?江蘇省揚(yáng)州中學(xué)高二化學(xué)試題
(考試時(shí)間：75分鐘 考試分值：100分)
可能用到的相對(duì)的原子質(zhì)量：H-1 C-12 O-16 Cu-64
一、單項(xiàng)選擇題：每題3分，共39分。每題只有一個(gè)選項(xiàng)最符合題意。
1. 化學(xué)創(chuàng)造美好生活。下列生產(chǎn)活動(dòng)中，沒有運(yùn)用相應(yīng)化學(xué)原理的是
選項(xiàng)
生產(chǎn)活動(dòng)
化學(xué)原理
A
用聚乙烯塑料制作食品保鮮膜
聚乙烯燃燒放熱
B
利用海水制取鎂單質(zhì)
Mg2+可被電解還原
C
食品冷藏保存
溫度降低化學(xué)反應(yīng)速率減慢
D
公園的鋼鐵護(hù)欄涂刷多彩防銹漆
鋼鐵與潮濕空氣隔絕可防止腐蝕

A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【詳解】A．用聚乙烯塑料制作食品保鮮膜，因?yàn)榫垡蚁┬再|(zhì)穩(wěn)定無毒，A錯(cuò)誤；
B．用電解法使鎂離子被還原，制備鎂單質(zhì)，B正確；
C．食品冷藏保存，利用溫度降低化學(xué)反應(yīng)速率減慢，C正確；
D．涂刷多彩防銹漆，使鋼鐵與潮濕空氣隔絕可防止腐蝕，D正確；
故選A。
2. 已知共價(jià)鍵的鍵能與熱化學(xué)方程式信息如下表：
共價(jià)鍵
H- H
H-O
鍵能/(kJ·mol-1)
436
463
熱化學(xué)方程式
2H2(g) + O2 (g)=2H2O(g) ΔH= -482kJ·mol-1
則2O(g)=O2(g)的ΔH為
A. 428 kJ·mol-1 B. -428 kJ·mol-1 C. 498 kJ·mol-1 D. -498 kJ·mol-1
【答案】D
【解析】
【分析】根據(jù)ΔH=反應(yīng)物的鍵能總和-生成物的鍵能總和計(jì)算。
【詳解】反應(yīng)的ΔH=2(H-H)+(O-O)-4(H-O)；-482kJ/mol=2×436kJ/mol+(O-O)-4×463kJ/mol，解得O-O鍵的鍵能為498kJ/mol，2個(gè)氧原子結(jié)合生成氧氣的過程需要釋放能量，因此2O(g)=O2(g)的ΔH=-498kJ/mol。
3. Na2Cr2O7的酸性水溶液隨著H+濃度的增大會(huì)轉(zhuǎn)化為CrO3。電解法制備CrO3的原理如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是

A. 電解時(shí)只允許H+通過離子交換膜
B. 生成O2和H2的質(zhì)量比為8∶1
C. 電解一段時(shí)間后陰極區(qū)溶液OH-的濃度增大
D. CrO3的生成反應(yīng)為：Cr2O+2H+=2CrO3+H2O
【答案】A
【解析】
【分析】根據(jù)左側(cè)電極上生成，右側(cè)電極上生成，知左側(cè)電極為陽極，發(fā)生反應(yīng)：，右側(cè)電極為陰極，發(fā)生反應(yīng)：；由題意知，左室中隨著濃度增大轉(zhuǎn)化為，因此陽極生成的不能通過離子交換膜。
【詳解】A．由以上分析知，電解時(shí)通過離子交換膜的是，A項(xiàng)錯(cuò)誤；
B．根據(jù)各電極上轉(zhuǎn)移電子數(shù)相同，由陽極反應(yīng)和陰極反應(yīng)，知生成和的物質(zhì)的量之比為1∶2，其質(zhì)量比為8∶1，B項(xiàng)正確；
C．根據(jù)陰極反應(yīng)知，電解一段時(shí)間后陰極區(qū)溶液的濃度增大，C項(xiàng)正確：
D．電解過程中陽極區(qū)的濃度增大，轉(zhuǎn)化為，D項(xiàng)正確。
故選A。
4. 液氨中存在平衡：。如圖所示為電解池裝置，以的液氨溶液為電解液，電解過程中a、b兩個(gè)惰性電極上都有氣泡產(chǎn)生。下列有關(guān)說法正確的是

