【精品解析】近三年高考化学真题分类汇编：化学反应与能量（2021年）1

近三年高考化学真题分类汇编：化学反应与能量（2021年）1
一、选择题
1．（2021·湖北）甲烷单加氧酶(s—mmo)含有双核铁活性中心，是O2氧化CH4生成CH3OH的催化剂，反应过程如图所示。下列叙述错误的是（　　）
A．基态Fe原子的核外电子排布式为[Ar]3d64s2
B．步骤③有非极性键的断裂和极性键的形成
C．每一步骤都存在铁和氧元素之间的电子转移
D．图中的总过程可表示为：CH4+O2+2H++2e- CH3OH+H2O
【答案】C
【知识点】原子核外电子排布；化学键；氧化还原反应
【解析】【解答】A.基态Fe原子核外有26个电子，其核外电子排布式为 ，A项不符合题意；
B.步骤③中断裂 非极性键，形成 (Ⅳ)极性键，B项不符合题意；
C.步骤④中电子转移发生在Fe和C元素之间，C项符合题意；
D.根据图示，总过程的反应为： ，D项不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.Fe是26号元素，依据构造原理写出其核外电子排布；
B.同种元素组成的共价键为非极性键，不同种元素组成的共价键为极性键；
C.电子转移伴随着化合价的变化；
D.该反应的反应物为氧气，甲烷和氢离子，得到电子，生成甲醇和水。
2．（2021·湖北）Na2Cr2O7的酸性水溶液随着H+浓度的增大会转化为CrO3。电解法制备CrO3的原理如图所示。下列说法错误的是（　　）
A．电解时只允许H+通过离子交换膜
B．生成O2和H2的质量比为8∶1
C．电解一段时间后阴极区溶液OH-的浓度增大
D．CrO3的生成反应为：Cr2O +2H+=2CrO3+H2O
【答案】A
【知识点】电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A．由分析知，电解时通过离子交换膜的是 ，A项符合题意；
B．根据各电极上转移电子数相同，由阳极反应和阴极反应，知生成 和 的物质的量之比为1∶2，其质量比为8∶1，B项不符合题意；
C．根据阴极反应知，电解一段时间后阴极区溶液 的浓度增大，C项不符合题意：
D．电解过程中阳极区 的浓度增大， 转化为 ，D项不符合题意。
故答案为：A。
【分析】电解池的左极区中的水失电子生成氧气，为阳极，电极反应为：2H2O 4e ＝4H＋＋O2↑，Na2Cr2O2的酸性水溶液随着H＋浓度的增大会转化为CrO3；右极区的水得电子生成氢气，为阴极，电极反应为：2H2O＋2e ＝2OH ＋H2↑。
3．（2021·天津）近年我国在科学技术领域取得了举世瞩目的成就。对下列成就所涉及的化学知识的判断错误的是（　　）
A．北斗三号卫星搭载了精密计时的铷原子钟，铷(Rb)是金属元素
B．奋斗者号潜水器载人舱外壳使用了钛合金，钛合金属于无机非金属材料
C．长征五号B遥二火箭把天和核心舱送入太空，火箭动力源于氧化还原反应
D．天问一号探测器着陆火星过程中使用了芳纶制作的降落伞，芳纶是高分子材料
【答案】B
【知识点】氧化还原反应；元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】A．铷位于周期表第六周期第ⅠA族，属于碱金属，属于铷(Rb)是金属元素，故A不符合题意；
B．钛合金为合金，属于金属材料，故B符合题意；
C．火箭动力源于火箭燃料的燃烧，属于氧化还原反应，故C不符合题意；
D．芳纶属于合成纤维，是高分子材料，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A．从偏旁部首可看出铷是金属元素；
B．合金属于金属材料；
C．火箭动力源于火箭燃料的燃烧，燃烧属于氧化还原反应；
D．芳纶属于合成纤维，是高分子材料。
4．（2021·天津）如下所示电解装置中，通电后石墨电极Ⅱ上有O2生成，Fe2O3逐渐溶解，下列判断错误的是（　　）
A．a是电源的负极
B．通电一段时间后，向石墨电极Ⅱ附近滴加石蕊溶液，出现红色
C．随着电解的进行，CuCl2溶液浓度变大
D．当 完全溶解时，至少产生气体336mL (折合成标准状况下)
【答案】C
【知识点】电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A．由分析可知，a是电源的负极，故A不符合题意；
B．石墨电极Ⅱ为阳极，通电一段时间后，产生氧气和氢离子，所以向石墨电极Ⅱ附近滴加石蕊溶液，出现红色，故B不符合题意；
C．随着电解的进行，铜离子在阴极得电子生成铜单质，所以CuCl2溶液浓度变小，故C符合题意；
D．当 完全溶解时，消耗氢离子为0.06mol，根据阳极电极反应式 ，产生氧气为0.015mol，体积为336mL (折合成标准状况下)，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】通电后石墨电极Ⅱ上有O2生成，氢氧根离子放电生成氧气，使溶液显酸性，电极反应式为2H2O-4e-=O2+4H+，石墨电极Ⅱ为阳极，b电极为电源正极，a为负极，石墨电极Ⅰ为阴极，电极反应式为Cu2++2e-=Cu，据此分析回答。
5．（2021·天津）关于反应 所涉及的物质，下列说法错误的是（　　）
A．H2SO4在该反应中为氧化剂
B．Na2SO3容易被空气中的O2氧化变质
C．Na2SO4是含有共价键的离子化合物
D．SO2是导致酸雨的主要有害污染物
【答案】A
【知识点】化学键；离子化合物的结构特征与性质；氧化还原反应；常见的生活环境的污染及治理
【解析】【解答】A． 中无化合价的变化，不属于氧化还原反应，所以该反应中无氧化剂，故A符合题意；
B．Na2SO3不稳定，容易被空气中的O2氧化成硫酸钠变质，故B不符合题意；
C．Na2SO4含有阴阳离子，存在离子键，硫酸根中含有共价键，故C不符合题意；
D．SO2在空去中会转化成硫酸，形成酸雨，所以二氧化硫是导致酸雨的主要有害污染物，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A．该反应无元素化合价的改变，不是氧化还原反应；
B．+4价的S元素易被氧化为+6价；
C．钠离子和硫酸根之间存在离子键，氧原子和硫原子之间存在共价键；
D．SO2与水反应生成亚硫酸，亚硫酸被氧气氧化为硫酸。
6．（2021·辽宁）如图，某液态金属储能电池放电时产生金属化合物 。下列说法正确的是（　　）
A．放电时，M电极反应为
B．放电时， 由M电极向N电极移动
C．充电时，M电极的质量减小
D．充电时，N电极反应为
【答案】B
【知识点】电极反应和电池反应方程式；原电池工作原理及应用；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A．由分析可知，放电时，M电极反应为Li-e-=Li+，A不符合题意；
B．由分析可知，放电时，M极为负极，N极为正极，故 由M电极向N电极移动，B符合题意；
C．由二次电池的原理可知，充电时和放电时同一电极上发生的反应互为逆过程，M电极的电极反应为：Li++e-= Li，故电极质量增大，C不符合题意；
D．由二次电池的原理可知，充电时和放电时同一电极上发生的反应互为逆过程，充电时，N电极反应为 ，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】
A.放电时M电极活泼金属锂失电子是负极；
B.放电时M是负极，阳离子向正极移动；
C.充电时，M电极锂金属放电，电极消耗；
D.充电时N电极应失电子发生氧化反应。
7．（2021·辽宁）利用 (Q)与 电解转化法从烟气中分离 的原理如图。已知气体可选择性通过膜电极，溶液不能通过。下列说法错误的是（　　）
A．a为电源负极 B．溶液中Q的物质的量保持不变
C． 在M极被还原 D．分离出的 从出口2排出
【答案】C
【知识点】电极反应和电池反应方程式；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A．由分析可知，a为电源负极，A不符合题意；
B．由分析可知，根据电子守恒可知，溶液中Q的物质的量保持不变，B不符合题意；
C．由分析可知，整个过程CO2未被还原， 在M极发生反应为CO2+OH-= ，C符合题意；
D．由题干信息可知，M极上CO2发生反应为：CO2+OH-= 被吸收， 向阳极移动，N极上发生的反应为： +H+=H2O+CO2↑，故分离出的 从出口2排出，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】
A.根据M电极由Q生成QH2，发生还原反应，M为阴极所以a是负极；
B.Q在反应中即消耗又生成，根据得失电子守恒，Q的量不变；
C.根据材料分析，二氧化碳并未反应；
D.根据材料，二氧化碳不参与反应，只通过膜电极经出口2排出。
8．（2021·辽宁）由下列实验操作及现象能得出相应结论的是（　　）
　 实验操作 现象 结论
A 向KBr、KI混合溶液中依次加入少量氯水和CCl4，振荡，静置 溶液分层，下层呈紫红色 氧化性：
B 在火焰上灼烧搅拌过某无色溶液的玻璃棒 火焰出现黄色 溶液中含Na元素
C 用pH计测定pH：①NaHCO3溶液②CH3COONa溶液 pH：①>② H2CO3酸性弱于CH3COOH
D 把水滴入盛有少量Na2O2的试管中，立即把带火星木条放在试管口 木条复燃 反应生成了O2
A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【知识点】氧化还原反应；氧化性、还原性强弱的比较；焰色反应；比较弱酸的相对强弱的实验；钠的氧化物
【解析】【解答】A．向KBr、KI混合溶液中依次加入少量氯水和CCl4，振荡，静置，溶液分层，下层呈紫红色，说明反应产生I2，发生反应：2KI+Cl2=2KCl+I2，证明氧化性：Cl2＞I2，Br2＞I2，但不能比较Br2与Cl2的氧化性强弱，A不符合题意；
B．玻璃中含有Na元素，因此灼烧时使火焰呈黄色，不能证明溶液中含Na元素，B不符合题意；
C．应该采用对照方法进行实验，但两种溶液的浓度未知，盐的种类也不同，因此不能通过测定溶液的pH来判断H2CO3、CH3COOH的酸性强弱，C不符合题意；
D．氧气有助燃性，把水滴入盛有少量Na2O2的试管中，立即把带火星木条放在试管口，木条复燃，可以证明Na2O2与水反应产生了O2，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】
A.此反应不能比较溴和碘单质的氧化性；
B.玻璃中含有钠元素；
C.浓度未知，pH不能比较；
D.木条复燃是检验氧气的主要方法，则生成了氧气。
9．（2021·海南）元末陶宗仪《辍耕录》中记载：“杭人削松木为小片，其薄为纸，熔硫磺涂木片顶端分许，名日发烛……，盖以发火及代灯烛用也。”下列有关说法错误的是（　　）
A．将松木削薄为纸片状有助于发火和燃烧
B．“发烛”发火和燃烧利用了物质的可燃性
C．“发烛”发火和燃烧伴随不同形式的能量转化
D．硫磺是“发烛”发火和燃烧反应的催化剂
【答案】D
【知识点】化学反应中能量的转化；燃料的充分燃烧
【解析】【解答】A．将松木削薄为纸片状可以增大可燃物与氧气接触面积，有助于发火和燃烧，A不符合题意；
B．发烛具有可燃性，“发烛”发火和燃烧利用了物质的可燃性，B不符合题意；
C．“发烛”发火和燃烧伴随不同形式的能量转化，如化学能转化为光能、热能等，C不符合题意；
D．硫磺也燃烧，不是催化剂，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】
A.越薄越易于点燃；
B.其燃烧需具备燃烧三要素，其发烛可燃；
C.燃烧伴随热量和光以及化学能的变化；
D.硫磺也可燃，不属于催化剂。
10．（2021·海南）依据下列实验和现象，得出结论正确的是（　　）
选项 实验 现象 结论
A 点燃无色气体 ，将生成的气体通入澄清石灰水 澄清石灰水先浑浊后澄清 为
B 25℃时，向无色的 溶液中滴加1～2滴酚酞试液 溶液仍为无色 溶液的
C 在淀粉和 的混合溶液中滴加 溶液。[已知： 、 分别与卤素单质、卤素离子性质相似] 溶液仍为蓝色 氧化性：
D 在稀 中加入少量 溶液由无色变为蓝色并有红色固体生成 反应中 既作氧化剂又作还原剂
A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【知识点】氧化还原反应；氧化性、还原性强弱的比较；溶液酸碱性的判断及相关计算；常见气体的检验
【解析】【解答】A．无色气体甲烷在空气中燃烧生成二氧化碳和水，将生成的气体通入澄清石灰水，澄清石灰水也会先浑浊后澄清，则无色气体X不一定为一氧化碳，故A不符合题意；
B．若无色Y溶液的pH在7—8之间，向溶液中滴加1～2滴酚酞试液，溶液也为无色，则溶液仍为无色不能判断得到溶液pH小于7，故B不符合题意；
C．若向淀粉和碘的混合溶液中滴加不足量的硫氰化钾溶液，碘未完全反应，溶液也呈蓝色，则溶液仍为蓝色不能判断硫氰气和碘的氧化性强弱，故C不符合题意；
D．在稀硫酸中加入少量氧化亚铜固体，溶液由无色变为蓝色并有红色固体生成说明氧化亚铜在稀硫酸溶液中反应生成硫酸铜和铜，则反应中氧化亚铜既作氧化剂又作还原剂，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】
A.二氧化碳也可令澄清石灰水变浑浊；
B.弱碱且浓度低1-2滴也不变色，与酚酞的变色范围有关；
C.碘单质未充分反应后也是蓝色；
D.根据化合价变化判断，氧化亚铜既是氧化剂又是还原剂。
11．（2021·海南）液氨中存在平衡： 。如图所示为电解池装置，以 的液氨溶液为电解液，电解过程中a、b两个惰性电极上都有气泡产生。下列有关说法正确的是（　　）
A．b电极连接的是电源的负极
B．a电极的反应为
C．电解过程中，阴极附近K+浓度减小
D．理论上两极产生的气体物质的量之比为1：1
【答案】B
【知识点】电极反应和电池反应方程式；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A．根据图示可知：在b电极上产生N2，N元素化合价升高，失去电子，发生氧化反应，所以b电极为阳极，连接电源的正极，A不符合题意；
B．电极a上产生H2，H元素化合价降低得到电子，发生还原反应，所以a电极为阴极，电极反应式为： ，B符合题意；
C．电解过程中，阴极附近产生 ，使附近溶液中阴离子浓度增大，为维持溶液电中性，阳离子K+会向阴极区定向移动，最终导致阴极附近K+浓度增大，C不符合题意；
D．每反应产生1 mol H2，转移2 mol电子，每反应产生1 mol N2，转移6 mol电子，故阴极产生H2与阳极产生的N2的物质的量的比是3：1，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】
A.ｂ电极生成氮气，化合价升高，氧化反应，连接的是正极；
B.ａ是阴极得电子且生成氢气，氢元素化合价降低；
C.阳离子向阴极移动；
D.根据得失电子守恒计算气体的物质的量即可。
12．（2021·北京）Li电池使用过程中会产生LiH，对电池的性能和安全性带来影响。可用D2O与LiH进行反应测定LiH含量，由产物中的n(D2)/n(HD)比例可推算n(Li)/n(LiH)。
已知：①2LiH 2Li+H2 △H>0
②LiH+H2O=LiOH+H2↑
