2024滕州高三上学期期中考试化学含解析

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2.选择题答案必须使用2B铅笔填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。
3.考试时长90分钟，满分 100分。
可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 P-31 S-32 Cl-35.5 K-39 Ar-40 Ca-40 Ti-48 V-51 Fe-56 Cu-64 Zn-65 Y-89 Ag-108
第1卷 选择题(共48分)
一、选择题：本题包括 12个小题，每小题只有一个正确答案，每小题4分，共48分。
1. 化学渗透在社会生活的各个方面。下列叙述正确的是
A. 我国自主研发的大丝束碳纤维被称为“新材料之王”，碳纤维属于有机高分子材料
B. 离子交换膜在现代工业中应用广泛，氯碱工业使用阴离子交换膜
C. 核辐射废水中氚含量较高，氚是氢的一种放射性同位素
D. 煤的液化、蛋白质的颜色反应和焰色反应都涉及化学变化
2. 甲图为一种新型污水处理装置，该装置可利用一种微生物将有机废水的化学能直接转化为电能。乙图是一种家用环保型消毒液发生器，用惰性电极电解饱和食盐水。下列说法中不正确的是 ( )。
A. 装置乙的a极要与装置甲的X极连接
B. 装置乙中b极的电极反应式为2Cl－－2e－=Cl2↑
C. 若有机废水中主要含有葡萄糖，则装置甲中M极发生的电极应为C6H12O6＋6H2O－24e－=6CO2↑＋24H＋
D. N电极发生还原反应，当N电极消耗5.6 L(标准状况下)气体时，则有2NA个H＋通过离子交换膜
3. 设 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 120g由 和 组成的混合固体中 数目为
B. 标准状况下， 中C-Cl键的数目为
C. 将含有 的溶液滴入适量沸水中制得 Fe(OH)3胶体，其所含胶体粒子数目少于
D. 1mlI2(g)和 1mlH2(g)在密闭容器中充分反应，所得混合气体的分子数小于
4. 下图所选装置和试剂均合理且能达到实验目的的是

A. 图甲：测定中和热B. 图乙：洗涤变暗银锭(表面附着Ag2S)
C. 图丙：检验SO2中混有少量CO2D. 图丁：分离四氯化碳和水的混合液
5. 下列有关实验操作、现象和所得结论均正确是
A. AB. BC. CD. D
6. 煤燃烧排放的烟气中含有和，是大气的主要污染源之一。用溶液对烟气同时脱硫脱硝(分别生成、，得到、)脱除率如图，下列说法不正确的是
A. 脱除的反应：
B. 依据图中信息，在时，吸收液中
C. 脱除率高于的原因可能是在水中的溶解度大于
D. 随着脱除反应的进行，吸收剂溶液的逐渐减小
7. 以钢铁厂灰渣(主要成分为ZnO，并含少量CuO、Fe2O3等)为原料制备氧化锌的一种工艺流程如下：
已知：过量氨水使ZnO、CuO溶解，转化为[Zn(NH3)4]2+和[Cu(NH3)4]2+配离子。
下列说法正确的是
A. 滤液①中大量存在、、OH-
B. 滤渣②的成分为Cu
C. “蒸氨沉锌”过程中反应的化学方程式为
D. “煅烧”过程需使用蒸发皿
8. 一种提纯白磷样品(含惰性杂质)的工艺流程如图所示。下列说法错误的是
A. 不慎将白磷沾到皮肤上，可用稀溶液冲洗
B. 过程I中氧化产物和还原产物的物质的量之比为5∶6
C. 过程II中，除生成外，还可能生成、
D. 过程III化学方程式为
9. 华南师范大学兰亚乾教授课题组从催化剂结构与性能间关系的角度，设计了一种催化剂同时作用在阳极和阴极，用于CH3OH氧化和CO2还原反应耦合的混合电解，工作原理如图甲所示。不同催化剂条件下CO2→CO电极反应历程如图乙所示。下列说法错误的是
A. 电解总反应为2CO2＋CH3OH2CO＋HCOOH＋H2O
B. 若有2 ml H＋穿过质子交换膜，则理论上有44 g CO2被转化
C. 选择Ni8­TET催化剂催化，会比Ni­TPP消耗更多电能
D. 若以铅蓄电池为电源，则B极应与PbO2极相连接
10. 在石油化工中，酸碱催化占有重要地位，某酸碱催化反应(M和D制取N)的机理如下：
HM+M+H+ pKa=5.0
HM++DHMD+→N k1=1.0×107ml-1∙dm3∙s-1
M+DMD*→N k2=1.0×102ml-1∙dm3∙s-1
已知：基元反应的速率与反应物浓度幂之积成正比；该反应的决速步骤为基元反应中HMD+和MD*的生成；总反应速率为决速反应的速率之和。下列说法错误的是
A. 生成MD*的速率为：k2c(M)·c(D)
B. 酸性增大，会使M转化为HM+，降低总反应速率
C. 总反应的速率常数k=c(H+)+k2。
D. 当pH>8后，总反应的速率常数k基本不变
11. 有机物电极材料具有来源丰富、可降解等优点，一种负极材料为固态聚酰亚胺-水系二次电池的结构如图所示。下列说法正确的是
A. 充电时有机电极发生了氧化反应
B. 充电时每转移，右室离子数目减少
C. 放电时负极电极反应为：-2e-=