A. b電極連接的是電源的負(fù)極 B. a電極的反應(yīng)為
C. 電解過程中，陰極附近K+濃度減小 D. 理論上兩極產(chǎn)生的氣體物質(zhì)的量之比為1:1
【答案】B
【解析】
【分析】
【詳解】A．根據(jù)圖示可知：在b電極上產(chǎn)生N2，N元素化合價(jià)升高，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，所以b電極為陽極，連接電源的正極，A錯(cuò)誤；
B．電極a上產(chǎn)生H2，H元素化合價(jià)降低得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，所以a電極為陰極，電極反應(yīng)式為：，B正確；
C．電解過程中，陰極附近產(chǎn)生，使附近溶液中陰離子濃度增大，為維持溶液電中性，陽離子K+會(huì)向陰極區(qū)定向移動(dòng)，最終導(dǎo)致陰極附近K+濃度增大，C錯(cuò)誤；
D．每反應(yīng)產(chǎn)生1 mol H2，轉(zhuǎn)移2 mol電子，每反應(yīng)產(chǎn)生1 mol N2，轉(zhuǎn)移6 mol電子，故陰極產(chǎn)生H2與陽極產(chǎn)生的N2的物質(zhì)的量的比是3:1，D錯(cuò)誤；
選B。
5. 在相同條件下研究催化劑I、Ⅱ?qū)Ψ磻?yīng)的影響，各物質(zhì)濃度c隨反應(yīng)時(shí)間t的部分變化曲線如圖，則

A. 無催化劑時(shí)，反應(yīng)不能進(jìn)行
B. 與催化劑Ⅰ相比，Ⅱ使反應(yīng)活化能更低
C. a曲線表示使用催化劑Ⅱ時(shí)X的濃度隨t的變化
D. 使用催化劑Ⅰ時(shí)，內(nèi)，
【答案】D
【解析】
【詳解】A．由圖可知，無催化劑時(shí)，隨反應(yīng)進(jìn)行，生成物濃度也增加，說明反應(yīng)也在進(jìn)行，故A錯(cuò)誤；
B．由圖可知，催化劑I比催化劑II催化效果好，說明催化劑I使反應(yīng)活化能更低，反應(yīng)更快，故B錯(cuò)誤；
C．由圖可知，使用催化劑II時(shí)，在0~2min 內(nèi)Y的濃度變化了2.0mol/L，而a曲線表示的X的濃度變化了2.0mol/L，二者變化量之比不等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，所以a曲線不表示使用催化劑II時(shí)X濃度隨時(shí)間t的變化，故C錯(cuò)誤；
D．使用催化劑I時(shí)，在0~2min 內(nèi)，Y的濃度變化了4.0mol/L，則(Y) ===2.0，(X) =(Y) =2.0=1.0，故D正確；
答案選D。

6. 已知：2NO2(g)?N2O4(g) ΔH＜0，下列分析正確的是
A. 1 mol平衡混合氣體中含1 mol N原子
B. 斷裂2 mol NO2中的共價(jià)鍵所需能量小于斷裂1 mol N2O4中的共價(jià)鍵所需能量
C. 恒溫時(shí)，縮小容積，氣體顏色變深，單位時(shí)間內(nèi)生成 N2O4的物質(zhì)的量減少
D. 恒容時(shí)，水浴加熱，活化能減小，反應(yīng)速率增大
【答案】B
【解析】
【詳解】A．1molNO2含有1molN原子，1molN2O4含有2molN原子，現(xiàn)為可逆反應(yīng)，為NO2和N2O4的混合氣體，1 mol平衡混合氣體中所含原子大于1 mol N，A項(xiàng)錯(cuò)誤；
B．反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g)為放熱反應(yīng)，故完全斷開2molNO2分子中的共價(jià)鍵所吸收的熱量比完全斷開1molN2O4分子中的共價(jià)鍵所吸收的熱量少，B項(xiàng)正確；
C．氣體體積壓縮，顏色變深是因?yàn)轶w積減小，濃度變大，單位時(shí)間內(nèi)生成 N2O4的物質(zhì)的量相比原始狀態(tài)增多，C項(xiàng)錯(cuò)誤；
D．恒容時(shí)，水浴加熱，活化分子百分?jǐn)?shù)增大，反應(yīng)速率加快，D項(xiàng)錯(cuò)誤；
答案選B。
7. 如圖，c管為上端封口的量氣管，為測(cè)定乙酸溶液濃度，量取待測(cè)樣品加入b容器中，接通電源，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。下列說法正確的是

A. 左側(cè)電極反應(yīng)：
B. 實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，b中溶液紅色恰好褪去
C. 若c中收集氣體，則樣品中乙酸濃度為
D. 把鹽橋換為U形銅導(dǎo)線，不影響測(cè)定結(jié)果
【答案】A
【解析】
【分析】本裝置為電解池，左側(cè)陽極析出氧氣，右側(cè)陰極析出氫氣，據(jù)此分析解題。
【詳解】A．左側(cè)陽極析出氧氣，左側(cè)電極反應(yīng)：，A正確；
B．右側(cè)電極反應(yīng)2CH3COOH+2e-=H2+2CH3COO-，反應(yīng)結(jié)束時(shí)溶液中存在CH3COO-，水解后溶液顯堿性，故溶液為紅色，B錯(cuò)誤；
C．若c中收集氣體，若在標(biāo)況下，c中收集氣體的物質(zhì)的量為0.5×10-3mol，轉(zhuǎn)移電子量為0.5×10-3mol×4=2×10-3mol，故產(chǎn)生氫氣：1×10-3mol，則樣品中乙酸濃度為：2×10-3mol ÷10÷10-3=，并且題中未給定氣體狀態(tài)不能準(zhǔn)確計(jì)算，C錯(cuò)誤；
D．鹽橋換為U形銅導(dǎo)線則不能起到傳遞離子使溶液呈電中性的效果，影響反應(yīng)進(jìn)行，D錯(cuò)誤；
答案選A。
8. 某合成氨速率方程為：(k為速率常數(shù))，部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表。下列說法正確的是
實(shí)驗(yàn)




