJ·ml－1、285.8 kJ·ml－1。CO与H2合成甲醇过程中的能量变化如图所示：
则用CO2(g)和H2(g)制备液态甲醇的热化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③将一定量的CO2(g)和H2(g)充入到一恒容密闭容器中，测得在不同催化剂作用下，相同时间内CO2的转化率随温度的变化如图所示：催化效果最好的是催化剂________(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。
(2)利用CO(g)和水蒸气反应可生产H2(g)，该反应为CO(g)＋H2O(g)⇌CO2(g)＋H2(g)。900 ℃时，将3 ml CO(g)和2 ml H2O(g)通入到容积为2 L的恒容密闭容器中进行反应，经5 min，反应达到平衡，此时CO(g)的平衡转化率为 eq \f(1,3) ，则5 min内反应速率v(H2O)＝________。
(3)科学家还研究了其他转化温室气体的方法，利用如图所示装置可以将CO2转化为气体燃料CO。该装置工作时，N电极的电极反应式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
20．(12分)以粉煤灰(主要成分为Al2O3和SiO2，还含有少量的FeO、Fe2O3等)为原料制备Al2O3的工艺流程如图：
(1)“酸浸”时需加入过量的稀硫酸，目的是提高浸取率和________________________________________________________________________；
滤渣的主要成分是________________________________________________________________________。
(2)“氧化”过程中，加入H2O2溶液发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
(3)“提纯”过程中，当加入足量NaOH溶液使沉淀量达到最大值时，溶液中c(SO eq \\al(2－,4) )∶c(Na＋)＝________。
(4)已知Ksp[Fe(OH)3]＝2.8×10－39ml4·L－4。“提纯”过程中，当c(Fe3＋)<1×10－6ml·L－1时，溶液中c(OH－)>________ml·L－1(已知 eq \r(3,2.8) ≈1.41)。
(5)“沉淀”过程中，通入过量CO2时发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
期末质量检测
1．答案：B
解析：水的分解为吸热反应，反应物的总能量小于生成物的总能量，与图不符，故A错；加入催化剂反应热不变，并且图像符合反应物的总能量小于生成物的总能量，故B正确；化学反应一定伴随着能量变化，反应物的总能量与生成物的总能量不相等，故C错；加入催化剂降低反应的活化能，图像不符合，故D错。故选B。
2．答案：C
解析：在酸性环境下，钢铁也可能直接发生化学腐蚀，A错误；金属腐蚀的实质是金属失去电子被氧化的过程，B错误；锌的金属性强于铁，与铁构成原电池时，锌是负极，铁是正极被保护，因此轮船的船壳水线以下常装有一些锌块，这是利用了牺牲阳极法，C正确；在原电池中铁只能失去2个电子，转化为亚铁离子，D错误。
3．答案：D
解析： 属于可逆反应，0.1 ml X和0.2 ml Y充分反应生成Z的物质的量一定小于0.3 ml，A正确；达到化学平衡状态时正逆反应速率相等，X、Y、Z的浓度不再发生变化，B正确；虽然属于可逆反应，达到化学平衡状态时，如果消耗1 ml X，则反应放出的总热量等于a kJ，C正确；升高反应温度，正、逆反应速率均增大，D错误。
4．答案：D
解析：如果a＜7，则水电离出的c(H＋)＞1×10－7ml·L－1，则水的电离受到促进，故A正确；如果a＞7，则水电离出的c(H＋)＜1×10－7ml·L－1，则水的电离受到抑制，故B正确；如果a＜7，则水的电离受到促进，该溶液为盐溶液，溶液的pH＝a，故C正确；如果a＞7，则水的电离受到抑制，该溶液为酸溶液或碱溶液，则该溶液的pH值为a或14－a，故D错误。