D. 将由换成，电池的比能量会下降
12. 水煤气可以在一定条件下发生反应： ，现在向 10L恒容密闭容器中充入 CO(g)和 ，所得实验数据如表所示。
下列说法正确的是
A. 该反应的反应物的总能量大于生成物的总能量
B. 实验①中，若某时刻测得 ，则此时混合气体中 的体积分数为8%
C. 实验①和③中，反应均达到平衡时，平衡常数之比
D. 实验④中，反应达到平衡时，CO的转化率为 60%
第11卷 非选择题(共 52 分)
二、非选择题：本题共 4 小题，共52分。
13. 甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，用 Pt/Al2O3、Pd/C、Rh/SiO2作催化剂都可以采用如下反应来合成甲醇：2H2(g)+CO(g)⇌CH3OH(g)
(1)下表所列数据是各化学键的键能：
则反应的ΔH=___________kJ·ml−1(用字母表示)。
(2)三种不同催化剂作用时，CO 转化率如图1 所示，则最适合作催化剂的是_____。某科研小组用 Pd/C 作催化剂。在 450 ℃时，分别研究了[n(H2)∶n(CO)]为 2∶1、3∶1 时CO 转化率的变化情况(图2)。则图 2 中表示 n(H2)∶n(CO)＝3∶1 的变化曲线为_______。
(3)某化学研究性学习小组模拟工业合成甲醇的反应，在2 L的恒容密闭容器内充入1 ml CO和2 ml H2，加入合适催化剂后在某温度下开始反应，并用压力计监测容器内压强的变化如下：
则从反应开始到20 min时，CO的平均反应速率为_________，该温度下的平衡常数K 为_________。
14. 钒酸钇(YVO4)广泛应用于光纤通信领域，一种用废钒催化剂(含 V2O5、K2O、SiO2少量Fe2O3制取YVO4的工艺流程如下：
已知：V2O2(OH)4既能与强酸反应，又能与强碱反应。 回答下列问题：
（1）V2O2(OH)4中V元素的化合价为___________。
（2）“还原酸浸”时，钒以VO2+浸出，“浸出液”中还含有的金属离子是___________。V2O5被还原的离子方程式为___________。
（3）常温下，“钒、钾分离”时，pH 对钒的沉淀率的影响如图所示：pH＞7时，随pH增大钒的沉淀率降低的原因可能是___________。
（4）结合“碱溶”和“沉钒”可知，、氧化性更强的是___________，“沉钒”时发生反应的化学方程式为___________。
（5）某废钒催化剂中V2O5的含量为26.0%，某工厂用1吨该废钒催化剂且用该工艺流程生产YVO4，整个流程中V的损耗率为30.0%，则最终得到 YVO4___________。
15. 高铁酸钾(K2FeO4)具有高效的消毒作用，为一种新型非氯高效消毒剂。已知： K2FeO4易溶于水、微溶于浓碱溶液，不溶于乙醇，在的强碱性溶液中较稳定。实验室中常用KClO在强碱性介质中与 Fe(NO3)3；溶液反应制备 K2FeO4，装置如图所示(夹持装置略)。
回答下列问题：
（1）D装置中盛装 Fe(NO3)3溶液的分液漏斗右侧的导管的作用是___________。
（2）选择上述装置制备K2FeO4，按气流从左到右的方向，合理的连接顺序为___________(填仪器接口字母，仪器不可重复使用)。
（3）写出 KClO 在强碱性介质中与 Fe(NO3)3反应生成 K2FeO4的离子方程式___________。若滴加Fe(NO3)3溶液的速度过快，导致的后果是___________。
（4）制备的高铁酸钾粗产品中含有KCl、KOH等杂质，以下为提纯步骤：
①取一定量的高铁酸钾粗产品，溶于冷的稀KOH溶液；
②过滤，将滤液置于冰水浴中，向滤液中加入试剂 X；
③搅拌、静置、过滤，用乙醇洗涤2~3次，在真空干燥箱中干燥。
步骤②中加入的试剂 X是___________(可供选择的试剂：蒸馏水、饱和 NaOH溶液、稀NaOH 溶液、饱和 KOH溶液、稀 KOH溶液)，原因是___________。
（5）测定 K2FeO4产品的纯度：称取2.00 g制得的 K2FeO4，产品溶于适量___________(填试剂名称)中，加入足量 充分反应后过滤，将滤液转移到250mL容量瓶中定容。 以上溶液配制过程中需要用到玻璃棒，它的作用为___________。用___________(填仪器名称)量取上述配置好的溶液25.00mL于试管中，一定条件下滴入 溶液充分反应，消耗溶液体积为 26.00 mL。 该K2FeO4样品的纯度为___________%。
已知：


16. 氮是空气中含量最多的元素，在自然界中的存在十分广泛，实验小组对不同含氮物质做了相关研究。
（1）乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是二元弱碱，分步电离，在溶液中的电离类似于氨。 时，乙二胺溶液中各含氮微粒的分布分数δ(平衡时某含氮微粒的浓度占各含氮微粒浓度之和的分数)随溶液的变化曲线如图所示。
①H2NCH2CH2NH2在水溶液中第一步电离的方程式为___________。