1
m
n
p
q
2
2m
n
p
2q
3
m
n
0.1p
10q
4
m
2n
p
2.828q

A. k與物質(zhì)性質(zhì)有關(guān)，與反應(yīng)溫度、壓強(qiáng)、反應(yīng)物濃度無關(guān)
B. α=1，γ= -1
C. 恒容容器中反應(yīng)時(shí)，充He氣，壓強(qiáng)增大反應(yīng)速率加快
D. 采用適當(dāng)催化劑，反應(yīng)活化能、焓變均減小
【答案】B
【解析】
【詳解】A．k為速率常數(shù)，與反應(yīng)溫度有關(guān)，A錯(cuò)誤；
B．將實(shí)驗(yàn)1、2的數(shù)據(jù)代入方程，可得α=1，將1、3的數(shù)據(jù)代入方程，可得γ=-1，B正確；
C．恒容容器中反應(yīng)，充入He，N2、H2、NH3三種氣體的濃度不變，v不變，C錯(cuò)誤；
D．催化劑不能改變化學(xué)反應(yīng)的焓變，D錯(cuò)誤；
故答案選B。
9. 某儲(chǔ)能電池原理如圖。下列說法正確的是

A. 放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)：
B. 放電時(shí)透過多孔活性炭電極向中遷移
C. 放電時(shí)每轉(zhuǎn)移電子，理論上吸收
D. 充電過程中，溶液濃度增大
【答案】A
【解析】
【分析】放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)：，正極反應(yīng)：Cl2+2e-=2Cl-，消耗氯氣，放電時(shí)，陰離子移向負(fù)極，充電時(shí)陽極：2Cl--2e-=Cl2，由此解析。
【詳解】A． 放電時(shí)負(fù)極失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)：，故A正確；
B． 放電時(shí)，陰離子移向負(fù)極，放電時(shí)透過多孔活性炭電極向NaCl中遷移，故B錯(cuò)誤；
C． 放電時(shí)每轉(zhuǎn)移電子，正極：Cl2+2e-=2Cl-，理論上釋放，故C錯(cuò)誤；
D． 充電過程中，陽極：2Cl--2e-=Cl2，消耗氯離子，溶液濃度減小，故D錯(cuò)誤；
故選A。
10. 室溫下，下列實(shí)驗(yàn)探究方案不能達(dá)到探究目的的是
選項(xiàng)
探究方案
探究目的
A
向5mL 0.1mol/L KI溶液中加入1 mL 0.1mol/L FeCl3溶液充分反應(yīng)后用苯萃取2~3次，取水層滴加KSCN溶液觀察溶液顏色變化
化學(xué)反應(yīng)有一定限度
B
向盛有水溶液的試管中滴加幾滴品紅溶液，振蕩，加熱試管，觀察溶液顏色變化
具有漂白性
C
向盛有淀粉-KI溶液的試管中滴加幾滴溴水，振蕩，觀察溶液顏色變化
Br2的氧化性比I2的強(qiáng)
D
分別取50mL 0.5mol/L硫酸、氫氧化鋇兩溶液在量熱器中充分反應(yīng)，測(cè)定反應(yīng)前后最大溫度差
測(cè)定中和熱

A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【詳解】A．，根據(jù)數(shù)據(jù)可知I-過量，充分反應(yīng)后用苯萃取2~3次，取水層滴加KSCN溶液，溶液顏色變紅，說明該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，化學(xué)反應(yīng)有一定限度，故A正確；
B．向盛有水溶液的試管中滴加幾滴品紅溶液，振蕩品紅褪色，加熱試管，觀察溶液顏色又恢復(fù)，與有色物質(zhì)反應(yīng)生成不穩(wěn)定的無色物質(zhì)，具有漂白性，故B正確；
C．淀粉-KI溶液的試管中滴加幾滴溴水，發(fā)生，淀粉變藍(lán)，說明Br2的氧化性比I2的強(qiáng)，故C正確；
D．中和熱是稀的強(qiáng)酸強(qiáng)堿反應(yīng)生成1mol水放出的熱量，硫酸與氫氧化鋇反應(yīng)除了生成水還生成BaSO4沉淀，測(cè)出的數(shù)值比中和熱的數(shù)值大，故D錯(cuò)誤；
故答案為D。
11. 某溫度下，降冰片烯在鈦雜環(huán)丁烷催化下聚合，反應(yīng)物濃度與催化劑濃度及時(shí)間關(guān)系如圖。已知反應(yīng)物消耗一半所需的時(shí)間稱為半衰期，下列說法正確的是