下列说法错误的是（　　）
A．H2O、D2O的化学性质基本相同
B．Li与D2O反应的方程式是2Li+2D2O=2LiOD+D2↑
C．n(D2)/n(HD)比例小说明n(Li)/n(LiH)比例大
D．80℃下的n(D2)/n(HD)大于25℃下的n(D2)/n(HD)
【答案】C
【知识点】反应热和焓变；化学平衡移动原理；碱金属的性质
【解析】【解答】A．H与 D互为同位素、具有相同的核外电子排布 ，则H2O、D2O的化学性质基本相同，A不符合题意；
B．类似于钠和水的反应， Li与D2O反应生成LiOD与D2，化学方程式是2Li+2D2O=2LiOD+D2↑，B不符合题意；
C．D2由Li与D2O反应生成、HD 通过反应LiH+D2O=LiOD+HD ，则 n(D2)/n(HD)比例小说明n(Li)/n(LiH)比例小，C符合题意；
D．升温，2LiH 2Li+H2 △H>0平衡右移，Li增多LiH 减少，则结合选项C可知：80℃下的n(D2)/n(HD)大于25℃下的n(D2)/n(HD) ，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A．同种物质化学性质基本相同；
B．碱金属与水反应生成碱和氢气；
C．根据LiH+D2O=LiOD+HD 分析；
D．根据勒夏特列原理分析。
13．（2021·北京）已知C3H8脱H2制烯烃的反应为C3H8 = C3H6+H2。固定C3H8浓度不变，提高CO2浓度，测定出口处C3H6、H2、CO浓度。实验结果如下图。
已知：
C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(g) △H=-2043.9kJ/mol
C3H6(g)+9/2O2(g)=3CO2(g)+3H2O(g) △H=-1926.1kJ/mol
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) △H=-241.8kJ/mol
下列说法错误的是（　　）
A．C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g) △H=+124kJ/mol
B．C3H6、H2的浓度随CO2浓度变化趋势的差异是因为发生了CO2+H2 CO+H2O
C．相同条件下，提高C3H8对CO2的比例，可以提高C3H8的转化率
D．如果生成物只有C3H6、CO、H2O、H2，那么入口各气体的浓度c0和出口各气体的浓度符合3c0(C3H8)+c0(CO2)=3c(C3H6)+c(CO)+3c(C3H8)+c(CO2)
【答案】C
【知识点】盖斯定律及其应用；化学平衡移动原理；化学平衡的计算；质量守恒定律
【解析】【解答】A．根据盖斯定律结合题干信息①C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(g) △H1=-2043.9kJ/mol ②C3H6(g)+9/2O2(g)=3CO2(g)+3H2O(g) △H2=-1926.1kJ/mol ③H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) △H3=-241.8kJ/mol 可知，可由①-②-③得到目标反应C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)，该反应的△H= =(-2043.9kJ/mol)-( -1926.1kJ/mol)-( -241.8kJ/mol)=+124kJ/mol，A不符合题意；
B．仅按C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)可知C3H6、H2的浓度随CO2浓度变化趋势应该是一致的，但是氢气的变化不明显，反而是CO与C3H6的变化趋势是一致的，因此可以推断高温下能够发生反应CO2+H2 CO+H2O，从而导致C3H6、H2的浓度随CO2浓度变化趋势出现这样的差异，B不符合题意；
C．从图中可知，相同条件下，C3H6的百分含量随着CO2的浓度增大，C3H6的百分含量增大，即表示C3H8的转化率增大，而增大CO2的浓度，相当于减小C3H8对CO2的比例，C符合题意；
D．根据质量守恒定律，抓住碳原子守恒即可得出，如果生成物只有C3H6、CO、H2O、H2，那么入口各气体的浓度c0和出口各气体的浓度符合3c0(C3H8)+c0(CO2)=3c(C3H6)+c(CO)+3c(C3H8)+c(CO2)，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】 A.根据盖斯定律合写方程式计算；
B.根据C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)，c(H2)和c(C3H6)应该相等，因为其它反应造成二者浓度变化不同；
C.根据图示投料比 () 越大，C3H8转化率越小；
D.根据碳原子守恒分析。
14．（2021·北京）用电石（主要成分为CaC2，含CaS和Ca3P2等）制取乙炔时，常用CuSO4溶液除去乙炔中的杂质。反应为：
①CuSO4+H2S=CuS↓+H2SO4
②11PH3+24CuSO4+12H2O=3H3PO4+24H2SO4+8Cu3P↓
下列分析错误的是（　　）
A．CaS、Ca3P2发生水解反应的化学方程式：CaS+2H2O=Ca(OH)2+H2S↑、Ca3P2+6H2O=3Ca(OH)2+2PH3↑
B．不能依据反应①比较硫酸与氢硫酸的酸性强弱
C．反应②中每24 mol CuSO4氧化11 mol PH3
D．用酸性KMnO4溶液验证乙炔还原性时，H2S、PH3有干扰
【答案】C
【知识点】氧化还原反应；乙炔炔烃；氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A．水解过程中元素的化合价不变，根据水解原理结合乙炔中常混有H2S、PH3可知CaS的水解方程式为CaS+2H2O=Ca(OH)2+H2S↑；Ca3P2水解方程式为Ca3P2+6H2O=3Ca(OH)2+2PH3↑，A项不符合题意；
B．该反应能发生是因为有不溶于水也不溶于酸的CuS生成，因此反应①不能说明H2S的酸性强于H2SO4，事实上硫酸的酸性强于氢硫酸，B项不符合题意；
C．反应②中Cu元素化合价从+2价降低到+1价，得到1个电子，P元素化合价从-3价升高到+5价，失去8个电子，则24molCuSO4完全反应时，可氧化PH3的物质的量是24mol÷8＝3mol，C项符合题意；
D．H2S、PH3均被KMnO4酸性溶液氧化，所以会干扰KMnO4酸性溶液对乙炔性质的检验，D项不符合题意；
故答案为：C。
【分析】 A.水解过程中各元素的化合价不变，根据水解原理结合乙炔中常混有的H2S、PH3可知，CaS、Ca3P2水解生成氢化物和氢氧化钙；
B.该反应能发生是因为有不溶于水也不溶于酸的CuS生成；
C.反应②中Cu元素的化合价由+2价降低为+1价，得到1个电子，P元素化合价从3价升高到+5价，失去8个电子，根据转移电子守恒计算可氧化PH3的物质的量；
D.酸性KMnO4溶液具有强氧化性，能氧化还原性物质。
15．（2021·山东）有利于实现“碳达峰、碳中和”的是（　　）
A．风能发电 B．粮食酿酒 C．燃煤脱硫 D．石油裂化
【答案】A
【知识点】常见能量的转化及运用；使用化石燃料的利弊及新能源的开发；常见的生活环境的污染及治理；石油的裂化和裂解
【解析】【解答】碳达峰是我国承诺在2030年前，二氧化碳的排放不在增长，达到峰值之后逐步降低，碳中和是指通过指数造林、节能减排等减少自身的二氧化碳的排放量。实现二氧化碳的0排放
A.风能发电可以减少二氧化碳的排放，故A符合题意
B.粮食酿酒可以增加二氧化碳的排放，故B不符合题意
C. 燃煤脱硫 产生大量的二氧化碳，故C不符合题意
D. 石油裂化的裂化可以产生碳氢化合物，燃烧产生大量的二氧化碳，故D不符合题意
故正确答案是：A
【分析】主要就是降低二氧化碳的排放，找出即可
16．（2021·山东）以KOH溶液为离子导体，分别组成CH3OH-O2、N2H4-O2、(CH3)2NNH2-O2清洁燃料电池，下列说法正确的是（　　）
A．放电过程中，K+均向负极移动
B．放电过程中，KOH物质的量均减小
C．消耗等质量燃料，(CH3)2NNH2—O2燃料电池的理论放电量最大
D．消耗1molO2时，理论上N2H4—O2燃料电池气体产物的体积在标准状况下为11.2L
【答案】C
【知识点】原电池工作原理及应用；物质的量与其浓度和气体摩尔体积的综合应用
【解析】【解答】A.据题意可知， CH3OH-O2、N2H4-O2、(CH3)2NNH2-O2清洁燃料电池， 因此 CH3OH、N2H4、(CH3)2NNH2失去电子发生氧化反应，钾离子向正极移动，故A不符合题意
B.放电过程中，CH3OH-O2、(CH3)2NNH2-O2均产生二氧化碳消耗氢氧化钾溶液因此氢氧化钾溶液的物质的量减小，而N2H4-O2产生的是氮气不会消耗氢氧化钾，故B不符合题意
C.根据CH3OH~6e，N2H4 ~4e，(CH3)2NNH2~16e，设质量均为mg，即可计算出CH3OH转移的电子数为mol，N2H4转移的电子为mol，(CH3)2NNH2转移的电子为mol，(CH3)2NNH2转移的电子量最大，故C符合题意
D.根据 N2H4-O2燃料电池 的总反应式为N2H4+O2=N2+2H2O， 消耗1molO2时 产生1mol氮气，标况下体积为22.4L，故D不符合题意
故答案为：C
【分析】A.根据原电池的的电子的流向即可判断钾离子的移动方向
B.考查的是电池反应产物中是否含有消耗氢氧化钾溶液的物质
C.产生的电量是由转移的电子量决定的，计算出等质量的物质转移的电子数即可
D.根据电池写出总的反应式即可判断
17．（2021·山东）18O标记的乙酸甲酯在足量NaOH溶液中发生水解，部分反应历程可表示为： +OH- +CH3O-能量变化如图所示。已知 为快速平衡，下列说法正确的是（　　）
A．反应Ⅱ、Ⅲ为决速步
B．反应结束后，溶液中存在18OH-
C．反应结束后，溶液中存在CH318OH
D．反应Ⅰ与反应Ⅳ活化能的差值等于图示总反应的焓变
【答案】B
【知识点】反应热和焓变；有机物中的官能团；有机物的结构和性质；取代反应
【解析】【解答】A.由图可知，反应I和反应IV的活化能较高，因此反应的决速步为反应I、IV，故A不符合题意
B.根据 为快速平衡 可判断溶液中存在大量的18OH-，故B符合题意
C.根据反应得出不可能存在 CH318OH ， 故C不符合题意
D.反应的焓变等于和具有的能量之和减去和能量之和，故D不符合题意
【分析】A.一般来说，反应的活化能越高，反应速率越慢，
B.根据图示快速平衡即可判断溶液中存在18OH-
C.根据过程III的断键和成键过程即可判断
D.根据焓变=生成物具有的能量-生成物具有的能量计算
二、多选题
18．（2021·山东）实验室中利用固体KMnO4进行如图实验，下列说法错误的是（　　）
A．G与H均为氧化产物
B．实验中KMnO4只作氧化剂
C．Mn元素至少参与了3个氧化还原反应
D．G与H的物质的量之和可能为0.25mol
【答案】B,D
【知识点】氧化还原反应；氧化性、还原性强弱的比较；物质的量的相关计算
【解析】【解答】A.G是高锰酸钾分解得到的，是氧化产物，氯气是浓盐酸被氧化得到，故为氧化产物，故A不符合题意
B.高锰酸钾加热得到的是锰酸钾和二氧化锰以及氧气，高锰酸钾既做氧化剂又做还原剂，故B符合题意
C.高锰酸钾分解以及锰酸钾和二氧化锰与浓盐反应，因此锰元素至少参与3个氧化还原反应故C不符合题意
D.1mol高锰酸钾生成1mol氧气需要转移4mol电子，生成1mol氯气需要转移2mol电子，0.1mol高锰酸钾完全分解得到0.05mol氧气，而0.1mol高锰酸钾与盐酸反应，2KMnO4～5Cl2得到的氯气的物质的量最大值为0.25mol，此时的气体包括得到氧气，因此气体的物质的量小于0.25mol，故D符合题意
正确答案是：BD
【分析】高锰酸钾加热时的产物是锰酸钾和二氧化锰以及氧气，因此气体单质G为氧气，剩余的固体与盐酸反应得到的氯化锰溶液得到的气体单质为氯气。
三、非选择题
19．（2021·天津）铁单质及其化合物的应用非常广泛。
（1）基态Fe原子的价层电子排布式为　 　。
（2）用X射线衍射测定，得到Fe的两种晶胞A、B，其结构如图所示。晶胞A中每个Fe原子紧邻的原子数为　 　。每个晶胞B中含Fe原子数为　 　。
（3）合成氨反应常使用铁触媒提高反应速率。如图为有、无铁触媒时，反应的能量变化示意图。写出该反应的热化学方程式　 　。从能量角度分析，铁触媒的作用是　 　。
（4）Fe3+可与H2O、SCN-、F-等配体形成配位数为6的配离子，如 、 、 。某同学按如下步骤完成实验：
① 为浅紫色，但溶液Ⅰ却呈黄色，其原因是　 　，为了能观察到溶液Ⅰ中 的浅紫色，可采取的方法是　 　。
②已知Fe3+与SCN-、F-的反应在溶液中存在以下平衡： ； ，向溶液Ⅱ中加入NaF后，溶液颜色由红色转变为无色。若该反应是可逆反应，其离子方程式为　 　，平衡常数为　 　(用K1和K2表示)。
【答案】（1）3d64s2
（2）8；4
（3）；降低反应活化能
（4）由Fe3+水解产物的颜色所致；向该溶液中加HNO3；；
【知识点】原子核外电子排布；晶胞的计算；热化学方程式；离子方程式的书写
【解析】【解答】（1）Fe为26号元素，所以基态Fe原子的价层电子排布式为3d64s2，故答案为：3d64s2；
（2）由图可知，晶胞A中Fe的配位数为8，所以每个Fe原子紧邻的原子数为8。根据原子均摊法，每个晶胞B中含Fe原子数为 ，故答案为：8；；4
（3）由图可知，1mol N2和3mol H2反应时，放出的热量为(a-b)kJ，所以该反应的热化学方程式 。铁触媒是反应的催化剂，作用是降低反应活化能，故答案为： ；降低反应活化能；
（4）①由于Fe3+水解产物的颜色导致溶液Ⅰ却呈黄色，为了能观察到溶液Ⅰ中 的浅紫色，可向该溶液中加HNO3，抑制铁离子的水解，故答案为：由Fe3+水解产物的颜色所致；向该溶液中加HNO3；
②向溶液Ⅱ中加入NaF后，溶液颜色由红色转变为无色，说明 和氟离子转化为 ，其离子方程式为 ， 和 相减得到 ，所以平衡常数为 ，故答案为： ； 。
【分析】（1）Fe是26号元素，处于第四周期第Ⅷ族，属于过渡元素，价电子包括3d、4s电子；
（2）A晶胞为体心立方堆积，以体心Fe原子研究，与之紧邻的原子处于顶点；均摊法计算B晶胞中Fe数目，顶角原子贡献率为1/8，面心原子贡献率为1/2；
（3）由图可知1mol氮气与3mol氢气反应生成2mol氨气放出（a b）kJ热量，书写热化学方程式需注明物质的聚集状态和反应热△H；使用催化剂，降低反应活化能，加快反应速率；
（4）①根据Fe3＋易水解分析颜色变化，由于水解使溶液呈酸性，加酸抑制水解既能观察到浅紫色；
②根据溶液颜色由红色转变为无色，证明[Fe(SCN)6]3 转化为[FeF6]3 ，可以由第二个离子方程式减去第一个离子方程式得到，平衡常数为两个反应的平衡常数之比。
20．（2021·辽宁）苯催化加氢制备环己烷是化工生产中的重要工艺，一定条件下，发生如下反应：
Ⅰ.主反应： (g)+3H2(g) (g) H1<0
Ⅱ.副反应： (g) (g) H2>0
回答下列问题：
（1）已知：Ⅲ.