5．答案：D
解析：用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，则总反应为2H2O eq \(=====,\s\up7(光照)) 2H2↑＋O2↑，故A正确；断裂化学键吸收能量，结合表中数据可知，过程Ⅰ吸收了463 kJ×2＝926 kJ能量，故B正确；形成化学键释放能量，则过程Ⅱ放出了436 kJ＋138 kJ＝574 kJ能量，故C正确；过程Ⅲ为1 ml 过氧化氢 生成1 ml 氧气和1 ml 氢气，吸收的能量大于放出的能量，该过程为吸热反应，故D错误。
6．答案：A
解析：含有酚酞的Na2CO3溶液，因碳酸根离子水解显碱性：CO eq \\al(2－,3) ＋H2O⇌HCOeq \\al(－,3)＋OH－，滴有酚酞溶液变红，加入少量BaCl2固体，发生 Ba2＋＋CO eq \\al(2－,3) ===BaCO3↓反应，水解平衡逆向移动，则溶液颜色变浅，证明Na2CO3溶液中存在水解平衡，故A正确；NaClO水解生成次氯酸，有漂白性，所以用pH试纸无法测定其pH，不能达到预期目的，故B错误；等体积、pH均为2的HX和HY两种酸分别与足量锌反应，HX放出的H2多且速率快，说明HX的物质的量浓度更大，但是电离的氢离子一样(pH都是2)，所以说明HX电离程度更小，即HX酸性更弱，故C错误；氢氧化钠溶液过量，加入FeCl3溶液与NaOH溶液反应生成Fe(OH)3红褐色沉淀，不能证明Mg(OH)2和Fe(OH)3溶度积的大小，若加入足量氯化镁完全生成氢氧化镁沉淀后再加入氯化铁，能生成红褐色沉淀，则可证明，故D错误。
7．答案：C
解析：用蒸馏水洗净滴定管后，必须再用标准液盐酸润洗滴定管，避免滴定管内的水分将标准液稀释了，标准液浓度减小，滴定时消耗体积增大，测定结果偏大，A项错误；用蒸馏水洗后的锥形瓶，不能再用待测液润洗，避免润洗后待测液物质的量增加，测定结果偏大，B项错误；锥形瓶内多些蒸馏水不影响滴定结果，因为待测液的物质的量没有变化，测定结果不会受到影响，C项正确；当溶液由红色刚变无色时，不能立即读数，必须等到溶液颜色半分钟不再变化，否则会影响测定结果，D项错误。
8．答案：B
解析：过程①的离子反应为：2CO2＋O2－===C2O eq \\al(2－,5) ，其中CO2的结构式为O===C===O，对比CO2和C2O eq \\al(2－,5) 的结构式可知，过程有碳氧键断裂，故A正确；过程②中，a极的电极反应为2C2O eq \\al(2－,5) －4e－===4CO2↑＋O2↑，该电极反应为失电子，发生氧化反应，故B错误；根据题中信息，可以推出过程③中的反应可表示为CO2＋O2－===CO eq \\al(2－,3) ，故C正确；电极a的总电极反应为2O2－－4e－===O2↑，电极b的总电极反应为CO2＋4e－===C＋2O2－，熔盐电池的总反应为CO2 eq \(=====,\s\up7(通电)) C＋O2↑，故D正确。
9．答案：D
解析：a点是向20 mL 0.1 ml·L－1H2R(二元弱酸)溶液中滴加10 mL 0.1 ml·L－1NaOH溶液，所得的溶液是H2R和NaHR的混合溶液，且两者的物质的量均为0.001 ml，由于溶液体积变为30 mL，由物料守恒可知，a点对应的溶液中c(H2R)＋c(HR－)＋c(R2－)＝ eq \f(0.02 L×0.1 ml·L－1,0.02 L＋0.01 L) ≈0.066 7 ml·L－1，故A错误；b点是向20 mL 0.1 ml·L－1H2R(二元弱酸)溶液中滴加20 mL 0.1 ml·L－1NaOH溶液，所得溶液是0.05 ml·L－1的NaHR溶液，由于溶液显酸性，故HR－的电离(HR－⇌H＋＋R2－)大于水解(H2O＋HR－⇌H2R＋OH－)，有c(Na＋)＞c(HR－)＞c(R2－)＞c(H2R)，故B错误；b点是向20 mL 0.1 ml·L－1H2R(二元弱酸)溶液中滴加0.1 ml·L－1NaOH溶液20 mL，得到的是浓度为0.05 ml·L－1的NaHR溶液；c点是向20 mL 0.1 