A. 其他條件相同時(shí)，降冰片烯濃度越大，反應(yīng)速率越大
B. 其它條件相同時(shí)，催化劑濃度越大，反應(yīng)速率越大
C. 條件②，反應(yīng)速率為0.012 mol·L-1·min-1
D. 條件①，降冰片烯起始濃度為3.0mol·L-1時(shí)，半衰期為125min
【答案】B
【解析】
【詳解】A．曲線①③所用的催化劑濃度相等，但降冰片烯濃度不等，開始時(shí)降冰片烯的濃度曲線①是曲線③的2倍，完全消耗時(shí)所需時(shí)間曲線①是曲線③的2倍，兩者反應(yīng)速率相等，所以其他條件相同時(shí)，降冰片烯濃度與反應(yīng)速率無關(guān)，A錯(cuò)誤；
B．從圖中可知，①和②初始時(shí)降冰片烯的濃度相同，②催化劑濃度為①中的2倍，②降冰片烯反應(yīng)速率為①中的2倍，則其他條件相同時(shí)，催化劑濃度越大，反應(yīng)速率越快，B正確；
C．從圖中可知，條件②降冰片烯初始濃度為3mol/L，125min后降冰片烯濃度將為0，則其反應(yīng)速率為，C錯(cuò)誤；
D．條件①降冰片烯起始濃度為3mol/L，降為1.5mol/L時(shí)用時(shí)125min，但是從1.5mol/L降低至0.75mol/L用時(shí)小于125min，則不能說其半衰期為125min，D錯(cuò)誤；
故答案選B。
12. 三元電池是電動(dòng)汽車的新能源，其充電時(shí)總反應(yīng)為： LiNixCoyMnzO2＋6C(石墨)=Li1-aNixCoyMnzO2＋LiaC6，電池工作原理如圖所示，兩極之間有一個(gè)允許特定的離子X通過的隔膜。下列說法正確的是

A. 允許離子X通過的隔膜屬于陰離子交換膜
B. 充電時(shí)，A為陰極，Li＋被氧化
C. 該電池可用稀硫酸作電解質(zhì)溶液
D. 放電時(shí)，正極反應(yīng)式為L(zhǎng)i1-aNixCoyMnzO2＋aLi＋＋ae-=LiNixCoyMnzO2
【答案】D
【解析】
【分析】充電時(shí)總反應(yīng)為： LiNixCoyMnzO2＋6C(石墨)=Li1-aNixCoyMnzO2＋LiaC6，逆過程是放電時(shí)的反應(yīng)，放電時(shí)，正極B是得電子的還原反應(yīng)，反應(yīng)式為L(zhǎng)i1-aNixCoyMnzO2＋aLi＋＋ae-=LiNixCoyMnzO2，A是負(fù)極，是金屬鋰失電子的氧化反應(yīng)，據(jù)此分析解答。
【詳解】A．放電時(shí)，A是負(fù)極，B是正極，Li+向正極移動(dòng)，則x是Li+，允許陽離子通過的隔膜為陽離子交換膜，故A錯(cuò)誤；
B．充電時(shí)，A為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，Li＋被還原，故B錯(cuò)誤；
C．由于Li能與稀硫酸發(fā)生反應(yīng)，則稀硫酸不能用作該電池的電解質(zhì)溶液，故C錯(cuò)誤；
D．放電時(shí)，正極B是得電子還原反應(yīng)，反應(yīng)式為L(zhǎng)i1-aNixCoyMnzO2＋aLi＋＋ae-=LiNixCoyMnzO2，故D正確；
答案選D。
13. 室溫下，某溶液初始時(shí)僅溶有M和N且濃度相等，同時(shí)發(fā)生以下兩個(gè)反應(yīng)：①M(fèi)+N=X+Y；②M+N=X+Z，反應(yīng)①的速率可表示為v1=k1c2(M)，反應(yīng)②的速率可表示為v2=k2c2(M) (k1、k2為速率常數(shù))。反應(yīng)體系中組分M、Z的濃度隨時(shí)間變化情況如圖，下列說法正確的是