Ⅳ.2 (g)+15O2(g) 12CO2(g)+6H2O(l) H4
Ⅴ. (g)+9O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l) H5
则 　 　(用 、 和 表示)。
（2）有利于提高平衡体系中环己烷体积分数的措施有_______。
A．适当升温 B．适当降温 C．适当加压 D．适当减压
（3）反应Ⅰ在管式反应器中进行，实际投料往往在 的基础上适当增大 用量，其目的是　 　。
（4）氢原子和苯分子吸附在催化剂表面活性中心时，才能发生反应，机理如图。当 中混有微量 或 等杂质时，会导致反应Ⅰ的产率降低，推测其可能原因为　 　。
（5）催化剂载体中的酸性中心能催化苯及环己烷的裂解。已知酸性中心可结合弧电子对，下图中可作为酸性中心的原子的标号是　 　(填“①”“②”或“③”)。
（6）恒压反应器中，按照 投料，发生Ⅰ、Ⅱ反应，总压为 ，平衡时苯的转化率为α，环己烷的分压为p，则反应1的 　 　(列出计算式即可，用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。
【答案】（1）
（2）B；C
（3）提高苯的利用率
（4）金属催化剂会与H2S或CO反应从而失去催化活动
（5）②
（6）
【知识点】反应热和焓变；盖斯定律及其应用；化学平衡常数；化学平衡移动原理；化学平衡的计算
【解析】【解答】（1）根据盖斯定律结合已知反应：Ⅲ. Ⅳ.2 (g)+15O2(g) 12CO2(g)+6H2O(l) H4 Ⅴ. (g)+9O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l) H5
Ⅰ.主反应： (g)+3H2(g) (g)可由 ，则 ，故答案为： ；
（2）根据Ⅰ.主反应： (g)+3H2(g) (g)是一个气体体积减小的方向的放热反应，故有利于提高平衡体系中环己烷体积分数即使平衡向正方向移动，根据勒夏特列原理，可采用适当降低温度和实当加压有利平衡正向移动，而升温和减压都将使平衡逆向移动，故答案为：BC；
（3）反应Ⅰ在管式反应器中进行，实际投料往往在 的基础上适当增大 用量，增大H2的浓度将使平衡正向移动，从而提高苯的转化率即利用率，故适当增大H2用量的目的是提高苯的利用率，故答案为：提高苯的利用率；
（4）氢原子和苯分子吸附在催化剂表面活性中心时，才能发生反应，机理如图。当 中混有微量 或 等杂质时，会导致反应Ⅰ的产率降低，推测其可能原因为金属催化剂会与H2S或CO反应从而失去催化活动，故答案为：金属催化剂会与H2S或CO反应从而失去催化活动；
（5）催化剂载体中的酸性中心能催化苯及环己烷的裂解。已知酸性中心可结合弧电子对，由图可知，①中原子无孤对电子也没有空轨道，②中原子无孤对电子但有空轨道可接收孤电子对，③中有孤对电子，无空轨道，故下图中可作为酸性中心的原子的标号是②，故答案为：②；
（6）恒压反应器中，按照 投料，设投入的苯的物质的量为1mol，发生Ⅰ、Ⅱ反应总压为 ，平衡时苯的转化率为α，环己烷的分压为p，则： ， 有反应后平衡体系中总的物质的量为：1-α+4-3α+α-x+x=5-3α，故平衡时，苯的分压为： ，H2的分压为： ，则反应1的 = ，故答案为： 。
【分析】
（1）根据盖斯定律计算反应热即可，注意正负号；
（2）根据反应方程式，反应放热，可以降温和加压，使平衡正向移动；
（3）增大其中一反应物浓度，可提高另一反应物的转化率；
（4）金属催化剂的活性可能受硫化氢等杂质的影响；
（5）根据图中原子是否有空轨道可以接受孤对电子对；
（6）利用三段式进行计算即可
21．（2021·海南）碳及其化合物间的转化广泛存在于自然界及人类的生产和生活中。已知25℃， 时：
① 葡萄糖 完全燃烧生成 和 ，放出 热量。
② 。
回答问题：
（1）25℃时， 与 经光合作用生成葡萄糖 和 的热化学方程式为　 　。
（2）25℃， 时，气态分子断开 化学键的焓变称为键焓。已知 、 键的键焓分别为 、 ， 分子中碳氧键的键焓为　 　 。
（3）溶于水的 只有部分转化为 ，大部分以水合 的形式存在，水合 可用 表示。已知25℃时， 的平衡常数 ，正反应的速率可表示为 ，逆反应的速率可表示为 ，则 　 　(用含 的代数式表示)。
（4）25℃时，潮湿的石膏雕像表面会发生反应： ，其平衡常数 　 　。[已知 ， ]
（5）溶洞景区限制参观的游客数量，主要原因之一是游客呼吸产生的气体对钟乳石有破坏作用，从化学平衡的角度说明其原因　 　。
【答案】（1）
（2）664.75
（3）
（4）
（5）游客呼出的CO2可与钟乳石主要成分CaCO3发生可逆反应： ，CO2增加，平衡正向移动，CaCO3减少，钟乳石被坏
【知识点】化学反应中能量的转化；反应热和焓变；热化学方程式；化学平衡常数；化学平衡移动原理
【解析】【解答】（1）由题意可知，反应①为1mol葡萄糖在氧气中完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出2804kJ的热量，反应的热化学方程式为 = ，二氧化碳和液态水经光合作用生成葡萄糖和氧气的反应为葡萄糖燃烧的逆反应，生成1mol葡萄糖会吸收2804kJ的热量，反应的热化学方程式为 = ，故答案为： = ；
（2）由反应热的焓变为反应物的键焓之和与生成物的键焓之和的差值可得：反应②的焓变 =—283kJ/mol，解得E(C=O)= =664.75kJ/mol，故答案为：664.75；
（3）当反应达到平衡时，正反应速率等于逆反应速率，则由v(H2CO3)=v(CO2)可得：k1c(H2CO3)= k2c(CO2)， = =K=600，解得k2= ，故答案为： ；
（4）由方程式可知，反应的平衡常数K= = = = =3.25×103，故答案为：3.25×103；
（5）二氧化碳和碳酸钙在溶液中存在如下平衡 ，当游客数量增大，反应物二氧化碳的浓度增大，平衡向正反应方向移动，碳酸钙因反应而减少，导致钟乳石被坏，故答案为：游客呼出的CO2可与钟乳石主要成分CaCO3发生可逆反应： ，CO2增加，平衡正向移动，CaCO3减少，钟乳石被坏。
【分析】
（1）根据盖斯定律和燃烧热写出热化学方程式并计算反应热；
（2）反应热等于反应物的键能之和减去生成物的键能之和；
（3）平衡时正反应速率等于逆反应速率，再根据所给的平衡常数与反应速率的关系计算即可；
（4）根据平衡常数的公式即可计算，平衡时的浓度也是计算溶度积常数时的浓度；
（5）二氧化碳和碳酸钙的反应是可逆反应，二氧化碳过量会正向移动，碳酸钙会减少，从而破坏钟乳石。
22．（2021·北京）环氧乙烷( ，简称EO)是一种重要的工业原料和消毒剂。由乙烯经电解制备EO的原理示意图如下。
（1）①阳极室产生Cl2后发生的反应有：　 　、CH2=CH2+HClO→HOCH2CH2Cl。
②结合电极反应式说明生成溶液a的原理　 　。
（2）一定条件下，反应物按一定流速通过该装置。
电解效率η和选择性S的定义：
η(B)= ×100%
S(B)= ×100%
①若η(EO)=100%，则溶液b的溶质为　 　。
②当乙烯完全消耗时，测得η(EO)≈70%，S(EO)≈97%，推测η(EO)≈70%的原因：
I.阳极有H2O放电
II.阳极有乙烯放电
III.阳极室流出液中含有Cl2和HClO
……
i.检验电解产物，推测I不成立。需要检验的物质是　 　。
ii.假设没有生成EO的乙烯全部在阳极放电生成CO2，η(CO2)≈　 　%。经检验阳极放电产物没有CO2。
iii.实验证实推测III成立，所用试剂及现象是　 　。
可选试剂：AgNO3溶液、KI溶液、淀粉溶液、品红溶液。
【答案】（1）Cl2 +H2O= HCl+ HClO；阴极发生反应： 2H2O+2e-=H2↑ + 2OH-生成OH-，K+ 通过阳离子交换膜从阳极迁移到阴极，形成KOH和KCl的混合溶液
（2）KCl；O2；13%；KI 溶液和淀粉溶液，溶液变蓝
【知识点】电极反应和电池反应方程式；常见气体的检验；电解池工作原理及应用；氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】（1）阳极产生氯气后，可以和水发生反应生成次氯酸其方程式为：Cl2 +H2O= HCl+ HClO；溶液a是阴极的产物，在阴极发生反应2H2O+2e-=H2↑ + 2OH-，同时阳极的钾离子会向阴极移动和氢氧根结合形成氢氧化钾，故答案为：阴极发生反应： 2H2O+2e-=H2↑ + 2OH-生成OH-，K+ 通过阳离子交换膜从阳极迁移到阴极，形成KOH和KCl的混合溶液；
（2）①若η(EO)=100%则说明在电解过程中只有乙烯中的碳化合价发生变化，其他元素化合价没有变，故溶液b的溶质为：KCl；
②i.阳极有H2O放电时会产生氧气，故需要检验的物质是O2；ii. 设EO的物质的量为amol
则转化的乙烯的物质的量为： ；生成EO转化的电子的物质的量：2amol；此过程转移电子的总物质的量： ；生成CO2的物质的量： ；生成CO2转移的电子的物质的量： ，则η(CO2)= ≈13%；
iii.实验证实推测III成立，则会产生氯气，验证氯气即可，故答案为：KI 溶液和淀粉溶液，溶液变蓝。
【分析】
(1)①由图可知，阳极室产生Cl2后发生的反应有：Cl2和H2O反应生成HCl和HClO，CH2=CH2和HClO反应生成HOCH2CH2Cl；
②阴极电极反应为：2H2O+2e-=H2↑ + 2OH-，阳极氯离子放电后，钾离子通过阳离子膜进入阴极，生成KOH，从而得到KCl和KOH的混合溶液；
(2)①若η(EO)=100%，则说明反应中只有乙烯中碳的化合价发生变化，其它元素化合价没有改变，即可判断溶液b的溶质；
②i .阳极有H2O放电时会产生氧气，即需要检验氧气；
ii.设EO的物质的量amol，则转化的乙烯的物质的量为：，生成EO转移的电子的物质的量为：2amol，此过程转移的电子的总物质的量为， 生成CO2的物质的量为：，生成CO2转移的电子的物质的量为，即可计算 η(CO2)；
iii .实验证实推测成立，则会产生氯气，验证氯气即可。
23．（2021·北京）某小组探究卤素参与的氧化还原反应，从电极反应角度分析物质氧化性和还原性的变化规律。
（1）浓盐酸与MnO2混合加热生成氯气。氯气不再逸出时，固液混合物A中存在盐酸和MnO2。
①反应的离子方程式是　 　。
②电极反应式：
i还原反应：MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O
ii氧化反应：　 　。
③根据电极反应式，分析A中仍存在盐酸和MnO2的原因。
i随c(H+)降低或c(Mn2+)浓度升高，MnO2氧化性减弱.