②乙二胺一级电离平衡常数。 为___________。
（2）工业上利用氨气脱硝反应，实现二者的无害化处理，已知下列反应：
①
②
③
则 6NO(g)+4NH3(g)6H2O(g)+5N2(g) ___________。
（3）氨气常被用于对汽车尾气中氮氧化物进行无害化处理，以消除其对空气的污染。去除NO的反应历程如图1所示，此反应中的氧化剂为___________(填化学式)，含铁元素的中间产物有___________种。
若选用不同的铁的氧化物为催化剂可实现较低温度下的转化，根据图 2选择的适宜条件为___________。
（4）利用电化学原理脱硝可同时获得电能，其工作原理如图所示。则负极发生的电极反应式为___________，当外电路中有2ml电子通过时，理论上通过质子膜的微粒的物质的量为___________ 。
2024届高三定时训练化学试题
注意事项：
1.答题前，考生将班级、姓名、考号填写在相应位置，认真核对条形码上的信息，并将条形码粘贴在指定位置上。
2.选择题答案必须使用2B铅笔填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。
3.考试时长90分钟，满分 100分。
可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 P-31 S-32 Cl-35.5 K-39 Ar-40 Ca-40 Ti-48 V-51 Fe-56 Cu-64 Zn-65 Y-89 Ag-108
第1卷 选择题(共48分)
一、选择题：本题包括 12个小题，每小题只有一个正确答案，每小题4分，共48分。
1. 化学渗透在社会生活的各个方面。下列叙述正确的是
A. 我国自主研发的大丝束碳纤维被称为“新材料之王”，碳纤维属于有机高分子材料
B. 离子交换膜在现代工业中应用广泛，氯碱工业使用阴离子交换膜
C. 核辐射废水中氚含量较高，氚是氢的一种放射性同位素
D. 煤的液化、蛋白质的颜色反应和焰色反应都涉及化学变化
【答案】C
【解析】
【详解】A．碳纤维属于新型无机非金属材料，故A错误；
B．氯碱工业中的离子交换膜只能允许H+、Na+通过，不允许Cl-、OH-通过，这样才能提高电流功率和烧碱纯度，所以用阳离子交换膜，不能用阴离子交换膜，故B错误；
C．氚是氢的一种放射性同位素，故C正确；
D．焰色反应属于物理变化，故D错误；
故选C。
2. 甲图为一种新型污水处理装置，该装置可利用一种微生物将有机废水的化学能直接转化为电能。乙图是一种家用环保型消毒液发生器，用惰性电极电解饱和食盐水。下列说法中不正确的是 ( )。
A. 装置乙的a极要与装置甲的X极连接
B. 装置乙中b极的电极反应式为2Cl－－2e－=Cl2↑
C. 若有机废水中主要含有葡萄糖，则装置甲中M极发生的电极应为C6H12O6＋6H2O－24e－=6CO2↑＋24H＋
D. N电极发生还原反应，当N电极消耗5.6 L(标准状况下)气体时，则有2NA个H＋通过离子交换膜
【答案】D
【解析】
【分析】由题图甲分析：该装置为原电池，氧气变为水，氧元素化合价降低，发生还原反应，因此N(或Y)为正极，M(或X)为负极；电解饱和食盐水，阳极产生氯气，阴极产生氢气和氢氧化钠，产生氯气与氢氧化钠反应生成次氯酸钠，具有杀菌消毒作用，因此a要连接电源的负极做阴极，a要电源的正极做阳极。
【详解】A．从以上分析可知，装置乙的a极要与装置甲的X极连接，A项正确；
B．从以上分析可知，乙的b极为阳极，氯离子放电，B项正确；
C．因图甲中传递的是质子，葡萄糖在M极放电，故电极反应式为C6H12O6＋6H2O－24e－=6CO2↑＋24H＋，C项正确；
D．氧气在N电极得到电子，电极反应式为O2＋4H＋＋4e－=2H2O，故消耗标准状况下5.6 L氧气时（物质的量为0.25ml），转移1 ml电子，即有NA个H＋通过离子交换膜，D项错误；
故答案选D。
3. 设 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 120g由 和 组成的混合固体中 数目为
B. 标准状况下， 中C-Cl键的数目为
C. 将含有 的溶液滴入适量沸水中制得 Fe(OH)3胶体，其所含胶体粒子数目少于
D. 1mlI2(g)和 1mlH2(g)在密闭容器中充分反应，所得混合气体的分子数小于
【答案】C
【解析】
【详解】A．NaHSO4和MgSO4的摩尔质量均为120g/ml,则120g混合物的物质的量为1ml，但NaHSO4固体中阴离子为，故混合固体中数目小于NA，故A错误；
B．标况下为液体，不能根据气体摩尔体积来计算其物质的量，故B错误；
C．胶体为多个离子的集合体；将含有0.1ml FeCl3的饱和溶液，滴入沸水中加热形成Fe(OH)3胶体，所含的胶体粒子数目少于0.1NA，故C正确；
D．I2(g)和H2在密闭容器中是可逆反应，反应虽然不能彻底，但属于等体积反应，混合气体的分子数保持不变，1mlI2(g)和1mlH2在密闭容器中充分反应，所得混合气体的分子数为2NA，故D错误。
答案选C。
4. 下图所选装置和试剂均合理且能达到实验目的的是