A. 0～30min時(shí)間段內(nèi)，Y的平均反應(yīng)速率為6.67×10-8mol?L-1?min-1
B. 反應(yīng)開始后，體系中Y和Z的濃度之比逐漸變大
C. 如果反應(yīng)能進(jìn)行到底，反應(yīng)結(jié)束時(shí)62.5%的M轉(zhuǎn)化為Y
D. 反應(yīng)①的活化能比反應(yīng)②的活化能大
【答案】D
【解析】
【詳解】A．由圖中數(shù)據(jù)可知，30min時(shí)，M、Z的濃度分別為0.300和0.125 ，則M的變化量為0.5 -0.300 =0.200 ，其中轉(zhuǎn)化為Y的變化量為0.200 -0.125 =0.075 。因此，0～30min時(shí)間段內(nèi)，Y的平均反應(yīng)速率為 ，故A錯(cuò)誤；
B．由題中信息可知，反應(yīng)①和反應(yīng)②的速率之比為，Y和Z分別為反應(yīng)①和反應(yīng)②的產(chǎn)物，且兩者與M的化學(xué)計(jì)量數(shù)相同(化學(xué)計(jì)量數(shù)均為1)，因此反應(yīng)開始后，體系中Y和Z的濃度之比等于，由于k1、k2為速率常數(shù)，故該比值保持不變，故B錯(cuò)誤；
C．結(jié)合A、B的分析可知因此反應(yīng)開始后，在相同的時(shí)間內(nèi)體系中Y和Z的濃度之比等于，因此，如果反應(yīng)能進(jìn)行到底，反應(yīng)結(jié)束時(shí)有的M轉(zhuǎn)化為Y，即37.5%的M轉(zhuǎn)化為Y，故C錯(cuò)誤；
D．由以上分析可知，在相同的時(shí)間內(nèi)生成Z較多、生成Y較少，因此，反應(yīng)①的化學(xué)反應(yīng)速率較小，在同一體系中，活化能較小的化學(xué)反應(yīng)速率較快，故反應(yīng)①的活化能比反應(yīng)②的活化能大，故D正確；
故答案為D。
二、非選擇題：共4題，共61分。
14. 化學(xué)反應(yīng)原理對(duì)化學(xué)反應(yīng)的研究具有指導(dǎo)意義。
（1）目前城市機(jī)動(dòng)車廢氣的排放已成為城市大氣污染的重要來源。氣缸中生成NO的反應(yīng)為：N2(g)+O2(g)2NO(g)
①汽車啟動(dòng)后，氣缸內(nèi)溫度越高，單位時(shí)間內(nèi)NO排放量越大，可能的原因是___________。
②可用NH3催化還原NO消除污染，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式___________。
（2）由金紅石(TiO2)制取單質(zhì)Ti，涉及到的步驟為：
TiO2TiCl4Ti
已知：① C(s)＋O2(g)=CO2(g)； ?H= -393.5 kJ·mol-1
② 2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)； ?H= -566 kJ·mol-1
③ TiO2(s)＋2Cl2(g)=TiCl4(s)＋O2(g)； ?H=+141 kJ·mol-1
則TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)=TiCl4(s)＋2CO(g)的?H=___________。
（3）用Pt作電極，甲醇(CH3OH)-KOH(aq)-空氣可制成甲醇燃料電池，電池負(fù)極電極反應(yīng)式為___________ ，用該電池作電源、石墨作電極電解CuSO4溶液，電解過程中陽極電極反應(yīng)式為___________ ，當(dāng)電解池陰極增重3.84g時(shí)，理論上參加反應(yīng)的甲醇質(zhì)量___________g。
（4）用Cl2生產(chǎn)某些含氯有機(jī)物時(shí)會(huì)產(chǎn)生副產(chǎn)物HCl。利用反應(yīng)A，可實(shí)現(xiàn)氯的循環(huán)利用。反應(yīng)A：4HCl＋O22Cl2＋2H2O
已知：i．此條件下反應(yīng)A中，4 mol HCl被氧化，放出115.6 kJ的熱量。
ii．
①寫出該條件下，反應(yīng)A的熱化學(xué)反應(yīng)方程式___________。
②斷開1 mol H—O鍵與斷開1 mol H—Cl鍵所需能量相差約為___________kJ。
【答案】（1） ①. 溫度升高，反應(yīng)速率加快 ②. 4NH3+6NO5N2+6H2O
（2）-80 kJ·mol-1
（3） ①. CH3OH+8OH--6e-=CO+6H2O ②. 2H2O-4e-=4H++O2↑(4OH--4e-=2H2O+O2↑) ③. 0.64
（4） ①. 4HCl(g)+O2(g) 2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH=-115.6 kJ·mol-1 ②. 31.9
【解析】
【小問1詳解】
①溫度升高反應(yīng)速率加快，導(dǎo)致單位時(shí)間內(nèi)NO的生成量增加；
②可用NH3催化還原NO消除污染，反應(yīng)生成氮?dú)夂退?NH3+6NO5N2+6H2O；
【小問2詳解】
已知：①C(s)＋O2(g)＝CO2(g)； DH＝-393.5 kJ·mol-1；
②2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g)； DH＝-566 kJ·mol-1
③TiO2(s)＋2Cl2(g)＝TiCl4(s)＋O2(g)； DH＝+141 kJ·mol-1
根據(jù)蓋斯定律①×2-②+③可得TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)＝TiCl4(s)＋2CO(g)的DH＝-80 kJ·mol-1。
【小問3詳解】
甲醇(CH3OH)-KOH(aq)-空氣可制成甲醇燃料電池，氧氣得到電子反應(yīng)還原反應(yīng)為正極，甲醇失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)為負(fù)極，負(fù)極反應(yīng)為甲醇失去電子生成碳酸根離子和水，CH3OH+8OH--6e-=CO+6H2O；電解CuSO4溶液，電解過程中陽極上氫氧根離子失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣，電極反應(yīng)式為4OH--4e-=2H2O+O2↑ (2H2O-4e-=4H++O2↑)；陰極上銅離子得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成銅，根據(jù)電子守恒，CH3OH~6e-~3Cu，當(dāng)電解池陰極增重3.84g時(shí)，生成銅的物質(zhì)的量為0.06mol，理論上參加反應(yīng)的甲醇的物質(zhì)的量為0.02mol，質(zhì)量0.64g。
【小問4詳解】
①已知：此條件下反應(yīng)A中，4 mol HCl被氧化，放出115.6 kJ的熱量，放熱焓變小于零，則反應(yīng)A的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為：4HCl(g)+O2(g) 2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH=-115.6 kJ·mol-1；
②4HCl(g)+O2(g) 2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH=-115.6 kJ·mol-1；依據(jù)ΔH=反應(yīng)物的總鍵能之和減去生成物的總鍵能計(jì)算：4×H-Cl+498-[243×2+4×E(H-O)]=-115.6，得到4×E(H-O)-4×E(H-Cl)=498-486+115.6=127.6，E(H-O)-E(H-Cl)=31.9 kJ。
15. 2021年我國(guó)制氫量位居世界第一，煤的氣化是一種重要的制氫途徑?；卮鹣铝袉栴}：
（1）在一定溫度下，向體積固定為1 L的密閉容器中加入足量的和，起始?jí)簭?qiáng)為0.2MPa時(shí)，發(fā)生下列反應(yīng)生成水煤氣：
I.
II．
①下列說法正確的是___________；
A．增大C(s)用量，反應(yīng)I生成CO的速率加快
B．混合氣體的密度保持不變時(shí)，說明反應(yīng)體系已達(dá)到平衡
C．平衡時(shí)的體積分?jǐn)?shù)可能大于
D．將炭塊粉碎，可加快反應(yīng)速率
②假定反應(yīng)至5s時(shí)轉(zhuǎn)化掉50%，CO的物質(zhì)的量為0.1mol。則前0~5s生成CO2的平均反應(yīng)速率=___________，整個(gè)體系熱量變化為___________kJ，5s時(shí)容器內(nèi)壓強(qiáng)=___________。
（2）一種脫除和利用水煤氣中方法的示意圖如下：