ml·L－1H2R(二元弱酸)溶液中滴加0.1 ml·L－1NaOH溶液30 mL，得到的是浓度均为0.02 ml·L－1的NaHR和Na2R的混合溶液，溶液导电性的强弱与溶液中阴、阳离子的浓度和离子所带的电荷数有关，c点对应的溶液中离子浓度较大，对应溶液的导电性b＜c，故C错误；a点是H2R和NaHR的混合溶液，H2R抑制水的电离；b点是0.05 ml·L－1的NaHR溶液，由于HR－的电离大于其水解，水的电离也被抑制；c点是浓度均为0.02 ml·L－1的NaHR和Na2R的混合溶液，NaHR抑制水的电离，Na2R促进水的电离；d点是向20 mL 0.1 ml·L－1H2R(二元弱酸)溶液中滴加0.1 ml·L－1NaOH溶液40 mL，故得到的是Na2R溶液，对水的电离有促进作用，这四个点中，d点的水的电离程度最大，故D正确。
10．答案：C
解析：醋酸是弱酸，当氢氧化钠和醋酸恰好反应时，消耗醋酸的体积是12.5 mL，此时由于醋酸钠的水解溶液显碱性，即pH大于7。B点的pH＝7，说明醋酸溶液的体积应大于12.5 mL，A错误；根据电荷守恒c(CH3COO－)＋c(OH－)＝c(H＋)＋c(Na＋)，选项中电荷不可能守恒，B错误；D点溶液中的溶质是醋酸钠和醋酸的混合液，且二者的浓度相同，所以根据原子守恒可知选项C正确；若加入的醋酸很少时，会有c(Na＋)>c(OH－)>c(CH3COO－)>c(H＋)，D错误。
11．答案：A
解析：合成氨的反应为放热反应，即反应产物的总能量比反应物的总能量低，使用催化剂可降低反应的活化能，改变反应速率，但反应热不改变，图像曲线变化与实际相符，故A正确；根据可逆反应X(g)＋Y(g)⇌2Z(g)可知，反应中X、Z的系数比为1∶2，达到平衡时，X、Z的消耗速率之比等于1∶2，而a点二者的消耗速率相等，不是平衡状态，故B错误；乙酸是弱电解质，通入氨气发生反应，即CH3COOH＋NH3―→CH3COONH4，生成了CH3COONH4，CH3COONH4在水溶液中完全电离，溶液导电性增强，故C错误；25 ℃时，比较a、b两点，a点Ksp[Fe(OH)3]＝c平(Fe3＋)·c eq \\al(3,平) (OH－)＝c平(Fe3＋)×(10－12.7ml·L－1)3，b点Ksp[Cu(OH)2]＝c平(Cu2＋)·c eq \\al(2,平) (OH－)＝c平(Cu2＋)×(10－9.6ml·L－1)2，因c平(Fe3＋)＝c平(Cu2＋)，则Ksp[Fe(OH)3]12．答案：D
解析：500 ℃时温度高，相比100 ℃，升高温度，平衡向逆反应方向移动，生成物C在反应混合物中的含量减小，与图像不相符，A错误；增大压强，体积减小，平衡向正反应方向移动，正逆反应速率均增大，交叉点后，正反应速率大于逆反应速率，与图像不相符，B错误；催化剂能加快反应速率，但不改变化学平衡，有无催化剂，C的浓度都不变化，与图像不相符，C错误；增大压强，体积减小，平衡向正反应方向移动，转化率增大；反应放热，升高温度，平衡向逆反应方向移动，A的转化率减小，与图像相符，D正确。
13．答案：C
解析：经2 min，B的浓度减少0.6 ml·L－1，用B表示的反应速率v(B)＝ eq \f(0.6 ml·L－1,2 min) ＝0.3 ml·L－1·min－1，同一反应用不同物质表示的反应速率之比等于化学方程式中相应物质的系数之比，所以用A表示的反应速率v(A)＝ eq \f(4,3) ×0.3 ml·L－1·min－1＝0.4 ml·L－1·min－1，故A正确；同一反应用不同物质表示的反应速率之比等于化学方程式中相应物质的系数之比，由4A(g)＋3B(g)⇌2C(g)＋D(g)可知，B、C、D的系数之比为3∶2∶1，用B、C 、D表示的反应速率之比为3∶2∶1，故B正确；2 min内用B表示的化学反应速率为0.3 ml·L－1·min－1，此反应速率为平均速率，不能计算2 min末的瞬时速率，故C错误；随着反应的进行，反应物的浓度逐渐降低，反应速率逐渐减小，所以2 min内用B和C表示的化学反应速率都逐渐减小，故D正确。
14．答案：C