ii随c(Cl-)降低，　 　。
④补充实验证实了③中的分析。
　 实验操作 试剂 产物
I 较浓H2SO4 有Cl2
II a 有Cl2
III a+b 无Cl2
a是　 　，b是　 　。
（2）利用c(H+)浓度对MnO2氧化性的影响，探究卤素离子的还原性。相同浓度的KCl、KBr和KI溶液，能与MnO2反应所需的最低c(H+)由大到小的顺序是　 　，从原子结构角度说明理由　 　。
（3）根据(1)中结论推测：酸性条件下，加入某种化合物可以提高溴的氧化性，将Mn2+氧化为MnO2。经实验证实了推测，该化合物是　 　。
（4）Ag分别与1mol·L1的盐酸、氢溴酸、氢碘酸混合，Ag只与氢碘酸发生置换反应，试解释原因：　 　。
（5）总结：物质氧化性和还原性变化的一般规律是　 　。
【答案】（1）MnO2+4H+ +2Cl- Mn2++Cl2↑ + 2H2O；2Cl--2e- =Cl2↑；Cl-还原性减弱或Cl2 的氧化性增强；KCl固体(或浓/饱和溶液)；MnSO4固体(或浓/饱和溶液)
（2）KCl>KBr>KI；Cl、Br、I位于第VIIA族，从上到下电子层数逐渐增加，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱，阴离子的还原性逐渐增强
（3）AgNO3 或Ag2SO4
（4）比较AgX的溶解度，AgI 溶解度最小，Ag++I-= AgI↓使得Ag还原性增强的最多，使得2Ag+2H+=2Ag++ H2↑反应得以发生
（5）氧化剂(还原剂)的浓度越大，其氧化性(还原性)越强，还原产物(还原产物)的浓度越大，氧化剂(还原剂)的氧化性(还原性)越小；还原反应中，反应物浓度越大或生成物浓度越小，氧化剂氧化性越强
【知识点】氧化还原反应；难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质；氯气的实验室制法；元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】（1）①二氧化锰和浓盐酸制氯气的离子方程式为：MnO2+4H+ +2Cl- Mn2++Cl2↑ + 2H2O；②氧化反应是元素化合价升高，故氧化反应为：2Cl--2e- =Cl2↑③反应不能发生也可能是还原剂还原性减弱，或者产生了氧化性更强的氧化剂，故答案为：Cl-还原性减弱或Cl2 的氧化性增强④可以从增大氯离子浓度的角度再结合实验II的现象分析，试剂a可以是KCl固体(或浓/饱和溶液)；结合实验III的显现是没有氯气，且实验III也加入了试剂a，那一定是试剂b影响了实验III的现象，再结合原因i可知试剂b是MnSO4固体(或浓/饱和溶液)；
（2）非金属性越弱其阴离子的还原性越强，反应时所需的氢离子浓度越小，故顺序是KCl>KBr>KI；其原因是Cl、Br、I位于第VIIA族，从上到下电子层数逐渐增加，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱，阴离子的还原性逐渐增强；
（3）根据(1)中的结论推测随Cl-浓度降低导致二氧化锰的氧化性减弱，那么如果进一步降低Cl-浓度降低则可以导致可以提高溴的氧化性，将Mn2+氧化为MnO2，故答案为：AgNO3 或Ag2SO4；
（4）若要使反应2Ag+2H+=2Ag++ H2↑发生，根据本题的提示可以降低Ag+浓度，对比AgX的溶解度，AgI 溶解度最小，故Ag只与氢碘酸发生置换反应的原因是：比较AgX的溶解度，AgI 溶解度最小，Ag++I-= AgI↓使得Ag还原性增强的最多，使得2Ag+2H+=2Ag++ H2↑反应得以发生；
（5）通过本题可以发现，物质氧化性和还原性还与物质的浓度有关，浓度越大氧化性或者还原性越强，故答案为：氧化剂(还原剂)的浓度越大，其氧化性(还原性)越强，还原产物(还原产物)的浓度越大，氧化剂(还原剂)的氧化性(还原性)越小；还原反应中，反应物浓度越大或生成物浓度越小，氧化剂氧化性越强。
【分析】 (1)①二氧化锰和浓盐酸反应生成氯气、氯化锰和水；
②氧化反应是元素化合价升高；
③反应不能发生也可能是还原剂还原性减弱，或者产生了氧化性更强的氧化剂；
④可以从增大氯离子浓度的角度再结合实验II的现象分析；
(2)KCl>KBr>KI，Cl、Br、I位于第VIIA族，从上到下电子层数逐渐增加，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱，阴离子的还原性逐渐增强；
(3)随Cl-浓度降低导致二氧化锰的氧化性减弱；
(4)比较AgX的溶解度，Agl溶解度最小，Ag++I-=Ag↓，使得Ag还原性增强的最多，使得
2Ag+2H+=2Ag++ H2↑反应得以发生；
(5)氧化剂(还原剂)的浓度越大，其氧化性(还原性)越强，还原产物(还原产物)的浓度越大，氧化剂(还原剂)的氧化性(还原性)越小；还原反应中，反应物浓度越大或生成物浓度越小，氧化剂氧化性越强。
24．（2021·北京）某小组实验验证“Ag++Fe2+ Fe3++Ag”为可逆反应并测定其平衡常数。
（1）实验验证
实验I：将0.0100 mol/L Ag2SO4溶液与0.0400 mo/L FeSO4溶液(pH=1)等体积混合，产生灰黑色沉淀，溶液呈黄色。
实验II：向少量Ag粉中加入0.0100 mol/L Fe2(SO4)3溶液(pH=1)，固体完全溶解。
①取I中沉淀，加入浓硝酸，证实沉淀为Ag。现象是　 　。
②II中溶液选用Fe2(SO4)3，不选用Fe(NO3)3的原因是　 　。
综合上述实验，证实“Ag++Fe2+ Fe3++Ag”为可逆反应。
③小组同学采用电化学装置从平衡移动角度进行验证。补全电化学装置示意图，写出操作及现象　 　。
（2）测定平衡常数
实验Ⅲ：一定温度下，待实验Ⅰ中反应达到平衡状态时，取v mL上层清液，用c1
mol/L KSCN标准溶液滴定Ag+，至出现稳定的浅红色时消耗KSCN标准溶液v1 mL。
资料：Ag++SCN- AgSCN↓（白色） K=1012
Fe3++SCN- FeSCN2+（红色） K=102.3
①滴定过程中Fe3+的作用是　 　。
②测得平衡常数K=　 　。
（3）思考问题
①取实验I的浊液测定c(Ag+)，会使所测K值　 　(填“偏高”“偏低”或“不受影响”)。
②不用实验II中清液测定K的原因是　 　。
【答案】（1）灰黑色固体溶解，产生红棕色气体；防止酸性条件下， 氧化性氧化Fe2+干扰实验结果；a：铂/石墨电极，b：FeSO4 或Fe2(SO4)3或二者混合溶液，c：AgNO3 溶液；操作和现象：闭合开关 K，Ag电极上固体逐渐溶解，指针向左偏转，一段时间后指针归零，再向左侧烧杯中加入滴加较浓的Fe2(SO4)3溶液，与之前的现象相同；或者闭合开关 K，Ag电极上有灰黑色固体析出，指针向右偏转，一段时间后指针归零，再向左侧烧杯中加入滴加较浓的Fe2(SO4)3溶液，Ag电极上固体逐渐减少，指针向左偏转
（2）指示剂；
（3）偏低；Ag完全反应，无法判断体系是否达到化学平衡状态
【知识点】化学平衡常数；实验装置综合；化学实验方案的评价；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】（1）①由于Ag能与浓硝酸发生反应：Ag+2HNO3(浓)=AgNO3+NO2↑+H2O，故当观察到的现象为灰黑色固体溶解，产生红棕色气体，即可证实灰黑色固体是Ag，故答案为：灰黑色固体溶解，产生红棕色气体。
②由于Fe(NO3)3溶液电离出 将与溶液中的H+结合成由强氧化性的HNO3，能氧化Fe2+，而干扰实验，故实验II使用的是Fe2(SO4)3溶液，而不是Fe(NO3)3溶液，故答案为：防止酸性条件下， 氧化性氧化Fe2+干扰实验结果。
③由装置图可知，利用原电池原理来证明反应Fe2++Ag+ Ag+Fe3+为可逆反应，两电极反应为：Fe2+-e- Fe3+，Ag++e- Ag，故另一个电极必须是与Fe3+不反应的材料，可用石墨或者铂电极，左侧烧杯中电解质溶液必须含有Fe3+或者Fe2+，采用FeSO4或Fe2(SO4)3或二者混合溶液，右侧烧杯中电解质溶液必须含有Ag+，故用AgNO3溶液，组装好仪器后，加入电解质溶液，闭合开关 K，装置产生电流，电流从哪边流入，指针则向哪个方向偏转，根据b中所加试剂的不同，电流方向可能不同，因此可能观察到的现象为：Ag电极逐渐溶解，指针向左偏转，一段时间后指针归零，说明此时反应达到平衡，再向左侧烧杯中加入滴加较浓的Fe2(SO4)3溶液，与之前的现象相同，表明平衡发生了移动；另一种现象为：Ag电极上有灰黑色固体析出，指针向右偏转，一段时间后指针归零，说明此时反应达到平衡，再向左侧烧杯中加入滴加较浓的Fe2(SO4)3溶液，Ag电极上固体逐渐减少，指针向左偏转，表明平衡发生了移动，故答案为：a：铂/石墨电极，b：FeSO4或Fe2(SO4)3或二者混合溶液，c：AgNO3溶液；操作和现象：闭合开关 K，Ag电极上固体逐渐溶解，指针向左偏转，一段时间后指针归零，再向左侧烧杯中加入滴加较浓的Fe2(SO4)3溶液，与之前的现象相同；或者闭合开关 K，Ag电极上有灰黑色固体析出，指针向右偏转，一段时间后指针归零，再向左侧烧杯中加入滴加较浓的Fe2(SO4)3溶液，Ag电极上固体逐渐减少，指针向左偏转。
（2）①Fe3+与SCN-反应生成红色FeSCN2+，因Ag+与SCN-反应相较于Fe3+与SCN-反应更加容易及彻底，当溶液变为稳定浅红色，说明溶液中的Ag+恰好完全滴定，且溶液中Fe3+浓度不变，说明上述反应答案平衡，故溶液中Fe3+的作用是滴定反应的指示剂，故答案为：指示剂。
②取I中所得上清液vmL。用c1mol/L的KSCN溶液滴定，至溶液变为稳定浅红色时，消耗v1mL，已知：Ag++SCN- AgSCN，K=1012，说明反应几乎进行完全，故有I中上层清液中Ag+的浓度为：c(Ag+)= mol/L，根据平衡三段式进行计算如下： ，故反应的平衡常数K= = ，故答案为：指示剂； 。
（3）①若取实验I所得浊液测定Ag+浓度，则浊液中还有Ag，因存在平衡Fe2++Ag+ Ag+Fe3+，且随着反应Ag++SCN- AgSCN，使得上述平衡逆向移动，则测得平衡体系中的c(Ag+)偏大，即 偏大，故所得到的K= 偏小，故答案为：偏小。
②由于实验II中Ag完全溶解，故无法判断体系是否达到化学平衡状态，因而不用实验II所得溶液进行测定并计算K，故答案为：Ag完全反应，无法判断体系是否达到化学平衡状态。
【分析】
(1)①Ag与浓硝酸反应现象为灰黑色固体溶解，产生红棕色气体；
②NO3-与H+结合成强氧化性的HNO3，能氧化Fe2+，扰实验；
③由装置图可知，利用原电池原理来证明反应Fe2++Ag+ Ag+Fe3+为可逆反应，两电极反应为：Fe2+-e- Fe3+，Ag++e- Ag，故另一个电极要用惰性电极，左侧必须含有Fe3+或者Fe2+，右侧烧杯中必须含有Ag；根据b中所加试剂的不同，电流方向可能不同，据此分析；
(2)①Fe3+与SCN-反应生成红色FeSCN2+，所以Fe3+的作用是滴定反应的指示剂；
②取I中所得上清液vmL，用c1mol/L的KSCN溶液滴定，至溶液变为稳定浅红色时，消耗V1mL，已知：
Ag++SCN- AgSCN，K=1012，说明反应几乎进行完全，故有I中上层清液中Ag+的浓度为：c(Ag+)=mol/L，根据平衡三段式计算各物质的浓度，代入K= ；
(3)①实验所得浊液含有Ag，因存在平衡Fe2++Ag+ Ag+Fe3+，且存在反应Ag++SCN- AgSCN，导致测得平衡体系中的c(Ag+)偏大，即 c1V1 偏大，故所得到的K=
偏低；
②由于实验 II 中Ag完全溶解，故无法判断体系是否达到化学平衡状态。
25．（2021·北京）铁黄是一种重要的化工产品。由生产钛白粉废渣制备铁黄的过程如下。
资料：
i.钛白粉废渣成分：主要为FeSO4·H2O，含少量TiOSO4和不溶物
ii.TiOSO4+(x+1)H2O TiO2·xH2O↓+H2SO4
iii.0.1 mol/L Fe2+生成Fe(OH)2，开始沉淀时pH=6.3，完全沉淀时pH=8.3；
0.1 mol/L Fe3+生成FeOOH，开始沉淀时pH=1.5，完全沉淀时pH=2.8
（1）纯化
①加入过量铁粉的目的是　 　。
②充分反应后，分离混合物的方法是　 　。
（2）制备晶种
为制备高品质铁黄产品，需先制备少量铁黄晶种。过程及现象是：向一定浓度FeSO4溶液中加入氨水，产生白色沉淀，并很快变成灰绿色。滴加氨水至pH为6.0时开始通空气并记录pH变化(如图)。
①产生白色沉淀的离子方程式是　 　。
②产生白色沉淀后的pH低于资料iii中的6.3。原因是：沉淀生成后c(Fe2+)　 　0.1mol/L(填“＞”“=”或“＜”)。
③0-t1时段，pH几乎不变；t1-t2时段，pH明显降低。结合方程式解释原因：　 　。
④pH≈4时制得铁黄晶种。若继续通入空气，t3后pH几乎不变，此时溶液中c(Fe2+)仍降低，但c(Fe3+)增加，且(Fe2+)降低量大于c(Fe3+)增加量。结合总方程式说明原因：　 　。
（3）产品纯度测定
铁黄纯度可以通过产品的耗酸量确定。
wg铁黄 溶液b 溶液c 滴定
资料：Fe3++3 =Fe(C2O4) ，Fe(C2O4) 不与稀碱液反应
Na2C2O4过量，会使测定结果　 　(填“偏大”“偏小”或“不受影响”)
【答案】（1）与硫酸反应，使得TiOSO4+2H2O TiO2·H2O↓+ H2SO4平衡正向移动，沉钛；过量的作用是防止二价铁被氧化；过滤