①若吸收塔中的為4 mol/L KOH溶液吸收一定量的后，，則1 L該KOH溶液吸收的為___________mol。
②再生塔中產(chǎn)生的離子方程式為___________。
③利用電化學(xué)原理，將電催化還原為C2H4的電極反應(yīng)式為___________。
【答案】（1） ①. BD ②. 31.2 ③. 0.04mol/(L?min) ④. 0.26MPa
（2） ①. 3 ②. 2CO2↑++H2O ③. 2CO2+12e-+12H+=C2H4+4H2O
【解析】
【小問1詳解】
A．增大C(s)用量，不影響反應(yīng)速率，故A錯(cuò)誤；
B．反應(yīng)中，固體C變?yōu)闅怏w，氣體的質(zhì)量增加，容器體積不變，因此氣體的密度在反應(yīng)過程中不斷增大，當(dāng)混合氣體的密度保持不變時(shí)，說明反應(yīng)體系已達(dá)到平衡，故B正確；
C．若C和H2O全部轉(zhuǎn)化成CO2和，則發(fā)生，的體積分?jǐn)?shù)的極值為，由于可逆反應(yīng)只有一定的限度，反應(yīng)物不可能全部轉(zhuǎn)化為生成物，因此，平衡時(shí)的體積分?jǐn)?shù)不可能大于，故C錯(cuò)誤。
D．將炭塊粉碎，則其與H2O(g)的接觸面積增大，可加快反應(yīng)速率，故D正確；
故答案為BD
②反應(yīng)平衡時(shí)，的轉(zhuǎn)化率為50%，則水的變化量為0.5mol，水的平衡量也是0.5mol，由于n(CO)=0.1mol，則根據(jù)氧原子守恒可知CO2的物質(zhì)的量為0.2mol，則前0~5s生成CO2的平均反應(yīng)速率= ；生成0.2mol CO2 時(shí)消耗了0.2molCO，故在反應(yīng)Ⅰ實(shí)際生成了0.3molCO。由熱化學(xué)方程式可知，生成0.3molCO要吸收熱量 ，生成0.2mol CO2要放出熱量，此時(shí)，因此整個(gè)體系吸收熱量39.42-8.22=31.2kJ；由氫原子守恒可知，平衡時(shí)的物質(zhì)的量為0.5mol，CO的物質(zhì)的量為0.1mol，CO2的物質(zhì)的量為0.2mol，水的物質(zhì)的量為0.5mol，則平衡時(shí)氣體的總物質(zhì)的量為0.5mol+0.1mol+0.2mol+0.5mol=1.3mol，在同溫同體積條件下，氣體的總壓之比等于氣體的總物質(zhì)的量之比，則平衡體系的總壓為；
小問2詳解】
①某溫度下，吸收塔中K2CO3溶液吸收一定量的后，，由方程式可知、可知，當(dāng)時(shí)，則1 L 4 mol/L該KOH吸收的n()=3mol；
②再生塔中KHCO3受熱分解生成K2CO3、H2O和，離子方程式為2CO2↑++H2O；
③由電化學(xué)原理可知，將電催化還原為C2H4，陰極上發(fā)生還原反應(yīng)，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，水放電生成氧氣和H+，H+通過質(zhì)子交換膜遷移到陰極區(qū)，生成乙烯，陰極為鉑電極和Ag/AgCl電極，電解過程中，則陰極的電極反應(yīng)式為2CO2+12e-+12H+=C2H4+4H2O 。
16. 某工廠采用輝鉍礦(主要成分，含有、雜質(zhì))與軟錳礦(主要成分為)聯(lián)合焙燒法制備和，工藝流程如下：