A. 图甲：测定中和热B. 图乙：洗涤变暗银锭(表面附着Ag2S)
C. 图丙：检验SO2中混有少量CO2D. 图丁：分离四氯化碳和水的混合液
【答案】B
【解析】
【详解】A．图甲装置中没有塑料盖板盖住烧杯口，热量散失严重，故不能用于测定中和热，A不合题意；
B．图乙装置中Al和Ag2S作电极，NaCl溶液作电解质溶液，能够发生原电池反应，负极电极反应为：Al-3e-=Al3+，正极电极反应为：Ag2S+2e-=2Ag+S2-，故可用于洗涤变暗银锭(表面附着Ag2S)，B符合题意；
C．SO2和CO2均能使澄清石灰水变浑浊，故用图丙装置不能用于检验SO2中混有少量CO2，C不合题意；
D．CCl4不溶于水，故分离四氯化碳和水的混合液不是进行蒸馏操作，而是进行分液操作，D不合题意；
故答案为：B。
5. 下列有关实验操作、现象和所得结论均正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【详解】A．Al与稀硝酸反应生成硝酸铝、NO和水，有气泡冒出，不发生钝化，故A错误；
B．酸性高锰酸钾溶液可氧化过氧化氢，溶液的紫色褪去，与漂白性无关，故B错误；
C．Na融化成小球说明反应放热，且钠的熔点低于100℃，故C错误；
D．氯化铁不足，充分反应后，再滴加少量的KSCN溶液，溶液变色，可知含铁离子，则可证明KI与FeCl3的反应是可逆反应，故D正确。
答案选D。
6. 煤燃烧排放的烟气中含有和，是大气的主要污染源之一。用溶液对烟气同时脱硫脱硝(分别生成、，得到、)脱除率如图，下列说法不正确的是
A. 脱除的反应：
B. 依据图中信息，在时，吸收液中
C. 脱除率高于的原因可能是在水中的溶解度大于
D. 随着脱除反应的进行，吸收剂溶液的逐渐减小
【答案】B
【解析】
【详解】A．Ca(ClO)2溶液脱除NO的反应生成Cl-和NO，根据质量守恒和电子得失守恒配平方程式为2NO+3ClO-+H2O=2H＋+2NO+3Cl-，故A说法正确；
B．2NO+3ClO-+H2O=2H＋+2NO+3Cl-，SO2+ClO-+H2O=2H++SO+Cl-；已知n(NO):n(SO2)=2∶3；令n(NO)=2ml，n(SO2)=3ml，依据图中信息及离子方程式中的比例关系得：在80min时，NO脱除率40%，即反应的NO为：2ml×40%=0.8ml，生成1.2mlCl-，同时生成NO物质的量为0.8ml；SO2脱除率100%，即3mlSO2全部反应生成3mlCl-，所以Cl-共3ml+1.2ml=4.2ml；吸收液中n(NO)∶n(Cl-)=0.8ml∶4.2ml=4∶21，故B说法错误；
C．根据SO2和NO气体在水中的溶解度：SO2大于NO，SO2比NO更易溶于水，更容易发生反应；SO2脱除率高于NO的原因可能是SO2在水中的溶解度大于NO，故C是说法正确；
D．无论发生：2NO+3ClO-+H2O=2H＋+2NO+3Cl-，还是发生：SO2+ClO-+H2O=2H++SO+Cl-，都是使H+浓度增大，吸收剂溶液的pH减小，故D说法正确；
答案为B。
7. 以钢铁厂灰渣(主要成分为ZnO，并含少量CuO、Fe2O3等)为原料制备氧化锌的一种工艺流程如下：
已知：过量氨水使ZnO、CuO溶解，转化为[Zn(NH3)4]2+和[Cu(NH3)4]2+配离子。
下列说法正确的是
A. 滤液①中大量存在、、OH-
B. 滤渣②的成分为Cu
C. “蒸氨沉锌”过程中反应的化学方程式为
D. “煅烧”过程需使用蒸发皿
【答案】C
【解析】
【分析】浸取时，ZnO、CuO转化为[Zn(NH3)4]2+、[Cu(NH3)4]2+，MnO2、Fe2O3不反应，故滤渣①为MnO2、Fe2O3，滤液①中含有[Zn(NH3)4]2+、[Cu(NH3)4]2+、NH4HCO3、NH3·H2O，加入Zn粉时，发生反应Zn+[Cu(NH3)4]2+ =Cu+[Zn(NH3)4]2+，从而实现去除杂质[Cu(NH3)4]2+，故滤渣②为Cu、Zn（过量），滤液②中主要含[Zn(NH3)4]2+、NH4HCO3、NH3·H2O，经过蒸氨沉锌操作获得沉淀ZnCO3·Zn(OH)2，最后煅烧获得ZnO。
【详解】A．根据分析可知，滤液①中含有[Zn(NH3)4]2+、[Cu(NH3)4]2+、NH4HCO3、NH3·H2O，A错误；
B．滤渣②为Cu和过量的Zn，B错误；
C．蒸氨沉锌操作获得沉淀ZnCO3·Zn(OH)2，其化学方程式为：，C正确；
D．“煅烧”过程需使用坩埚，D错误；
故选C。
8. 一种提纯白磷样品(含惰性杂质)的工艺流程如图所示。下列说法错误的是
A. 不慎将白磷沾到皮肤上，可用稀溶液冲洗
B. 过程I中氧化产物和还原产物的物质的量之比为5∶6
C. 过程II中，除生成外，还可能生成、
D. 过程III的化学方程式为
【答案】B
【解析】
【详解】A．白磷有毒，且对人体具有腐蚀作用，不慎将白磷沾到皮肤上，可以用硫酸铜溶液冲洗，A项正确；
B．过程I中反应方程式为：11P4+60CuSO4+96H2O=20Cu3P+24H3PO4+60H2SO4，其中磷酸为氧化产物，Cu3P为还原产物，则氧化产物和还原产物的物质的量之比为6∶5，B项错误；