（2）Fe2++ 2NH3·H2O = Fe(OH)2 + 2 ；>；pH6.0左右， 4Fe(OH)2 +O2+ 2H2O= 4Fe(OH)3因此pH几乎不变。之后发生4Fe2+ + O2+ 6H2O= 4FeOOH + 8H+， 溶液中H+浓度增大，pH减小；溶液中同时存在两个氧化反应4Fe2+ + O2 +4H+=4Fe3+和4Fe2+ + O2+ 2H2O =4FeOOH + 4H+，因此c(Fe2+)的减小大于c(Fe3+)的增加。或用叠加反应解释：12Fe2+ + 3O2+ 2H2O= 4FeOOH + 8Fe3+
（3）不受影响
【知识点】氧化还原反应；物质的分离与提纯；中和滴定
【解析】【解答】（1）与硫酸反应，使得TiOSO4+2H2O TiO2·H2O↓+ H2SO4平衡正向移动，沉钛；过量的作用是防止二价铁被氧化. 钛白粉废渣成分：FeSO4·H2O、TiOSO4及其它难溶物，充分反应后有沉淀出现，所以分离混合物的方法是过滤；
（2）pH6.0左右， 4Fe(OH)2 +O2+ 2H2O= 4Fe(OH)3因此pH几乎不变。之后发生4Fe2+ + O2+ 6H2O= 4FeOOH + 8H+， 溶液中H+浓度增大，pH减小.溶液中同时存在两个氧化反应4Fe2+ + O2 +4H+=4Fe3+和4Fe2+ + O2+ 2H2O =4FeOOH + 4H+，因此c(Fe2+)的减小大于c(Fe3+)的增加。或用叠加反应解释： 12Fe2+ + 3O2+ 2H2O= 4FeOOH + 8Fe3+
（3）由于Fe3++3C2O42- =Fe(C2O4)3 ，Fe(C2O4)3 不与稀碱溶液反应， 所以加入的Na2C2O4过量，则测定结果不受影响
【分析】
钛白粉（ 主要为FeSO4·H2O，含少量TiOSO4和不溶物 ）加入蒸馏水、铁粉纯化后，TiOSO4+2H2O TiO2·H2O↓+H2SO4，TiO2·H2O是沉淀，通过过滤后，得到精制FeSO4溶液，加入氨水和空气后，FeSO4溶液被氧化成三价铁离子，同时调整pH（0.1mol/LFe2+沉淀为Fe(OH)2，起始的pH为6.3，完全沉淀的pH为8.3；0.1mol/LFe3+沉淀为FeOOH，起始的pH：1.5，完全沉淀的pH为2.8）和空气，生成FeOOH，再经过系列提纯，最终制得FeOOH固体。
26．（2021·山东）工业上以铬铁矿(FeCr2O4，含Al、Si氧化物等杂质)为主要原料制备红矾钠(Na2Cr2O7 2H2O)的工艺流程如图。回答下列问题：
（1）焙烧的目的是将FeCr2O4转化为Na2Cr2O4并将Al、Si氧化物转化为可溶性钠盐，焙烧时气体与矿料逆流而行，目的是　 　。
（2）矿物中相关元素可溶性组分物质的量浓度c与pH的关系如图所示。当溶液中可溶组分浓度c≤1.0×10-5mol L-1时，可认为已除尽。
中和时pH的理论范围为　 　；酸化的目的是　 　；Fe元素在　 　(填操作单元的名称)过程中除去。
（3）蒸发结晶时，过度蒸发将导致　 　；冷却结晶所得母液中，除Na2Cr2O7外，可在上述流程中循环利用的物质还有　 　。
（4）利用膜电解技术(装置如图所示)，以Na2Cr2O4为主要原料制备Na2Cr2O7的总反应方程式为：4Na2Cr2O4+4H2O 2Na2Cr2O7+4NaOH+2H2↑+O2↑。则Na2Cr2O7在　 　(填“阴”或“阳”)极室制得，电解时通过膜的离子主要为　 　。
【答案】（1）增大反应物接触面积，提高化学反应速率
（2）；使 平衡正向移动，提高Na2Cr2O7的产率；浸取
（3）所得溶液中含有大量Na2SO4 10H2O；H2SO4
（4）阳；
【知识点】电极反应和电池反应方程式；物质的分离与提纯；制备实验方案的设计；化学实验方案的评价；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】（1） 焙烧的目的是将FeCr2O4转化为Na2Cr2O4并将Al、Si氧化物转化为可溶性钠盐，焙烧时气体与矿料逆流而行，目的是增大反应物接触面积，提高化学反应速率 ，故正确答案是 增大反应物接触面积，提高化学反应速率
（2）中和的目的主要是为除去铝离子和硅酸根离子，根据图示可以看出在pH4.5时铝离子全部除尽，而pH9.3时，产生的硅酸开始溶解，因此合适的pH范围为 ，酸化的目的主要是 使 平衡正向移动，提高Na2Cr2O7的产率 ，铁元素已经全部转为三氧化铁在 浸取 时将其除尽，故正确答案是： 、 使 平衡正向移动，提高Na2Cr2O7的产率 、 浸取
（3）蒸发结晶时，Na2SO4主要以Na2SO4 10H2O存在，Na2SO4 10H2O的溶解度随温度升高先增大后减小，过渡蒸发将导致 所得溶液中含有大量Na2SO4 10H2O， 冷却结晶所得母液中，除Na2Cr2O7外 还有大量的硫酸
（4）根据总反应方程式 4Na2Cr2O4+4H2O 2Na2Cr2O7+4NaOH+2H2↑+O2↑ ，即可判断出电解的实质是电解水，因此阳极得到的是氧气，阴极得到的是氢气，而存在着 ，当氢氧根离子减小时，产生大量的 Na2Cr2O7 ，因此在阳极得到。电解时通过的离子主要是
【分析】（1）为了提高反应的速率增大与反应物的接触面积
（2）根据图示即可找出中和完全的pH，酸化的目的主要是抑制 的移动，铁元素在浸出的滤渣中除去
（3）主要考虑的数硫酸钠晶体的析出，以及冷却结晶后存在大量的硫酸，硫酸是难挥发性酸
（4）根据电池总反应以及进行判断即可
27．（2021·山东）2-甲氧基-2-甲基丁烷(TAME)常用作汽油原添加剂。在催化剂作用下，可通过甲醇与烯烃的液相反应制得，体系中同时存在如图反应：
反应Ⅰ： +CH3OH
△H1
反应Ⅱ： +CH3OH
△H2
反应Ⅲ： △H3
回答下列问题：
（1）反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ以物质的量分数表示的平衡常数Kx与温度T变化关系如图所示。据图判断，A和B中相对稳定的是　 　 (用系统命名法命名)；
的数值范围是　 　(填标号)。
A．<-1 B．-1～0 C.0～1 D．>1
（2）为研究上述反应体系的平衡关系，向某反应容器中加入1.0molTAME，控制温度为353K，测得TAME的平衡转化率为α。已知反应Ⅲ的平衡常数Kx3=9.0，则平衡体系中B的物质的量为　 　mol，反应Ⅰ的平衡常数Kx1=　 　。同温同压下，再向该容器中注入惰性溶剂四氢呋喃稀释，反应Ⅰ的化学平衡将　 　 (填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)平衡时，A与CH3OH物质的量浓度之比c(A)：c(CH3OH)=　 　。
（3）为研究反应体系的动力学行为，向盛有四氢呋喃的另一容器中加入一定量A、B和CH3OH。控制温度为353K，A、B物质的量浓度c随反应时间t的变化如图所示。代表B的变化曲线为　 　 (填“X”或“Y”)；t=100s时，反应Ⅲ的正反应速率v正　 　逆反应速率v逆(填“＞”“＜”或“=)。
【答案】（1）2-甲基-2-丁烯；D
（2）0.9α；；逆向移动；1：10
（3）X；＜
【知识点】反应热和焓变；化学平衡常数；化学平衡转化过程中的变化曲线；化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】（1）由平衡常数K与温度的变化关系曲线图可知，反应I，II，III的平衡常数的自然对数与温度成反比，说明温度越高，反应平衡常数越小，说明反应是放热，相同温度下，自然对数数值越大，说明平衡常数越大，此时物质具有的能量越高，所以A的总量高于B的总能量，因此B比较稳定，B的系统命名为 2-甲基-2-丁烯 ，根据盖斯定律即可判断 ＜0，即可得出 ＞1，故正确答案是： 2-甲基-2-丁烯 、D
（2）向反应容器中加入1molTAME，温度控制在353K，TAME的转化率为 α ，可以计算出平衡时的n(TAME)=(1-α)mol，n(A)+n（B）=α=n(CH3OH)，反应III的平衡常 数Kx3 = = =9，得出n(A)=0.9α， n(B)=0.1α，此时反应Ⅰ的平衡常数Kx1 = = = ， 同温同压下，再向该容器中注入惰性溶剂四氢呋喃稀释 ，浓度变小，平衡逆向移动，温度不变，平衡常数不变， A与CH3OH物质的量浓度之比c(A)：c(CH3OH) =1：10，故正确答案： 0.9α 、 、 逆向移动 、 1：10
（3）温度不变，平衡时浓度比值不变，故 = =9，有曲线可以得到，平衡浓度曲线X的浓度高于曲线Y的浓度，B表示是X曲线，由曲线的趣趋势t=100s时， =10.2＞9，平衡逆向移动，因此正速率小于逆速率，故正确答案是： X 、 ＜
【分析】（1）根据图像变化的趋势，具有的能量越高，相同温度下的K越大即可判断，根据盖斯定律即可计算出焓变的大小关系
（2）根据给出的数据利用反应III的常数计算出平衡时各物质的物质的量，即可计算出K1，稀释浓度，平衡逆向移动，温度不变，平衡时浓度之比是定值
（3）根据图像进行判断，同时计算出浓度商与平衡常数对比即可判断
1 / 1近三年高考化学真题分类汇编：化学反应与能量（2021年）1
一、选择题
1．（2021·湖北）甲烷单加氧酶(s—mmo)含有双核铁活性中心，是O2氧化CH4生成CH3OH的催化剂，反应过程如图所示。下列叙述错误的是（　　）
A．基态Fe原子的核外电子排布式为[Ar]3d64s2
B．步骤③有非极性键的断裂和极性键的形成
C．每一步骤都存在铁和氧元素之间的电子转移
D．图中的总过程可表示为：CH4+O2+2H++2e- CH3OH+H2O
2．（2021·湖北）Na2Cr2O7的酸性水溶液随着H+浓度的增大会转化为CrO3。电解法制备CrO3的原理如图所示。下列说法错误的是（　　）
A．电解时只允许H+通过离子交换膜
B．生成O2和H2的质量比为8∶1
C．电解一段时间后阴极区溶液OH-的浓度增大
D．CrO3的生成反应为：Cr2O +2H+=2CrO3+H2O
3．（2021·天津）近年我国在科学技术领域取得了举世瞩目的成就。对下列成就所涉及的化学知识的判断错误的是（　　）
A．北斗三号卫星搭载了精密计时的铷原子钟，铷(Rb)是金属元素
B．奋斗者号潜水器载人舱外壳使用了钛合金，钛合金属于无机非金属材料
C．长征五号B遥二火箭把天和核心舱送入太空，火箭动力源于氧化还原反应
D．天问一号探测器着陆火星过程中使用了芳纶制作的降落伞，芳纶是高分子材料
4．（2021·天津）如下所示电解装置中，通电后石墨电极Ⅱ上有O2生成，Fe2O3逐渐溶解，下列判断错误的是（　　）
A．a是电源的负极
B．通电一段时间后，向石墨电极Ⅱ附近滴加石蕊溶液，出现红色
C．随着电解的进行，CuCl2溶液浓度变大
D．当 完全溶解时，至少产生气体336mL (折合成标准状况下)
5．（2021·天津）关于反应 所涉及的物质，下列说法错误的是（　　）
A．H2SO4在该反应中为氧化剂
B．Na2SO3容易被空气中的O2氧化变质
C．Na2SO4是含有共价键的离子化合物
D．SO2是导致酸雨的主要有害污染物
6．（2021·辽宁）如图，某液态金属储能电池放电时产生金属化合物 。下列说法正确的是（　　）
A．放电时，M电极反应为
B．放电时， 由M电极向N电极移动
C．充电时，M电极的质量减小
D．充电时，N电极反应为
7．（2021·辽宁）利用 (Q)与 电解转化法从烟气中分离 的原理如图。已知气体可选择性通过膜电极，溶液不能通过。下列说法错误的是（　　）
A．a为电源负极 B．溶液中Q的物质的量保持不变
C． 在M极被还原 D．分离出的 从出口2排出
8．（2021·辽宁）由下列实验操作及现象能得出相应结论的是（　　）
　 实验操作 现象 结论
A 向KBr、KI混合溶液中依次加入少量氯水和CCl4，振荡，静置 溶液分层，下层呈紫红色 氧化性：
B 在火焰上灼烧搅拌过某无色溶液的玻璃棒 火焰出现黄色 溶液中含Na元素
C 用pH计测定pH：①NaHCO3溶液②CH3COONa溶液 pH：①>② H2CO3酸性弱于CH3COOH
D 把水滴入盛有少量Na2O2的试管中，立即把带火星木条放在试管口 木条复燃 反应生成了O2
A．A B．B C．C D．D
9．（2021·海南）元末陶宗仪《辍耕录》中记载：“杭人削松木为小片，其薄为纸，熔硫磺涂木片顶端分许，名日发烛……，盖以发火及代灯烛用也。”下列有关说法错误的是（　　）
A．将松木削薄为纸片状有助于发火和燃烧
B．“发烛”发火和燃烧利用了物质的可燃性
C．“发烛”发火和燃烧伴随不同形式的能量转化
D．硫磺是“发烛”发火和燃烧反应的催化剂
10．（2021·海南）依据下列实验和现象，得出结论正确的是（　　）
选项 实验 现象 结论
A 点燃无色气体 ，将生成的气体通入澄清石灰水 澄清石灰水先浑浊后澄清 为
B 25℃时，向无色的 溶液中滴加1～2滴酚酞试液 溶液仍为无色 溶液的
C 在淀粉和 的混合溶液中滴加 溶液。[已知： 、 分别与卤素单质、卤素离子性质相似] 溶液仍为蓝色 氧化性：
D 在稀 中加入少量 溶液由无色变为蓝色并有红色固体生成 反应中 既作氧化剂又作还原剂
A．A B．B C．C D．D
11．（2021·海南）液氨中存在平衡： 。如图所示为电解池装置，以 的液氨溶液为电解液，电解过程中a、b两个惰性电极上都有气泡产生。下列有关说法正确的是（　　）
A．b电极连接的是电源的负极
B．a电极的反应为
C．电解过程中，阴极附近K+浓度减小
D．理论上两极产生的气体物质的量之比为1：1
12．（2021·北京）Li电池使用过程中会产生LiH，对电池的性能和安全性带来影响。可用D2O与LiH进行反应测定LiH含量，由产物中的n(D2)/n(HD)比例可推算n(Li)/n(LiH)。
已知：①2LiH 2Li+H2 △H>0
②LiH+H2O=LiOH+H2↑
下列说法错误的是（　　）
A．H2O、D2O的化学性质基本相同
B．Li与D2O反应的方程式是2Li+2D2O=2LiOD+D2↑
C．n(D2)/n(HD)比例小说明n(Li)/n(LiH)比例大