已知：①焙燒時(shí)過量的分解為，轉(zhuǎn)變?yōu)椋?br /> ②金屬活動(dòng)性：；
③相關(guān)金屬離子開始形成氫氧化物至沉淀完全的范圍：
Fe2+： 6.5~8.3 Fe3+： 1.6~2.8 Mn2+ ： 8.1~10.1
回答下列問題：
（1）為提高焙燒效率，可采取的措施為___________。
a．進(jìn)一步粉碎礦石 b．鼓入適當(dāng)過量的空氣 c．降低焙燒溫度
（2）在空氣中單獨(dú)焙燒生成，反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________。
（3）“水浸”還原劑為___________(填化學(xué)式)。
（4）濾渣的主要成分為___________。(填化學(xué)式)。
（5）生成氣體A的離子方程式為___________。
（6）加入金屬Bi的目的是___________。
（7）將100kg輝鉍礦進(jìn)行聯(lián)合焙燒，轉(zhuǎn)化時(shí)消耗1.1kg金屬Bi，假設(shè)其余各步損失不計(jì)，干燥后稱量產(chǎn)品質(zhì)量為32kg，滴定測(cè)得產(chǎn)品中Bi的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為78.5%。輝鉍礦中Bi元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為___________。
【答案】（1）ab （2）
（3）SO2 （4）SiO2
（5）
（6）將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+
（7）24.02%
【解析】
【分析】由流程圖分析，輝鉍礦與軟錳礦在空氣中焙燒，金屬轉(zhuǎn)化為三氧化二錳、氧化鐵、氧化鉍，不變的是二氧化硅，焙燒時(shí)應(yīng)該有硫酸錳生成，水浸時(shí)只有硫酸錳溶解進(jìn)行濾液中分離出來，加入濃鹽酸時(shí)，三氧化二錳轉(zhuǎn)化為氯化錳，離子方程式為，加入鉍的單質(zhì)，將鐵離子轉(zhuǎn)化為亞鐵離子，溶液中的氯化鉍在一定條件下水解生成目的產(chǎn)物。
【小問1詳解】
a．進(jìn)一步粉碎礦石，可以增大接觸面積，加快反應(yīng)速率，故正確； b．鼓入適當(dāng)過量的空氣，增大氧氣的濃度，加快反應(yīng)速率，故正確；c．降低焙燒溫度，反應(yīng)速率減慢，故錯(cuò)誤。故選ab。
【小問2詳解】
焙燒時(shí)被空氣中的氧氣氧化，生成鉍的氧化物和二氧化硫，反應(yīng)方程式為： ；
【小問3詳解】
焙燒過程中生成二氧化硫，從水浸產(chǎn)物硫酸錳分析，硫元素化合價(jià)升高，故二氧化硫做還原劑。
【小問4詳解】
二氧化硅不溶于水或鹽酸，故濾渣的主要成分為二氧化硅。
【小問5詳解】
加入濃鹽酸時(shí)，三氧化二錳轉(zhuǎn)化為氯化錳，離子方程式為
【小問6詳解】
加入鉍的單質(zhì)之后的濾液中含有亞鐵離子，說明鉍將鐵離子轉(zhuǎn)化為亞鐵離子。
【小問7詳解】
產(chǎn)品中鉍元素的質(zhì)量為 ，則原輝鉍礦中鉍元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 =24.02%。
17. 氫能源是最具應(yīng)用前景的能源之一，高純氫的制備是目前的研究熱點(diǎn)。
（1）甲烷水蒸氣催化重整是制高純氫的方法之一。
①反應(yīng)器中初始反應(yīng)的生成物為H2和CO2，其物質(zhì)的量之比為4∶1，甲烷和水蒸氣反應(yīng)的方程式是______________。
②已知反應(yīng)器中還存在如下反應(yīng)：
i.CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH1
ii.CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH2
iii.CH4(g)=C(s)+2H2(g) ΔH3
……
iii為積炭反應(yīng)，利用ΔH1和ΔH2計(jì)算ΔH3時(shí)，還需要利用__________反應(yīng)的ΔH。
③反應(yīng)物投料比采用n（H2O）∶n（CH4）=4∶1，大于初始反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，目的是________________（選填字母序號(hào)）。
a.促進(jìn)CH4轉(zhuǎn)化 b.促進(jìn)CO轉(zhuǎn)化為CO2 c.減少積炭生成
④用CaO可以去除CO2。H2體積分?jǐn)?shù)和CaO消耗率隨時(shí)間變化關(guān)系如下圖所示。從t1時(shí)開始，H2體積分?jǐn)?shù)顯著降低，單位時(shí)間CaO消耗率_______（填“升高”“降低”或“不變”）。此時(shí)CaO消耗率約為35%，但已失效，結(jié)合化學(xué)方程式解釋原因：____________________________。