C．过程II为磷酸和氢氧化钙反应，除生成外，还可能生成、，C项正确；
D．据图分析，结合氧化还原反应，过程III的化学方程式为，D项正确。
故选B。
9. 华南师范大学兰亚乾教授课题组从催化剂结构与性能间关系的角度，设计了一种催化剂同时作用在阳极和阴极，用于CH3OH氧化和CO2还原反应耦合的混合电解，工作原理如图甲所示。不同催化剂条件下CO2→CO电极反应历程如图乙所示。下列说法错误的是
A. 电解总反应为2CO2＋CH3OH2CO＋HCOOH＋H2O
B. 若有2 ml H＋穿过质子交换膜，则理论上有44 g CO2被转化
C. 选择Ni8­TET催化剂催化，会比Ni­TPP消耗更多电能
D. 若以铅蓄电池为电源，则B极应与PbO2极相连接
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据甲图可得，A电极为阴极，电极反应式为2CO2+ 4e-+4H+=2CO＋2H2O，B电极为阳极，电极反应式为CH3OH+H2O-4e-═HCOOH +4H+，故电解总反应为2CO2＋CH3OH2CO＋HCOOH＋H2O，A正确；
B．根据阴极电极反应式2CO2+ 4e-+4H+=2CO＋2H2O，若有2 ml H＋穿过质子交换膜，则理论上有1mlCO2被转化，质量为44g，B正确；
C．催化剂不能改变反应的焓变，选择Ni8­TET催化剂催化，和选用Ni­TPP消耗的电能相同，C错误；
D．B极为电解池阳极，电解时连接电源正极，若以铅蓄电池为电源，则B极应与PbO2极相连接，D正确；
故选C。
10. 在石油化工中，酸碱催化占有重要地位，某酸碱催化反应(M和D制取N)的机理如下：
HM+M+H+ pKa=5.0
HM++DHMD+→N k1=1.0×107ml-1∙dm3∙s-1
M+DMD*→N k2=1.0×102ml-1∙dm3∙s-1
已知：基元反应的速率与反应物浓度幂之积成正比；该反应的决速步骤为基元反应中HMD+和MD*的生成；总反应速率为决速反应的速率之和。下列说法错误的是
A. 生成MD*的速率为：k2c(M)·c(D)
B. 酸性增大，会使M转化为HM+，降低总反应速率
C. 总反应的速率常数k=c(H+)+k2。
D. 当pH>8后，总反应的速率常数k基本不变
【答案】BD
【解析】
【分析】由总反应速率为决速反应的速率之和可得：k c(M)·c(D)= k1 c(D) c(HM+)+ k2c(M)·c(D)，则k=k1×+ k2，由电离常数Ka=可得：=，所以k=c(H+)+k2。
【详解】A．由基元反应的速率与反应物浓度幂之积成正比可知，生成MD*的速率为k2c(M)·c(D)，故A正确；
B．由平衡方程式可知，酸性增大，溶液中氢离子浓度增大，电离平衡逆向移动，HM+浓度增大，由分析可知，总反应的速率常数k=c(H+)+k2，氢离子浓度最大，k增大，总反应速率增大，故B错误；
C．由分析可知，总反应的速率常数k=c(H+)+k2，故C正确；
D．由分析可知，总反应的速率常数k=c(H+)+k2，溶液pH>8后，溶液中氢离子浓度减小，总反应的速率常数k减小，故D错误；
故选BD。
11. 有机物电极材料具有来源丰富、可降解等优点，一种负极材料为固态聚酰亚胺-水系二次电池的结构如图所示。下列说法正确的是
A. 充电时有机电极发生了氧化反应
B. 充电时每转移，右室离子数目减少
C. 放电时负极电极反应为：-2e-=
D. 将由换成，电池的比能量会下降
【答案】D
【解析】
【详解】A．由题干可知，该结构为一种负极材料为固态聚酰亚胺-水系二次电池，则有机电极为负极，充电时负极为电解池阴极，发生还原反应，A错误；
B．充电时，右侧电解为阳极，发生氧化反应，3I--2e-=I，则充电时每转移，左侧减少2ml阴离子，同时有2mlM+离子进入左室，右室离子数目减少4ml，B错误；
C．由图可知，放电时负极电极的 失去电子，发生氧化反应，生成 ，反应为-2ne-=，C错误；
D．比能量是指电池单位质量或单位体积所能输出的电能，钠的相对原子质量大于锂，高故将由换成，电池的比能量会下降，D正确；
故选D。
12. 水煤气可以在一定条件下发生反应： ，现在向 10L恒容密闭容器中充入 CO(g)和 ，所得实验数据如表所示。
下列说法正确的是
A. 该反应的反应物的总能量大于生成物的总能量
B. 实验①中，若某时刻测得 ，则此时混合气体中 的体积分数为8%
C. 实验①和③中，反应均达到平衡时，平衡常数之比
D. 实验④中，反应达到平衡时，CO的转化率为 60%
【答案】A
【解析】
【详解】A．根据实验①和②数据，可知升高温度，平衡时氢气的物质的量减少，故平衡逆向移动，该反应为放热反应，即反应物的总能量大于生成物的总能量，故A正确；
B．该反应是气体的物质的量不变的反应，若某时刻测得 ，则的物质的量为0.06ml，故此时混合气体中 的体积分数==12%，故B错误；
C．K只与温度有关，，根据实验①的数据，到平衡时，n(CO)=0.31ml；n(H2O)=0.01ml；n(H2)=0.09ml；n(CO2)=0.09ml；K①===，同样的方法可以算出K②=1，故=，故C错误；