D．80℃下的n(D2)/n(HD)大于25℃下的n(D2)/n(HD)
13．（2021·北京）已知C3H8脱H2制烯烃的反应为C3H8 = C3H6+H2。固定C3H8浓度不变，提高CO2浓度，测定出口处C3H6、H2、CO浓度。实验结果如下图。
已知：
C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(g) △H=-2043.9kJ/mol
C3H6(g)+9/2O2(g)=3CO2(g)+3H2O(g) △H=-1926.1kJ/mol
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) △H=-241.8kJ/mol
下列说法错误的是（　　）
A．C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g) △H=+124kJ/mol
B．C3H6、H2的浓度随CO2浓度变化趋势的差异是因为发生了CO2+H2 CO+H2O
C．相同条件下，提高C3H8对CO2的比例，可以提高C3H8的转化率
D．如果生成物只有C3H6、CO、H2O、H2，那么入口各气体的浓度c0和出口各气体的浓度符合3c0(C3H8)+c0(CO2)=3c(C3H6)+c(CO)+3c(C3H8)+c(CO2)
14．（2021·北京）用电石（主要成分为CaC2，含CaS和Ca3P2等）制取乙炔时，常用CuSO4溶液除去乙炔中的杂质。反应为：
①CuSO4+H2S=CuS↓+H2SO4
②11PH3+24CuSO4+12H2O=3H3PO4+24H2SO4+8Cu3P↓
下列分析错误的是（　　）
A．CaS、Ca3P2发生水解反应的化学方程式：CaS+2H2O=Ca(OH)2+H2S↑、Ca3P2+6H2O=3Ca(OH)2+2PH3↑
B．不能依据反应①比较硫酸与氢硫酸的酸性强弱
C．反应②中每24 mol CuSO4氧化11 mol PH3
D．用酸性KMnO4溶液验证乙炔还原性时，H2S、PH3有干扰
15．（2021·山东）有利于实现“碳达峰、碳中和”的是（　　）
A．风能发电 B．粮食酿酒 C．燃煤脱硫 D．石油裂化
16．（2021·山东）以KOH溶液为离子导体，分别组成CH3OH-O2、N2H4-O2、(CH3)2NNH2-O2清洁燃料电池，下列说法正确的是（　　）
A．放电过程中，K+均向负极移动
B．放电过程中，KOH物质的量均减小
C．消耗等质量燃料，(CH3)2NNH2—O2燃料电池的理论放电量最大
D．消耗1molO2时，理论上N2H4—O2燃料电池气体产物的体积在标准状况下为11.2L
17．（2021·山东）18O标记的乙酸甲酯在足量NaOH溶液中发生水解，部分反应历程可表示为： +OH- +CH3O-能量变化如图所示。已知 为快速平衡，下列说法正确的是（　　）
A．反应Ⅱ、Ⅲ为决速步
B．反应结束后，溶液中存在18OH-
C．反应结束后，溶液中存在CH318OH
D．反应Ⅰ与反应Ⅳ活化能的差值等于图示总反应的焓变
二、多选题
18．（2021·山东）实验室中利用固体KMnO4进行如图实验，下列说法错误的是（　　）
A．G与H均为氧化产物
B．实验中KMnO4只作氧化剂
C．Mn元素至少参与了3个氧化还原反应
D．G与H的物质的量之和可能为0.25mol
三、非选择题
19．（2021·天津）铁单质及其化合物的应用非常广泛。
（1）基态Fe原子的价层电子排布式为　 　。
（2）用X射线衍射测定，得到Fe的两种晶胞A、B，其结构如图所示。晶胞A中每个Fe原子紧邻的原子数为　 　。每个晶胞B中含Fe原子数为　 　。
（3）合成氨反应常使用铁触媒提高反应速率。如图为有、无铁触媒时，反应的能量变化示意图。写出该反应的热化学方程式　 　。从能量角度分析，铁触媒的作用是　 　。
（4）Fe3+可与H2O、SCN-、F-等配体形成配位数为6的配离子，如 、 、 。某同学按如下步骤完成实验：
① 为浅紫色，但溶液Ⅰ却呈黄色，其原因是　 　，为了能观察到溶液Ⅰ中 的浅紫色，可采取的方法是　 　。
②已知Fe3+与SCN-、F-的反应在溶液中存在以下平衡： ； ，向溶液Ⅱ中加入NaF后，溶液颜色由红色转变为无色。若该反应是可逆反应，其离子方程式为　 　，平衡常数为　 　(用K1和K2表示)。
20．（2021·辽宁）苯催化加氢制备环己烷是化工生产中的重要工艺，一定条件下，发生如下反应：
Ⅰ.主反应： (g)+3H2(g) (g) H1<0
Ⅱ.副反应： (g) (g) H2>0
回答下列问题：
（1）已知：Ⅲ.
Ⅳ.2 (g)+15O2(g) 12CO2(g)+6H2O(l) H4
Ⅴ. (g)+9O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l) H5
则 　 　(用 、 和 表示)。
（2）有利于提高平衡体系中环己烷体积分数的措施有_______。
A．适当升温 B．适当降温 C．适当加压 D．适当减压
（3）反应Ⅰ在管式反应器中进行，实际投料往往在 的基础上适当增大 用量，其目的是　 　。
（4）氢原子和苯分子吸附在催化剂表面活性中心时，才能发生反应，机理如图。当 中混有微量 或 等杂质时，会导致反应Ⅰ的产率降低，推测其可能原因为　 　。
（5）催化剂载体中的酸性中心能催化苯及环己烷的裂解。已知酸性中心可结合弧电子对，下图中可作为酸性中心的原子的标号是　 　(填“①”“②”或“③”)。
（6）恒压反应器中，按照 投料，发生Ⅰ、Ⅱ反应，总压为 ，平衡时苯的转化率为α，环己烷的分压为p，则反应1的 　 　(列出计算式即可，用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。
21．（2021·海南）碳及其化合物间的转化广泛存在于自然界及人类的生产和生活中。已知25℃， 时：
① 葡萄糖 完全燃烧生成 和 ，放出 热量。
② 。
回答问题：
（1）25℃时， 与 经光合作用生成葡萄糖 和 的热化学方程式为　 　。
（2）25℃， 时，气态分子断开 化学键的焓变称为键焓。已知 、 键的键焓分别为 、 ， 分子中碳氧键的键焓为　 　 。
（3）溶于水的 只有部分转化为 ，大部分以水合 的形式存在，水合 可用 表示。已知25℃时， 的平衡常数 ，正反应的速率可表示为 ，逆反应的速率可表示为 ，则 　 　(用含 的代数式表示)。
（4）25℃时，潮湿的石膏雕像表面会发生反应： ，其平衡常数 　 　。[已知 ， ]
（5）溶洞景区限制参观的游客数量，主要原因之一是游客呼吸产生的气体对钟乳石有破坏作用，从化学平衡的角度说明其原因　 　。
22．（2021·北京）环氧乙烷( ，简称EO)是一种重要的工业原料和消毒剂。由乙烯经电解制备EO的原理示意图如下。
（1）①阳极室产生Cl2后发生的反应有：　 　、CH2=CH2+HClO→HOCH2CH2Cl。
②结合电极反应式说明生成溶液a的原理　 　。
（2）一定条件下，反应物按一定流速通过该装置。
电解效率η和选择性S的定义：
η(B)= ×100%
S(B)= ×100%
①若η(EO)=100%，则溶液b的溶质为　 　。
②当乙烯完全消耗时，测得η(EO)≈70%，S(EO)≈97%，推测η(EO)≈70%的原因：
I.阳极有H2O放电
II.阳极有乙烯放电
III.阳极室流出液中含有Cl2和HClO
……
i.检验电解产物，推测I不成立。需要检验的物质是　 　。
ii.假设没有生成EO的乙烯全部在阳极放电生成CO2，η(CO2)≈　 　%。经检验阳极放电产物没有CO2。
iii.实验证实推测III成立，所用试剂及现象是　 　。
可选试剂：AgNO3溶液、KI溶液、淀粉溶液、品红溶液。
23．（2021·北京）某小组探究卤素参与的氧化还原反应，从电极反应角度分析物质氧化性和还原性的变化规律。
（1）浓盐酸与MnO2混合加热生成氯气。氯气不再逸出时，固液混合物A中存在盐酸和MnO2。
①反应的离子方程式是　 　。
②电极反应式：
i还原反应：MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O
ii氧化反应：　 　。
③根据电极反应式，分析A中仍存在盐酸和MnO2的原因。
i随c(H+)降低或c(Mn2+)浓度升高，MnO2氧化性减弱.
ii随c(Cl-)降低，　 　。
④补充实验证实了③中的分析。
　 实验操作 试剂 产物
I 较浓H2SO4 有Cl2
II a 有Cl2
III a+b 无Cl2
a是　 　，b是　 　。
（2）利用c(H+)浓度对MnO2氧化性的影响，探究卤素离子的还原性。相同浓度的KCl、KBr和KI溶液，能与MnO2反应所需的最低c(H+)由大到小的顺序是　 　，从原子结构角度说明理由　 　。
（3）根据(1)中结论推测：酸性条件下，加入某种化合物可以提高溴的氧化性，将Mn2+氧化为MnO2。经实验证实了推测，该化合物是　 　。
（4）Ag分别与1mol·L1的盐酸、氢溴酸、氢碘酸混合，Ag只与氢碘酸发生置换反应，试解释原因：　 　。
（5）总结：物质氧化性和还原性变化的一般规律是　 　。
24．（2021·北京）某小组实验验证“Ag++Fe2+ Fe3++Ag”为可逆反应并测定其平衡常数。
（1）实验验证
实验I：将0.0100 mol/L Ag2SO4溶液与0.0400 mo/L FeSO4溶液(pH=1)等体积混合，产生灰黑色沉淀，溶液呈黄色。
实验II：向少量Ag粉中加入0.0100 mol/L Fe2(SO4)3溶液(pH=1)，固体完全溶解。
①取I中沉淀，加入浓硝酸，证实沉淀为Ag。现象是　 　。
②II中溶液选用Fe2(SO4)3，不选用Fe(NO3)3的原因是　 　。
综合上述实验，证实“Ag++Fe2+ Fe3++Ag”为可逆反应。
③小组同学采用电化学装置从平衡移动角度进行验证。补全电化学装置示意图，写出操作及现象　 　。
（2）测定平衡常数
实验Ⅲ：一定温度下，待实验Ⅰ中反应达到平衡状态时，取v mL上层清液，用c1
mol/L KSCN标准溶液滴定Ag+，至出现稳定的浅红色时消耗KSCN标准溶液v1 mL。
资料：Ag++SCN- AgSCN↓（白色） K=1012
Fe3++SCN- FeSCN2+（红色） K=102.3
①滴定过程中Fe3+的作用是　 　。
②测得平衡常数K=　 　。
（3）思考问题
①取实验I的浊液测定c(Ag+)，会使所测K值　 　(填“偏高”“偏低”或“不受影响”)。
②不用实验II中清液测定K的原因是　 　。
25．（2021·北京）铁黄是一种重要的化工产品。由生产钛白粉废渣制备铁黄的过程如下。
资料：
i.钛白粉废渣成分：主要为FeSO4·H2O，含少量TiOSO4和不溶物
ii.TiOSO4+(x+1)H2O TiO2·xH2O↓+H2SO4
iii.0.1 mol/L Fe2+生成Fe(OH)2，开始沉淀时pH=6.3，完全沉淀时pH=8.3；
0.1 mol/L Fe3+生成FeOOH，开始沉淀时pH=1.5，完全沉淀时pH=2.8
（1）纯化
①加入过量铁粉的目的是　 　。
②充分反应后，分离混合物的方法是　 　。
（2）制备晶种
为制备高品质铁黄产品，需先制备少量铁黄晶种。过程及现象是：向一定浓度FeSO4溶液中加入氨水，产生白色沉淀，并很快变成灰绿色。滴加氨水至pH为6.0时开始通空气并记录pH变化(如图)。
①产生白色沉淀的离子方程式是　 　。
②产生白色沉淀后的pH低于资料iii中的6.3。原因是：沉淀生成后c(Fe2+)　 　0.1mol/L(填“＞”“=”或“＜”)。
③0-t1时段，pH几乎不变；t1-t2时段，pH明显降低。结合方程式解释原因：　 　。
④pH≈4时制得铁黄晶种。若继续通入空气，t3后pH几乎不变，此时溶液中c(Fe2+)仍降低，但c(Fe3+)增加，且(Fe2+)降低量大于c(Fe3+)增加量。结合总方程式说明原因：　 　。
（3）产品纯度测定
铁黄纯度可以通过产品的耗酸量确定。
wg铁黄 溶液b 溶液c 滴定
资料：Fe3++3 =Fe(C2O4) ，Fe(C2O4) 不与稀碱液反应
Na2C2O4过量，会使测定结果　 　(填“偏大”“偏小”或“不受影响”)
26．（2021·山东）工业上以铬铁矿(FeCr2O4，含Al、Si氧化物等杂质)为主要原料制备红矾钠(Na2Cr2O7 2H2O)的工艺流程如图。回答下列问题：
（1）焙烧的目的是将FeCr2O4转化为Na2Cr2O4并将Al、Si氧化物转化为可溶性钠盐，焙烧时气体与矿料逆流而行，目的是　 　。
（2）矿物中相关元素可溶性组分物质的量浓度c与pH的关系如图所示。当溶液中可溶组分浓度c≤1.0×10-5mol L-1时，可认为已除尽。
中和时pH的理论范围为　 　；酸化的目的是　 　；Fe元素在　 　(填操作单元的名称)过程中除去。
（3）蒸发结晶时，过度蒸发将导致　 　；冷却结晶所得母液中，除Na2Cr2O7外，可在上述流程中循环利用的物质还有　 　。
（4）利用膜电解技术(装置如图所示)，以Na2Cr2O4为主要原料制备Na2Cr2O7的总反应方程式为：4Na2Cr2O4+4H2O 2Na2Cr2O7+4NaOH+2H2↑+O2↑。则Na2Cr2O7在　 　(填“阴”或“阳”)极室制得，电解时通过膜的离子主要为　 　。
27．（2021·山东）2-甲氧基-2-甲基丁烷(TAME)常用作汽油原添加剂。在催化剂作用下，可通过甲醇与烯烃的液相反应制得，体系中同时存在如图反应：
反应Ⅰ： +CH3OH
△H1
反应Ⅱ： +CH3OH
△H2
反应Ⅲ： △H3
回答下列问题：
（1）反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ以物质的量分数表示的平衡常数Kx与温度T变化关系如图所示。据图判断，A和B中相对稳定的是　 　 (用系统命名法命名)；