解析：由题图可知，10 min时该反应达到平衡，平衡时D的浓度变化量为3.0 ml·L－1，故v(D)＝ eq \f(3.0 ml·L－1,10 min) ＝0.3 ml·L－1·min－1，A项正确；由题图可知，平衡时A、D的浓度变化量绝对值分别为1.5 ml·L－1、3.0 ml·L－1，故1∶x＝1.5 ml·L－1∶3 ml·L－1，得x＝2，C为固体，则可逆反应A(g)＋B(g)⇌C(s)＋2D(g)的平衡常数表达式K＝ eq \f(c2（D）,c（A）·c（B）) ，B项正确；该反应前后气体分子数不变，增大压强，平衡不移动，C项错误；由题图可知，改变条件的瞬间，反应混合物中各物质的浓度不变，平衡向逆反应方向移动，该反应的正反应为吸热反应，故改变的反应条件应是降低温度，D项正确。
15．答案：A
解析：根据盖斯定律，由①－②可得HF(aq)⇌H＋(aq)＋F－(aq) ΔH＝－10.4 kJ·ml－1，A正确；当V＝20时，二者恰好完全反应生成NaF，由质子守恒可知，c(OH－)＝c(HF)＋c(H＋)，B错误；结合B选项的分析，由于HF为弱酸，F－发生水解，故溶液中存在c(F－)16．答案：(1)②④⑤ (2)1 (3)10－10ml·L－1 10－5ml·L－1 (4)不变
解析：(1)NaOH、NH3·H2O为碱，在溶液中能电离出OH－，而Na2CO3溶液因CO eq \\al(2－,3) 的水解而显碱性。(2)标准状况下，n(HCl)＝ eq \f(5.6 L,22.4 L·ml－1) ＝0.25 ml，c(HCl)＝ eq \f(0.25 ml,2.5 L) ＝0.1 ml·L－1，pH＝－lg 0.1＝1。(3)常温时，pH＝4的H2SO4溶液中，由Kw＝c平(H＋)·c平(OH－)＝10－14可知，溶液中c(OH－)＝10－10ml·L－1，由水电离出的c水(H＋)＝c水(OH－)＝10－10ml·L－1；pH＝9的Na2CO3溶液中，c(H＋)＝10－9ml·L－1，故c(OH－)＝10－5ml·L－1，该OH－完全由水电离所得，故pH＝9的Na2CO3溶液中由水电离出的c水(OH－)＝10－5ml·L－1。(4)NH4Cl固体溶于水中，因NH eq \\al(＋,4) 的水解使溶液显酸性，CH3COOH的电离平衡向逆反应方向移动，但温度不变，电离平衡常数不变。
17．答案：(1) eq \r(K1·K2) (2)大于 0.25
解析：(1)根据方程式①CH4(g)＋4NO2(g)⇌4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)、②CH4(g)＋4NO(g)⇌2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)、③CH4(g)＋2NO2(g)⇌N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)可知K1＝ eq \f(c2（H2O）·c（CO2）·c4（NO）,c（CH4）·c4（NO2）) ，K2＝ eq \f(c2（H2O）·c（CO2）·c2（N2）,c（CH4）·c4（NO）) ，K3＝ eq \f(c2（H2O）·c（CO2）·c（N2）,c（CH4）·c2（NO2）) ，因此K eq \\al(2,3) ＝K1·K2，所以K3＝ eq \r(K1·K2) 。(2)①y点在p2对应曲线的下方，若要达到平衡状态，需要使甲烷的平衡转化率增大，反应正向进行，则y点：v正大于v逆；②由题图可知，在T0 K下，x点时甲烷的平衡转化率是50%，则有：
CH4(g)＋2NO2(g)⇌N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)
始(ml·L－1) 0.5 1 0 0 0
变(ml·L－1) 0.25 0.5 0.25 0.25 0.5
平(ml·L－1) 0.25 0.5 0.25 0.25 0.5
因此在T0 K下，x点时反应的平衡常数K＝ eq \f(0.25×0.25×0.52,0.25×0.52) ＝0.25。