D．实验④的温度为900℃，无法计算此温度下的平衡常数，故无法计算CO的转化率，故D错误。
答案选A。
第11卷 非选择题(共 52 分)
二、非选择题：本题共 4 小题，共52分。
13. 甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，用 Pt/Al2O3、Pd/C、Rh/SiO2作催化剂都可以采用如下反应来合成甲醇：2H2(g)+CO(g)⇌CH3OH(g)
(1)下表所列数据是各化学键的键能：
则反应的ΔH=___________kJ·ml−1(用字母表示)。
(2)三种不同催化剂作用时，CO 的转化率如图1 所示，则最适合作催化剂的是_____。某科研小组用 Pd/C 作催化剂。在 450 ℃时，分别研究了[n(H2)∶n(CO)]为 2∶1、3∶1 时CO 转化率的变化情况(图2)。则图 2 中表示 n(H2)∶n(CO)＝3∶1 的变化曲线为_______。
(3)某化学研究性学习小组模拟工业合成甲醇的反应，在2 L的恒容密闭容器内充入1 ml CO和2 ml H2，加入合适催化剂后在某温度下开始反应，并用压力计监测容器内压强的变化如下：
则从反应开始到20 min时，CO的平均反应速率为_________，该温度下的平衡常数K 为_________。
【答案】 ①. 2a+b−3c−d−e ②. Pt/Al2O3 ③. 曲线 a ④. 0.0125 ml·L−1·min−1 ⑤. 4
【解析】
【分析】（1）焓变等于断裂化学键吸收的能量减去成键释放的能量；
（2）增大氢气的量可促进CO的转化，CO的转化率增大；
（3）由表中数据可知，20min达到平衡，设转化的CO为x，则
结合v= 及K为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比计算。
【详解】(1)ΔH=反应物键能−生成物键能=(2a+b−3c−d−e)kJ·ml−1。
(2)由图 1 可知，三种催化剂作用时，催化效果为 Pt/Al2O3>Pd/C>Rh/SiO2，最适合作催化剂的是 Pt/Al2O3；H2和 CO 反应时，H2的量越大，CO 的转化率越大，所以 n(H2)：n(CO)=3：1 的变化曲线为曲线a；
(3) 由表中数据可知，20min达到平衡，设转化的CO为x，则

由，可得 x=05
，
平衡常数。
14. 钒酸钇(YVO4)广泛应用于光纤通信领域，一种用废钒催化剂(含 V2O5、K2O、SiO2少量Fe2O3制取YVO4的工艺流程如下：
已知：V2O2(OH)4既能与强酸反应，又能与强碱反应。 回答下列问题：
（1）V2O2(OH)4中V元素的化合价为___________。
（2）“还原酸浸”时，钒以VO2+浸出，“浸出液”中还含有的金属离子是___________。V2O5被还原的离子方程式为___________。
（3）常温下，“钒、钾分离”时，pH 对钒的沉淀率的影响如图所示：pH＞7时，随pH增大钒的沉淀率降低的原因可能是___________。
（4）结合“碱溶”和“沉钒”可知，、氧化性更强的是___________，“沉钒”时发生反应的化学方程式为___________。
（5）某废钒催化剂中V2O5的含量为26.0%，某工厂用1吨该废钒催化剂且用该工艺流程生产YVO4，整个流程中V的损耗率为30.0%，则最终得到 YVO4___________。
【答案】（1）+4 （2） ①. Fe2+、K+ ②. 4H++V2O5+=2VO2+++2H2O
（3）V2O2(OH)4能与强碱反应，碱性越强，V2O2(OH)4损耗率越大
（4） ①. ②. NH4Cl+NaVO3=NH4VO3↓+NaCl
（5）408kg
【解析】
【分析】废钒催化剂(含 V2O5、K2O、SiO2少量Fe2O3)中加入K2SO3和硫酸，将V2O5还原为VOSO4，Fe2O3还原为Fe2+，过滤；往浸出液中加入KOH溶液，过滤，得到滤饼V2O2(OH)4，往滤饼中加入NaClO3、NaOH溶液进行碱溶，过滤；往滤液中加入NH4Cl沉钒，得到NH4VO3，将NH4VO3进行焙烧，得到V2O5，加入Y2O3，高温灼烧，制得YVO4。
【小问1详解】
V2O2(OH)4中，O显-2价，H显+1价，则V元素的化合价为+4。
【小问2详解】
“还原酸浸”时，钒以VO2+浸出，Fe2O3被还原为Fe2+，则“浸出液”中还含有的金属离子是Fe2+、K+。V2O5被还原为VO2+，离子方程式为4H++V2O5+=2VO2+++2H2O。
【小问3详解】
题中信息显示，V2O2(OH)4既能与强酸反应，又能与强碱反应，则pH＞7时，溶液的碱性增强，V2O2(OH)4会发生溶解，所以随pH增大钒的沉淀率降低的原因可能是：V2O2(OH)4能与强碱反应，碱性越强，V2O2(OH)4损耗率越大。
小问4详解】
往滤饼V2O2(OH)4中加入NaClO3、NaOH溶液进行碱溶，得到NaVO3，则、氧化性更强的是，“沉钒”时，NaVO3转化为NH4VO3，发生反应的化学方程式为NH4Cl+NaVO3=NH4VO3↓+NaCl。