的数值范围是　 　(填标号)。
A．<-1 B．-1～0 C.0～1 D．>1
（2）为研究上述反应体系的平衡关系，向某反应容器中加入1.0molTAME，控制温度为353K，测得TAME的平衡转化率为α。已知反应Ⅲ的平衡常数Kx3=9.0，则平衡体系中B的物质的量为　 　mol，反应Ⅰ的平衡常数Kx1=　 　。同温同压下，再向该容器中注入惰性溶剂四氢呋喃稀释，反应Ⅰ的化学平衡将　 　 (填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)平衡时，A与CH3OH物质的量浓度之比c(A)：c(CH3OH)=　 　。
（3）为研究反应体系的动力学行为，向盛有四氢呋喃的另一容器中加入一定量A、B和CH3OH。控制温度为353K，A、B物质的量浓度c随反应时间t的变化如图所示。代表B的变化曲线为　 　 (填“X”或“Y”)；t=100s时，反应Ⅲ的正反应速率v正　 　逆反应速率v逆(填“＞”“＜”或“=)。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】原子核外电子排布；化学键；氧化还原反应
【解析】【解答】A.基态Fe原子核外有26个电子，其核外电子排布式为 ，A项不符合题意；
B.步骤③中断裂 非极性键，形成 (Ⅳ)极性键，B项不符合题意；
C.步骤④中电子转移发生在Fe和C元素之间，C项符合题意；
D.根据图示，总过程的反应为： ，D项不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.Fe是26号元素，依据构造原理写出其核外电子排布；
B.同种元素组成的共价键为非极性键，不同种元素组成的共价键为极性键；
C.电子转移伴随着化合价的变化；
D.该反应的反应物为氧气，甲烷和氢离子，得到电子，生成甲醇和水。
2．【答案】A
【知识点】电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A．由分析知，电解时通过离子交换膜的是 ，A项符合题意；
B．根据各电极上转移电子数相同，由阳极反应和阴极反应，知生成 和 的物质的量之比为1∶2，其质量比为8∶1，B项不符合题意；
C．根据阴极反应知，电解一段时间后阴极区溶液 的浓度增大，C项不符合题意：
D．电解过程中阳极区 的浓度增大， 转化为 ，D项不符合题意。
故答案为：A。
【分析】电解池的左极区中的水失电子生成氧气，为阳极，电极反应为：2H2O 4e ＝4H＋＋O2↑，Na2Cr2O2的酸性水溶液随着H＋浓度的增大会转化为CrO3；右极区的水得电子生成氢气，为阴极，电极反应为：2H2O＋2e ＝2OH ＋H2↑。
3．【答案】B
【知识点】氧化还原反应；元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】A．铷位于周期表第六周期第ⅠA族，属于碱金属，属于铷(Rb)是金属元素，故A不符合题意；
B．钛合金为合金，属于金属材料，故B符合题意；
C．火箭动力源于火箭燃料的燃烧，属于氧化还原反应，故C不符合题意；
D．芳纶属于合成纤维，是高分子材料，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A．从偏旁部首可看出铷是金属元素；
B．合金属于金属材料；
C．火箭动力源于火箭燃料的燃烧，燃烧属于氧化还原反应；
D．芳纶属于合成纤维，是高分子材料。
4．【答案】C
【知识点】电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A．由分析可知，a是电源的负极，故A不符合题意；
B．石墨电极Ⅱ为阳极，通电一段时间后，产生氧气和氢离子，所以向石墨电极Ⅱ附近滴加石蕊溶液，出现红色，故B不符合题意；
C．随着电解的进行，铜离子在阴极得电子生成铜单质，所以CuCl2溶液浓度变小，故C符合题意；
D．当 完全溶解时，消耗氢离子为0.06mol，根据阳极电极反应式 ，产生氧气为0.015mol，体积为336mL (折合成标准状况下)，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】通电后石墨电极Ⅱ上有O2生成，氢氧根离子放电生成氧气，使溶液显酸性，电极反应式为2H2O-4e-=O2+4H+，石墨电极Ⅱ为阳极，b电极为电源正极，a为负极，石墨电极Ⅰ为阴极，电极反应式为Cu2++2e-=Cu，据此分析回答。
5．【答案】A
【知识点】化学键；离子化合物的结构特征与性质；氧化还原反应；常见的生活环境的污染及治理
【解析】【解答】A． 中无化合价的变化，不属于氧化还原反应，所以该反应中无氧化剂，故A符合题意；
B．Na2SO3不稳定，容易被空气中的O2氧化成硫酸钠变质，故B不符合题意；
C．Na2SO4含有阴阳离子，存在离子键，硫酸根中含有共价键，故C不符合题意；
D．SO2在空去中会转化成硫酸，形成酸雨，所以二氧化硫是导致酸雨的主要有害污染物，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A．该反应无元素化合价的改变，不是氧化还原反应；
B．+4价的S元素易被氧化为+6价；
C．钠离子和硫酸根之间存在离子键，氧原子和硫原子之间存在共价键；
D．SO2与水反应生成亚硫酸，亚硫酸被氧气氧化为硫酸。
6．【答案】B
【知识点】电极反应和电池反应方程式；原电池工作原理及应用；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A．由分析可知，放电时，M电极反应为Li-e-=Li+，A不符合题意；
B．由分析可知，放电时，M极为负极，N极为正极，故 由M电极向N电极移动，B符合题意；
C．由二次电池的原理可知，充电时和放电时同一电极上发生的反应互为逆过程，M电极的电极反应为：Li++e-= Li，故电极质量增大，C不符合题意；
D．由二次电池的原理可知，充电时和放电时同一电极上发生的反应互为逆过程，充电时，N电极反应为 ，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】
A.放电时M电极活泼金属锂失电子是负极；
B.放电时M是负极，阳离子向正极移动；
C.充电时，M电极锂金属放电，电极消耗；
D.充电时N电极应失电子发生氧化反应。
7．【答案】C
【知识点】电极反应和电池反应方程式；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A．由分析可知，a为电源负极，A不符合题意；
B．由分析可知，根据电子守恒可知，溶液中Q的物质的量保持不变，B不符合题意；
C．由分析可知，整个过程CO2未被还原， 在M极发生反应为CO2+OH-= ，C符合题意；
D．由题干信息可知，M极上CO2发生反应为：CO2+OH-= 被吸收， 向阳极移动，N极上发生的反应为： +H+=H2O+CO2↑，故分离出的 从出口2排出，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】
A.根据M电极由Q生成QH2，发生还原反应，M为阴极所以a是负极；
B.Q在反应中即消耗又生成，根据得失电子守恒，Q的量不变；
C.根据材料分析，二氧化碳并未反应；
D.根据材料，二氧化碳不参与反应，只通过膜电极经出口2排出。
8．【答案】D
【知识点】氧化还原反应；氧化性、还原性强弱的比较；焰色反应；比较弱酸的相对强弱的实验；钠的氧化物
【解析】【解答】A．向KBr、KI混合溶液中依次加入少量氯水和CCl4，振荡，静置，溶液分层，下层呈紫红色，说明反应产生I2，发生反应：2KI+Cl2=2KCl+I2，证明氧化性：Cl2＞I2，Br2＞I2，但不能比较Br2与Cl2的氧化性强弱，A不符合题意；
B．玻璃中含有Na元素，因此灼烧时使火焰呈黄色，不能证明溶液中含Na元素，B不符合题意；
C．应该采用对照方法进行实验，但两种溶液的浓度未知，盐的种类也不同，因此不能通过测定溶液的pH来判断H2CO3、CH3COOH的酸性强弱，C不符合题意；
D．氧气有助燃性，把水滴入盛有少量Na2O2的试管中，立即把带火星木条放在试管口，木条复燃，可以证明Na2O2与水反应产生了O2，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】
A.此反应不能比较溴和碘单质的氧化性；
B.玻璃中含有钠元素；
C.浓度未知，pH不能比较；
D.木条复燃是检验氧气的主要方法，则生成了氧气。
9．【答案】D
【知识点】化学反应中能量的转化；燃料的充分燃烧
【解析】【解答】A．将松木削薄为纸片状可以增大可燃物与氧气接触面积，有助于发火和燃烧，A不符合题意；
B．发烛具有可燃性，“发烛”发火和燃烧利用了物质的可燃性，B不符合题意；
C．“发烛”发火和燃烧伴随不同形式的能量转化，如化学能转化为光能、热能等，C不符合题意；
D．硫磺也燃烧，不是催化剂，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】
A.越薄越易于点燃；
B.其燃烧需具备燃烧三要素，其发烛可燃；
C.燃烧伴随热量和光以及化学能的变化；
D.硫磺也可燃，不属于催化剂。
10．【答案】D
【知识点】氧化还原反应；氧化性、还原性强弱的比较；溶液酸碱性的判断及相关计算；常见气体的检验
【解析】【解答】A．无色气体甲烷在空气中燃烧生成二氧化碳和水，将生成的气体通入澄清石灰水，澄清石灰水也会先浑浊后澄清，则无色气体X不一定为一氧化碳，故A不符合题意；
B．若无色Y溶液的pH在7—8之间，向溶液中滴加1～2滴酚酞试液，溶液也为无色，则溶液仍为无色不能判断得到溶液pH小于7，故B不符合题意；
C．若向淀粉和碘的混合溶液中滴加不足量的硫氰化钾溶液，碘未完全反应，溶液也呈蓝色，则溶液仍为蓝色不能判断硫氰气和碘的氧化性强弱，故C不符合题意；
D．在稀硫酸中加入少量氧化亚铜固体，溶液由无色变为蓝色并有红色固体生成说明氧化亚铜在稀硫酸溶液中反应生成硫酸铜和铜，则反应中氧化亚铜既作氧化剂又作还原剂，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】
A.二氧化碳也可令澄清石灰水变浑浊；
B.弱碱且浓度低1-2滴也不变色，与酚酞的变色范围有关；
C.碘单质未充分反应后也是蓝色；
D.根据化合价变化判断，氧化亚铜既是氧化剂又是还原剂。
11．【答案】B
【知识点】电极反应和电池反应方程式；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A．根据图示可知：在b电极上产生N2，N元素化合价升高，失去电子，发生氧化反应，所以b电极为阳极，连接电源的正极，A不符合题意；
B．电极a上产生H2，H元素化合价降低得到电子，发生还原反应，所以a电极为阴极，电极反应式为： ，B符合题意；
C．电解过程中，阴极附近产生 ，使附近溶液中阴离子浓度增大，为维持溶液电中性，阳离子K+会向阴极区定向移动，最终导致阴极附近K+浓度增大，C不符合题意；
D．每反应产生1 mol H2，转移2 mol电子，每反应产生1 mol N2，转移6 mol电子，故阴极产生H2与阳极产生的N2的物质的量的比是3：1，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】
A.ｂ电极生成氮气，化合价升高，氧化反应，连接的是正极；
B.ａ是阴极得电子且生成氢气，氢元素化合价降低；
C.阳离子向阴极移动；
D.根据得失电子守恒计算气体的物质的量即可。
12．【答案】C
【知识点】反应热和焓变；化学平衡移动原理；碱金属的性质
【解析】【解答】A．H与 D互为同位素、具有相同的核外电子排布 ，则H2O、D2O的化学性质基本相同，A不符合题意；
B．类似于钠和水的反应， Li与D2O反应生成LiOD与D2，化学方程式是2Li+2D2O=2LiOD+D2↑，B不符合题意；
C．D2由Li与D2O反应生成、HD 通过反应LiH+D2O=LiOD+HD ，则 n(D2)/n(HD)比例小说明n(Li)/n(LiH)比例小，C符合题意；
D．升温，2LiH 2Li+H2 △H>0平衡右移，Li增多LiH 减少，则结合选项C可知：80℃下的n(D2)/n(HD)大于25℃下的n(D2)/n(HD) ，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A．同种物质化学性质基本相同；
B．碱金属与水反应生成碱和氢气；
C．根据LiH+D2O=LiOD+HD 分析；
D．根据勒夏特列原理分析。
13．【答案】C
【知识点】盖斯定律及其应用；化学平衡移动原理；化学平衡的计算；质量守恒定律
【解析】【解答】A．根据盖斯定律结合题干信息①C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(g) △H1=-2043.9kJ/mol ②C3H6(g)+9/2O2(g)=3CO2(g)+3H2O(g) △H2=-1926.1kJ/mol ③H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) △H3=-241.8kJ/mol 可知，可由①-②-③得到目标反应C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)，该反应的△H= =(-2043.9kJ/mol)-( -1926.1kJ/mol)-( -241.8kJ/mol)=+124kJ/mol，A不符合题意；