18．答案：(1)3H2(g)＋CO2(g)===CH3OH(l)＋H2O(l) ΔH＝－130.9 kJ·ml－1 (2)> 512 ml－3·L3 < (3)2CO2＋12H＋＋12e－===C2H4＋4H2O
解析：(1)已知25 ℃、101 kPa下，H2(g)和CH3OH(l)的摩尔燃烧焓分别为－285.8 kJ·ml－1和－726.5 kJ·ml－1，则①H2(g)＋ eq \f(1,2) O2(g)===H2O(l) ΔH1＝－285.8 kJ·ml－1，②CH3OH(l)＋ eq \f(3,2) O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH2＝－726.5 kJ·ml－1，根据盖斯定律，由①×3－②得到目标热化学方程式3H2(g)＋CO2(g)===CH3OH(l)＋H2O(l) ΔH＝ΔH1×3－ΔH2＝－285.8 kJ·ml－1×3－(－726.5 kJ·ml－1)＝－130.9 kJ·ml－1；(2)①温度相同时，增大H2的浓度，可提高CO2的平衡转化率，根据题图可知X>2.0；
② 2CO2(g)＋6H2(g)⇌C2H4(g)＋4H2O(g)
起始浓度(ml·L－1) 0.5 1 0 0
转化浓度(ml·L－1) 0.25 0.75 0.125 0.5
平衡浓度(ml·L－1) 0.25 0.25 0.125 0.5
因此P点时的化学平衡常数K＝ eq \f(0.125×0.54,0.252×0.256) ml－3·L3＝512 ml－3·L3；③由题图可知，升高温度，CO2的平衡转化率降低，说明正反应是放热反应，P点温度高于Q点温度，升高温度平衡向逆反应方向移动，K值减小，则KP(3)右侧电极产生O2，OH－放电，是阳极，则a是负极，b是正极，CO2在阴极得到电子，结合H＋转化为乙烯，所以产生乙烯的电极反应式为2CO2＋12H＋＋12e－===C2H4＋4H2O。
19．答案：(1)AB CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(l)＋H2O(l) ΔH＝－93.8 kJ·ml－1 Ⅰ (2)0.1 ml·L－1·min－1 (3)CO2＋2H＋＋2e－===CO＋H2O
解析：(1)①氢气的燃烧产物只有水，不会污染环境，故氢能是一种清洁能源，A正确；氢气在自然界中不能直接获得，要通过电解水等方法获得，因此氢能属于二次能源，B正确；氢气的燃烧产物是水，通过电解水又可产生氢气，形成循环，因此氢能是可再生能源，C错误；由于氢气难压缩且易燃烧，所以不易储存和运输，D错误。②根据CO(g)和H2(g)的燃烧热，可得热化学方程式
(ⅰ)CO(g)＋ eq \f(1,2) O2(g)===CO2(g) ΔH＝－283.0 kJ·ml－1；
(ⅱ)H2(g)＋ eq \f(1,2) O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·ml－1；
据题图可写出热化学方程式
(ⅲ)CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(ⅰ) ΔH＝－(510－419) kJ·ml－1＝－91 kJ·ml－1
根据盖斯定律，由(ⅱ)＋(ⅲ)－(ⅰ)，可得目标热化学方程式CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(l)＋H2O(l) ΔH＝－93.8 kJ·ml－1；
③由题图可知，将一定量的CO2(g)和H2(g)充入到一恒容密闭容器中，在相同温度下(T1～T4 K范围内)，相同时间内在催化剂Ⅰ的作用下CO2的转化率最高，其催化效果最好。(2)900 ℃时，反应达到平衡状态时，Δn(CO)＝1 ml，Δn(CO)∶Δn(H2O)＝1∶1，则Δn(H2O)＝1 ml，故5 min内，v(H2O)＝ eq \f(\f(1 ml,2 L),5 min) ＝0.1 ml·L－1·min－1。(3)分析装置图可知，M电极上H2O失去电子转化为O2和H＋，N电极上CO2得到电子转化为CO，H＋通过质子交换膜参与正极区反应可生成H2O，则N电极的电极反应式为CO2＋2H＋＋2e－===CO＋H2O。