【小问5详解】
依据V元素守恒，可建立关系式：V2O5——2YVO4，m(V2O5)=1t×26.0%×(1-30.0%)=0.182t=182kg，V2O5的相对分子质量为182，YVO4的相对分子质量为204，则最终得到 YVO4的质量为=408kg。
【点睛】含矾催化剂还原酸浸时，可将其粉碎，并不断搅拌，以增大浸出速率，提高浸出率。
15. 高铁酸钾(K2FeO4)具有高效的消毒作用，为一种新型非氯高效消毒剂。已知： K2FeO4易溶于水、微溶于浓碱溶液，不溶于乙醇，在的强碱性溶液中较稳定。实验室中常用KClO在强碱性介质中与 Fe(NO3)3；溶液反应制备 K2FeO4，装置如图所示(夹持装置略)。
回答下列问题：
（1）D装置中盛装 Fe(NO3)3溶液的分液漏斗右侧的导管的作用是___________。
（2）选择上述装置制备K2FeO4，按气流从左到右的方向，合理的连接顺序为___________(填仪器接口字母，仪器不可重复使用)。
（3）写出 KClO 在强碱性介质中与 Fe(NO3)3反应生成 K2FeO4的离子方程式___________。若滴加Fe(NO3)3溶液的速度过快，导致的后果是___________。
（4）制备的高铁酸钾粗产品中含有KCl、KOH等杂质，以下为提纯步骤：
①取一定量的高铁酸钾粗产品，溶于冷的稀KOH溶液；
②过滤，将滤液置于冰水浴中，向滤液中加入试剂 X；
③搅拌、静置、过滤，用乙醇洗涤2~3次，在真空干燥箱中干燥。
步骤②中加入的试剂 X是___________(可供选择的试剂：蒸馏水、饱和 NaOH溶液、稀NaOH 溶液、饱和 KOH溶液、稀 KOH溶液)，原因是___________。
（5）测定 K2FeO4产品的纯度：称取2.00 g制得的 K2FeO4，产品溶于适量___________(填试剂名称)中，加入足量 充分反应后过滤，将滤液转移到250mL容量瓶中定容。 以上溶液配制过程中需要用到玻璃棒，它的作用为___________。用___________(填仪器名称)量取上述配置好的溶液25.00mL于试管中，一定条件下滴入 溶液充分反应，消耗溶液体积为 26.00 mL。 该K2FeO4样品的纯度为___________%。
已知：


【答案】（1）平衡压强，使分液漏斗中的液体顺利流下
（2）a1→f→g→c→b→e
（3） ①. 2Fe3++3ClO−+10OH−=2+3Cl−+5H2O ②. 产品纯度降低
（4） ①. 饱和KOH溶液 ②. K2FeO4在强碱性溶液中较稳定，且微溶于浓碱溶液中
（5） ①. KOH溶液 ②. 25mL移液管或酸式滴定管 ③. 搅拌和引流 ④. 85.8
【解析】
【分析】A中加热下浓盐酸和二氧化锰反应生成氯气，通入F中饱和食盐水除去氯气中的氯化氢气体，再通入D中与含Fe(OH)3的悬浊液(含KOH)反应即可制取K2FeO4，最后通入E中用氢氧化钠溶液吸收未反应完的氯气；提纯高铁酸钾(K2FeO4)粗产品时，由于K2FeO4在0～5℃的强碱性溶液中较稳定，可将粗产品溶于冷的KOH稀溶液中，形成含有K2FeO4、KCl、KOH杂质的溶液，Fe(OH)3以沉淀析出；将滤液置于冰水浴中，向滤液中加入饱和KOH溶液，K2FeO4以沉淀形式析出；由于K2FeO4易溶于水、微溶于浓碱溶液，不溶于乙醇，防止用水洗涤时晶体溶解损失，改用乙醇洗涤2～3次，得到纯净的K2FeO4晶体。
【小问1详解】
D装置盛装 Fe(NO3)3溶液的分液漏斗右侧的导管的作用是：平衡压强，使分液漏斗中的液体顺利流下；
【小问2详解】
据分析，选择实验装置是A、F、D、E，气体与溶液反应或洗气都应是长进短出，则按气流从左到右的方向，制备K2FeO4的合理的连接顺序a1→f→g→c→b→e；
【小问3详解】
KClO在强碱性介质中与Fe(NO3)3反应生成K2FeO4、KCl和水，反应中Fe3+被氧化为，ClO-被还原为Cl-，反应在碱性条件进行，根据电子守恒、原子守恒、电荷守恒得离子方程式为2Fe3++3ClO−+10OH−=2+3Cl−+5H2O；若滴加Fe(NO3)3溶液的速度过快则会导致Fe(NO3)3剩余，在碱性条件下生成Fe(0H)3，会导致产品不纯；
【小问4详解】
高铁酸钾粗产品中含有KCl、KOH等杂质，提纯时，因为K2FeO4在的强碱性溶液中较稳定，故先用KOH稀溶液溶解高铁酸钾，过滤除掉不溶性杂质，再向滤液中滴加KOH饱和溶液，由于高铁酸钾微溶于浓碱溶液，则会析出高铁酸钾固体；故X为KOH饱和溶液；
【小问5详解】
由于在的强碱性溶液中较稳定，故可用KOH溶液溶解样品，溶液配制过程中需要用到玻璃棒，溶解时玻璃棒的作用是搅拌，转移、洗涤时玻璃棒的作用是引流；准确取出25mL样品溶液可以用25mL移液管或酸式滴定管；根据给出的方程式：；
可得关系式：，n[]=0.1ml/L0.026L=0.0026ml，则n(K2FeO4)=，则原样品中n(K2FeO4)=，则样品的纯度为=85.8%。
16. 氮是空气中含量最多的元素，在自然界中的存在十分广泛，实验小组对不同含氮物质做了相关研究。