（2）可利用太陽能光伏電池電解水制高純氫，工作示意圖如下。通過控制開關(guān)連接K1或K2，可交替得到H2和O2。

①制H2時(shí)，連接_______________。
產(chǎn)生H2的電極反應(yīng)式是_______________。
②改變開關(guān)連接方式，可得O2。
③結(jié)合①和②中電極3的電極反應(yīng)式，說明電極3的作用：________________________。
【答案】 ①. CH4 + 2H2O= 4H2 + CO2 ②. C(s)+CO2(g)=2CO(g) ③. abc ④. 降低 ⑤. H2體積分?jǐn)?shù)在t1之后較少，結(jié)合CaO+H2O=Ca(OH)2可知水蒸氣濃度較小，反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)逆向反應(yīng)，氧化鈣很難和CO2反應(yīng)，因而失效 ⑥. K1 ⑦. 2H2O+2e-=H2↑+2OH- ⑧. 連接K1或K2時(shí)，電極3分別作為陽極材料和陰極材料，并且NiOOH和Ni(OH)2相互轉(zhuǎn)化提供電子轉(zhuǎn)移
【解析】
【詳解】（1）①由于生成物為H2和CO2，其物質(zhì)的量之比為4：1，反應(yīng)物是甲烷和水蒸氣，因而反應(yīng)方程式為CH4 + 2H2O= 4H2 + CO2；
②ⅰ-ⅱ可得CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g),設(shè)為ⅳ，用ⅳ-?？傻肅(s)+CO2(g)=2CO(g)，因此，還需利用C(s)+CO2(g)=2CO(g)反應(yīng)的焓變；
③初始反應(yīng)n(H2O):n(CH4)=2：1，說明加入的水蒸氣過量，又反應(yīng)器中反應(yīng)都存在一定可逆性，根據(jù)反應(yīng)ⅰ知水蒸氣濃度越大，甲烷的轉(zhuǎn)化率越高，a正確；根據(jù)反應(yīng)ⅱ知水蒸氣濃度越大，CO的轉(zhuǎn)化率越高，b正確；ⅰ和ⅱ產(chǎn)生氫氣，使得氫氣濃度變大，抑制反應(yīng)ⅲ，積炭生成量減少，c正確；
④t1時(shí)CaO消耗率曲線斜率減小，因而單位時(shí)間內(nèi)CaO的消耗率降低，H2體積分?jǐn)?shù)在t1之后較少，結(jié)合CaO+H2O=Ca(OH)2可知水蒸氣濃度較小，反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)逆向反應(yīng)，氧化鈣很難和CO2反應(yīng)，因而失效；
（2）①電極生成H2時(shí)，根據(jù)電極放電規(guī)律可知H+得到電子變氫氣，因而電極須連接負(fù)極，因而制H2時(shí)，連接K1，該電池在堿性溶液中，由H2O提供H+，電極反應(yīng)式為2H2O+2e-=H2↑+2OH-；
③電極3上NiOOH和Ni(OH)2相互轉(zhuǎn)化，其反應(yīng)式為NiOOH+e-+H2O?Ni(OH)2+OH-，當(dāng)連接K1時(shí)，Ni(OH)2失去電子變?yōu)镹iOOH，當(dāng)連接K2時(shí)，NiOOH得到電子變?yōu)镹i(OH)2，因而作用是連接K1或K2時(shí)，電極3分別作為陽極材料和陰極材料，并且NiOOH和Ni(OH)2相互轉(zhuǎn)化提供電子轉(zhuǎn)移。

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