20．答案：(1)抑制Al3＋水解为后续反应提供H＋ SiO2 (2)2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O (3)1∶2 (4)1.41×10－11 (5)Na[Al(OH)4]＋CO2===Al(OH)3↓＋NaHCO3
解析：粉煤灰的主要成分为Al2O3和SiO2，(含少量杂质FeO、Fe2O3)，加稀硫酸，Al2O3、FeO、Fe2O3转化为离子，SiO2不溶于硫酸，过滤，滤渣为SiO2，滤液中含有Al3＋、Fe2＋、Fe3＋，加双氧水，Fe2＋被氧化为Fe3＋，氢氧化铝为两性物质，加入足量的氢氧化钠，Fe3＋转化为沉淀，铝离子生成偏铝酸根离子，Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，Al(OH)3＋OH－===AlO eq \\al(－,2) ＋2H2O，过滤，滤渣为氢氧化铁，在滤液中通入过量的二氧化碳，生成Al(OH)3沉淀，过滤、洗涤、干燥、煅烧得到Al2O3；据此解答。
(1)Al3＋能水解，因此“酸浸”时加入过量的稀硫酸，除了可以提高浸取率，还可以抑制Al3＋水解为后续反应提供H＋，Al2O3、SiO2、FeO和Fe2O3中只有SiO2不能被稀硫酸溶解，因此滤渣的主要成分是SiO2；(2)“氧化”过程中，加入H2O2溶液能将Fe2＋氧化，反应的离子方程式为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O；(3)“提纯”过程中，加入足量NaOH溶液，OH－与Fe3＋和Al3＋发生反应生成沉淀，沉淀完全时，生成Fe(OH)3和Al(OH)3的沉淀量达到最大值，此时溶液中的溶质为Na2SO4，c(SO eq \\al(2－,4) )∶c(Na＋)＝1∶2；(4)根据Ksp[Fe(OH)3]＝2.8×10－39ml4·L－4，“提纯”过程中，当c(Fe3＋)＜1×10－6ml·L－1时，溶液中c(OH－)> eq \r(3,\f(Ksp[Fe（OH）3],c（Fe3＋）)) ＝ eq \r(3,\f(2.8×10－39,1×10－6)) ml·L－1＝1.41×10－11ml·L－1；(5)“沉淀”过程中，通入过量CO2与溶液中的四羟基合铝酸钠反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠，该反应的化学方程式为Na[Al(OH)4]＋CO2===Al(OH)3↓＋NaHCO3。
编号
实验内容
实验目的
A
向含有酚酞的Na2CO3溶液中加入少量BaCl2固体，溶液红色变浅
证明Na2CO3溶液中存在水解平衡
B
室温下，用pH试纸测定浓度为0.1 ml·L－1 NaClO溶液和0.1 ml·L－1CH3COONa溶液的pH
比较HClO和CH3COOH的酸性强弱
C
等体积、pH＝2的HX和HY两种酸分别与足量的锌粒反应，排水法收集气体，HX放出的氢气多且反应速率快
证明HX酸性比HY强
D
向10 mL 0.2 ml·L－1 NaOH溶液中滴加2滴0.1 ml·L－1MgCl2溶液，产生白色沉淀后，再滴加2滴0.1 ml·L－1 FeCl3溶液，又生成红褐色沉淀
证明在相同温度下Ksp：Mg(OH)2>Fe(OH)3
图像
解析或结论
A.以N2和H2为原料合成氨的反应在有、无催化剂时反应过程中的能量变化
B.恒温恒容容器中的反应X(g)＋Y(g)⇌2Z(g)，部分物质的浓度与其消耗速率之间的关系，其中a点为平衡状态
图像
解析或结论
C.向乙酸溶液中通入氨气至过量的过程中溶液导电性I的变化
D.25 ℃时，Fe(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)的沉淀溶解平衡曲线，Ksp[Fe(OH)3]>Ksp[Cu(OH)2]
序号
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
物质
H2SO4
NaOH
CH3COOH
NH3·H2O
Na2CO3
NH4Cl
HCl
NaCl