（1）乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是二元弱碱，分步电离，在溶液中的电离类似于氨。 时，乙二胺溶液中各含氮微粒的分布分数δ(平衡时某含氮微粒的浓度占各含氮微粒浓度之和的分数)随溶液的变化曲线如图所示。
①H2NCH2CH2NH2在水溶液中第一步电离的方程式为___________。
②乙二胺一级电离平衡常数。 为___________。
（2）工业上利用氨气脱硝反应，实现二者的无害化处理，已知下列反应：
①
②
③
则 6NO(g)+4NH3(g)6H2O(g)+5N2(g) ___________。
（3）氨气常被用于对汽车尾气中的氮氧化物进行无害化处理，以消除其对空气的污染。去除NO的反应历程如图1所示，此反应中的氧化剂为___________(填化学式)，含铁元素的中间产物有___________种。
若选用不同的铁的氧化物为催化剂可实现较低温度下的转化，根据图 2选择的适宜条件为___________。
（4）利用电化学原理脱硝可同时获得电能，其工作原理如图所示。则负极发生的电极反应式为___________，当外电路中有2ml电子通过时，理论上通过质子膜的微粒的物质的量为___________ 。
【答案】（1） ①. H2NCH2CH2NH2+H2OH2NCH2CH2NH+OH- ②. 10-4.9
（2）
（3） ①. NO、O2 ②. 2 ③. Fe2O3作催化剂、反应温度为250℃
（4） ① NO-3e-+2H2O=NO+4H+ ②. 2ml
【解析】
【小问1详解】
①乙二胺属于二元弱碱，在水溶液中分步电离，第一级电离方程式为H2NCH2CH2NH2+H2OH2NCH2CH2NH+OH-；
②根据图像，乙二胺一级电离平衡常数，Kb1==10-4.9；
【小问2详解】
根据盖斯定律，将热化学方程式进行叠加，①×3+②×3-③×2，整理可得6NO(g)+4NH3(g)6H2O(g)+5N2(g) 的。
【小问3详解】
在氧化还原反应中，氧化剂得到电子，元素化合价降低。根据图示可知：在历程图1中，元素的化合价降低的物质为NO、O2，所以氧化剂为NO、O2；含铁元素的中间产物有Fe2+—NH2和Fe2+这2种；根据图2可知：在使用Fe2O3为催化剂时，NO的转化率相对来说较高，反应温度合适为250℃，故根据图2选择的适宜条件为Fe2O3作催化剂、反应温度为250℃；
【小问4详解】
该装置为原电池，在原电池反应中，负极失去电子，发生氧化反应，正极上得到电子，发生还原反应。根据图示可知：NO在负极失去电子转化为HNO3，电极反应式为：NO-3e-+2H2O=NO+4H+；当外电路中有2 ml电子通过时，有2 ml H+通过质子膜进入正极区和O2结合生成H2O，根据电子守恒，通过的微粒的物质的量为2 ml。选项
实验操作
现象
结论
A
铝箔插入稀硝酸中
无明显现象
铝箔表面形成了致密的氧化膜
B
将足量的 H₂O₂溶液滴入少量的酸性高锰酸钾溶液
溶液的紫色褪去
H₂O₂具有漂白性
C
将一小块钠放入盛有蒸馏水的烧杯中
钠块浮于水面上，熔成闪亮的小球，发出嘶嘶的声音，无规则的游动
单质钠与水的反应是放热反应，且生成了气体，其熔点高于 100℃
D
取 5 mL 0.1 ml·L⁻¹KI 溶液，滴加5~6滴0.1ml·L⁻¹FeCl₃溶液，充分反应后，再滴加少量的 KSCN 溶液
溶液变红
KI 与 FeCl₃ 的反应是可逆反应
实验编号
温度/℃
起始时物质的量/ml
平衡时物质的量/ml
n(CO)
n(H₂O)
n(H₂)
①
700
0.40
0.10
0.09
②
800
0.10
0.40
0.08
③
800
0.20
0.30
a
④
900
0.10
0.15
b
化学键
H—H
C≡O
C—H
C—O
O—H
键能/(kJ·ml−1)
a
b
c
d
e
反应时间/min
0
5
10
15
20
25
压强/MPa
12.6
108
9.5
8.7
8.4
8.4
选项
实验操作
现象
结论
A
铝箔插入稀硝酸中
无明显现象
铝箔表面形成了致密的氧化膜
B
将足量的 H₂O₂溶液滴入少量的酸性高锰酸钾溶液
溶液的紫色褪去
H₂O₂具有漂白性
C
将一小块钠放入盛有蒸馏水的烧杯中
钠块浮于水面上，熔成闪亮的小球，发出嘶嘶的声音，无规则的游动
单质钠与水的反应是放热反应，且生成了气体，其熔点高于 100℃
D
取 5 mL 0.1 ml·L⁻¹KI 溶液，滴加5~6滴0.1ml·L⁻¹FeCl₃溶液，充分反应后，再滴加少量的 KSCN 溶液
溶液变红
KI 与 FeCl₃ 的反应是可逆反应
实验编号
温度/℃
起始时物质的量/ml
平衡时物质的量/ml
n(CO)
n(H₂O)
n(H₂)
①
700
0.40
0.10
0.09
②
800
0.10
0.40
0.08
③
800
0.20
0.30
a
④
900
0.10
0.15
b
化学键
H—H
C≡O
C—H
C—O
O—H
键能/(kJ·ml−1)
a
b
c
d
e
反应时间/min
0
5
10
15
20
25
压强/MPa
12.6
10.8
9.5
8.7
8.4
8.4