B．仅按C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)可知C3H6、H2的浓度随CO2浓度变化趋势应该是一致的，但是氢气的变化不明显，反而是CO与C3H6的变化趋势是一致的，因此可以推断高温下能够发生反应CO2+H2 CO+H2O，从而导致C3H6、H2的浓度随CO2浓度变化趋势出现这样的差异，B不符合题意；
C．从图中可知，相同条件下，C3H6的百分含量随着CO2的浓度增大，C3H6的百分含量增大，即表示C3H8的转化率增大，而增大CO2的浓度，相当于减小C3H8对CO2的比例，C符合题意；
D．根据质量守恒定律，抓住碳原子守恒即可得出，如果生成物只有C3H6、CO、H2O、H2，那么入口各气体的浓度c0和出口各气体的浓度符合3c0(C3H8)+c0(CO2)=3c(C3H6)+c(CO)+3c(C3H8)+c(CO2)，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】 A.根据盖斯定律合写方程式计算；
B.根据C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)，c(H2)和c(C3H6)应该相等，因为其它反应造成二者浓度变化不同；
C.根据图示投料比 () 越大，C3H8转化率越小；
D.根据碳原子守恒分析。
14．【答案】C
【知识点】氧化还原反应；乙炔炔烃；氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A．水解过程中元素的化合价不变，根据水解原理结合乙炔中常混有H2S、PH3可知CaS的水解方程式为CaS+2H2O=Ca(OH)2+H2S↑；Ca3P2水解方程式为Ca3P2+6H2O=3Ca(OH)2+2PH3↑，A项不符合题意；
B．该反应能发生是因为有不溶于水也不溶于酸的CuS生成，因此反应①不能说明H2S的酸性强于H2SO4，事实上硫酸的酸性强于氢硫酸，B项不符合题意；
C．反应②中Cu元素化合价从+2价降低到+1价，得到1个电子，P元素化合价从-3价升高到+5价，失去8个电子，则24molCuSO4完全反应时，可氧化PH3的物质的量是24mol÷8＝3mol，C项符合题意；
D．H2S、PH3均被KMnO4酸性溶液氧化，所以会干扰KMnO4酸性溶液对乙炔性质的检验，D项不符合题意；
故答案为：C。
【分析】 A.水解过程中各元素的化合价不变，根据水解原理结合乙炔中常混有的H2S、PH3可知，CaS、Ca3P2水解生成氢化物和氢氧化钙；
B.该反应能发生是因为有不溶于水也不溶于酸的CuS生成；
C.反应②中Cu元素的化合价由+2价降低为+1价，得到1个电子，P元素化合价从3价升高到+5价，失去8个电子，根据转移电子守恒计算可氧化PH3的物质的量；
D.酸性KMnO4溶液具有强氧化性，能氧化还原性物质。
15．【答案】A
【知识点】常见能量的转化及运用；使用化石燃料的利弊及新能源的开发；常见的生活环境的污染及治理；石油的裂化和裂解
【解析】【解答】碳达峰是我国承诺在2030年前，二氧化碳的排放不在增长，达到峰值之后逐步降低，碳中和是指通过指数造林、节能减排等减少自身的二氧化碳的排放量。实现二氧化碳的0排放
A.风能发电可以减少二氧化碳的排放，故A符合题意
B.粮食酿酒可以增加二氧化碳的排放，故B不符合题意
C. 燃煤脱硫 产生大量的二氧化碳，故C不符合题意
D. 石油裂化的裂化可以产生碳氢化合物，燃烧产生大量的二氧化碳，故D不符合题意
故正确答案是：A
【分析】主要就是降低二氧化碳的排放，找出即可
16．【答案】C
【知识点】原电池工作原理及应用；物质的量与其浓度和气体摩尔体积的综合应用
【解析】【解答】A.据题意可知， CH3OH-O2、N2H4-O2、(CH3)2NNH2-O2清洁燃料电池， 因此 CH3OH、N2H4、(CH3)2NNH2失去电子发生氧化反应，钾离子向正极移动，故A不符合题意
B.放电过程中，CH3OH-O2、(CH3)2NNH2-O2均产生二氧化碳消耗氢氧化钾溶液因此氢氧化钾溶液的物质的量减小，而N2H4-O2产生的是氮气不会消耗氢氧化钾，故B不符合题意
C.根据CH3OH~6e，N2H4 ~4e，(CH3)2NNH2~16e，设质量均为mg，即可计算出CH3OH转移的电子数为mol，N2H4转移的电子为mol，(CH3)2NNH2转移的电子为mol，(CH3)2NNH2转移的电子量最大，故C符合题意
D.根据 N2H4-O2燃料电池 的总反应式为N2H4+O2=N2+2H2O， 消耗1molO2时 产生1mol氮气，标况下体积为22.4L，故D不符合题意
故答案为：C
【分析】A.根据原电池的的电子的流向即可判断钾离子的移动方向
B.考查的是电池反应产物中是否含有消耗氢氧化钾溶液的物质
C.产生的电量是由转移的电子量决定的，计算出等质量的物质转移的电子数即可
D.根据电池写出总的反应式即可判断
17．【答案】B
【知识点】反应热和焓变；有机物中的官能团；有机物的结构和性质；取代反应
【解析】【解答】A.由图可知，反应I和反应IV的活化能较高，因此反应的决速步为反应I、IV，故A不符合题意
B.根据 为快速平衡 可判断溶液中存在大量的18OH-，故B符合题意
C.根据反应得出不可能存在 CH318OH ， 故C不符合题意
D.反应的焓变等于和具有的能量之和减去和能量之和，故D不符合题意
【分析】A.一般来说，反应的活化能越高，反应速率越慢，
B.根据图示快速平衡即可判断溶液中存在18OH-
C.根据过程III的断键和成键过程即可判断
D.根据焓变=生成物具有的能量-生成物具有的能量计算
18．【答案】B,D
【知识点】氧化还原反应；氧化性、还原性强弱的比较；物质的量的相关计算
【解析】【解答】A.G是高锰酸钾分解得到的，是氧化产物，氯气是浓盐酸被氧化得到，故为氧化产物，故A不符合题意
B.高锰酸钾加热得到的是锰酸钾和二氧化锰以及氧气，高锰酸钾既做氧化剂又做还原剂，故B符合题意
C.高锰酸钾分解以及锰酸钾和二氧化锰与浓盐反应，因此锰元素至少参与3个氧化还原反应故C不符合题意
D.1mol高锰酸钾生成1mol氧气需要转移4mol电子，生成1mol氯气需要转移2mol电子，0.1mol高锰酸钾完全分解得到0.05mol氧气，而0.1mol高锰酸钾与盐酸反应，2KMnO4～5Cl2得到的氯气的物质的量最大值为0.25mol，此时的气体包括得到氧气，因此气体的物质的量小于0.25mol，故D符合题意
正确答案是：BD
【分析】高锰酸钾加热时的产物是锰酸钾和二氧化锰以及氧气，因此气体单质G为氧气，剩余的固体与盐酸反应得到的氯化锰溶液得到的气体单质为氯气。
19．【答案】（1）3d64s2
（2）8；4
（3）；降低反应活化能
（4）由Fe3+水解产物的颜色所致；向该溶液中加HNO3；；
【知识点】原子核外电子排布；晶胞的计算；热化学方程式；离子方程式的书写
【解析】【解答】（1）Fe为26号元素，所以基态Fe原子的价层电子排布式为3d64s2，故答案为：3d64s2；
（2）由图可知，晶胞A中Fe的配位数为8，所以每个Fe原子紧邻的原子数为8。根据原子均摊法，每个晶胞B中含Fe原子数为 ，故答案为：8；；4
（3）由图可知，1mol N2和3mol H2反应时，放出的热量为(a-b)kJ，所以该反应的热化学方程式 。铁触媒是反应的催化剂，作用是降低反应活化能，故答案为： ；降低反应活化能；
（4）①由于Fe3+水解产物的颜色导致溶液Ⅰ却呈黄色，为了能观察到溶液Ⅰ中 的浅紫色，可向该溶液中加HNO3，抑制铁离子的水解，故答案为：由Fe3+水解产物的颜色所致；向该溶液中加HNO3；
②向溶液Ⅱ中加入NaF后，溶液颜色由红色转变为无色，说明 和氟离子转化为 ，其离子方程式为 ， 和 相减得到 ，所以平衡常数为 ，故答案为： ； 。
【分析】（1）Fe是26号元素，处于第四周期第Ⅷ族，属于过渡元素，价电子包括3d、4s电子；
（2）A晶胞为体心立方堆积，以体心Fe原子研究，与之紧邻的原子处于顶点；均摊法计算B晶胞中Fe数目，顶角原子贡献率为1/8，面心原子贡献率为1/2；
（3）由图可知1mol氮气与3mol氢气反应生成2mol氨气放出（a b）kJ热量，书写热化学方程式需注明物质的聚集状态和反应热△H；使用催化剂，降低反应活化能，加快反应速率；
（4）①根据Fe3＋易水解分析颜色变化，由于水解使溶液呈酸性，加酸抑制水解既能观察到浅紫色；
②根据溶液颜色由红色转变为无色，证明[Fe(SCN)6]3 转化为[FeF6]3 ，可以由第二个离子方程式减去第一个离子方程式得到，平衡常数为两个反应的平衡常数之比。
20．【答案】（1）
（2）B；C
（3）提高苯的利用率
（4）金属催化剂会与H2S或CO反应从而失去催化活动
（5）②
（6）
【知识点】反应热和焓变；盖斯定律及其应用；化学平衡常数；化学平衡移动原理；化学平衡的计算
【解析】【解答】（1）根据盖斯定律结合已知反应：Ⅲ. Ⅳ.2 (g)+15O2(g) 12CO2(g)+6H2O(l) H4 Ⅴ. (g)+9O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l) H5
Ⅰ.主反应： (g)+3H2(g) (g)可由 ，则 ，故答案为： ；
（2）根据Ⅰ.主反应： (g)+3H2(g) (g)是一个气体体积减小的方向的放热反应，故有利于提高平衡体系中环己烷体积分数即使平衡向正方向移动，根据勒夏特列原理，可采用适当降低温度和实当加压有利平衡正向移动，而升温和减压都将使平衡逆向移动，故答案为：BC；
（3）反应Ⅰ在管式反应器中进行，实际投料往往在 的基础上适当增大 用量，增大H2的浓度将使平衡正向移动，从而提高苯的转化率即利用率，故适当增大H2用量的目的是提高苯的利用率，故答案为：提高苯的利用率；
（4）氢原子和苯分子吸附在催化剂表面活性中心时，才能发生反应，机理如图。当 中混有微量 或 等杂质时，会导致反应Ⅰ的产率降低，推测其可能原因为金属催化剂会与H2S或CO反应从而失去催化活动，故答案为：金属催化剂会与H2S或CO反应从而失去催化活动；
（5）催化剂载体中的酸性中心能催化苯及环己烷的裂解。已知酸性中心可结合弧电子对，由图可知，①中原子无孤对电子也没有空轨道，②中原子无孤对电子但有空轨道可接收孤电子对，③中有孤对电子，无空轨道，故下图中可作为酸性中心的原子的标号是②，故答案为：②；
（6）恒压反应器中，按照 投料，设投入的苯的物质的量为1mol，发生Ⅰ、Ⅱ反应总压为 ，平衡时苯的转化率为α，环己烷的分压为p，则： ， 有反应后平衡体系中总的物质的量为：1-α+4-3α+α-x+x=5-3α，故平衡时，苯的分压为： ，H2的分压为： ，则反应1的 = ，故答案为： 。
【分析】
（1）根据盖斯定律计算反应热即可，注意正负号；
（2）根据反应方程式，反应放热，可以降温和加压，使平衡正向移动；
（3）增大其中一反应物浓度，可提高另一反应物的转化率；
（4）金属催化剂的活性可能受硫化氢等杂质的影响；
（5）根据图中原子是否有空轨道可以接受孤对电子对；
（6）利用三段式进行计算即可
21．【答案】（1）
（2）664.75
（3）
（4）
（5）游客呼出的CO2可与钟乳石主要成分CaCO3发生可逆反应： ，CO2增加，平衡正向移动，CaCO3减少，钟乳石被坏
【知识点】化学反应中能量的转化；反应热和焓变；热化学方程式；化学平衡常数；化学平衡移动原理
【解析】【解答】（1）由题意可知，反应①为1mol葡萄糖在氧气中完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出2804kJ的热量，反应的热化学方程式为 = ，二氧化碳和液态水经光合作用生成葡萄糖和氧气的反应为葡萄糖燃烧的逆反应，生成1mol葡萄糖会吸收2804kJ的热量，反应的热化学方程式为 = ，故答案为： = ；
（2）由反应热的焓变为反应物的键焓之和与生成物的键焓之和的差值可得：反应②的焓变 =—283kJ/mol，解得E(C=O)= =664.75kJ/mol，故答案为：664.75；
（3）当反应达到平衡时，正反应速率等于逆反应速率，则由v(H2CO3)=v(CO2)可得：k1c(H2CO3)= k2c(CO2)， = =K=600，解得k2= ，故答案为： ；
（4）由方程式可知，反应的平衡常数K= = = = =3.25×103，故答案为：3.25×103；
（5）二氧化碳和碳酸钙在溶液中存在如下平衡 ，当游客数量增大，反应物二氧化碳的浓度增大，平衡向正反应方向移动，碳酸钙因反应而减少，导致钟乳石被坏，故答案为：游客呼出的CO2可与钟乳石主要成分CaCO3发生可逆反应： ，CO2增加，平衡正向移动，CaCO3减少，钟乳石被坏。
【分析】
（1）根据盖斯定律和燃烧热写出热化学方程式并计算反应热；
（2）反应热等于反应物的键能之和减去生成物的键能之和；
（3）平衡时正反应速率等于逆反应速率，再根据所给的平衡常数与反应速率的关系计算即可；
（4）根据平衡常数的公式即可计算，平衡时的浓度也是计算溶度积常数时的浓度；
（5）二氧化碳和碳酸钙的反应是可逆反应，二氧化碳过量会正向移动，碳酸钙会减少，从而破坏钟乳石。
22．【答案】（1）Cl2 +H2O= HCl+ HClO；阴极发生反应： 2H2O+2e-=H2↑ + 2OH-生成OH-，K+ 通过阳离子交换膜从阳极迁移到阴极，形成KOH和KCl的混合溶液
（2）KCl；O2；13%；KI 溶液和淀粉溶液，溶液变蓝
【知识点】电极反应和电池反应方程式；常见气体的检验；电解池工作原理及应用；氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】（1）阳极产生氯气后，可以和水发生反应生成次氯酸其方程式为：Cl2 +H2O= HCl+ HClO；溶液a是阴极的产物，在阴极发生反应2H2O+2e-=H2↑ + 2OH-，同时阳极的钾离子会向阴极移动和氢氧根结合形成氢氧化钾，故答案为：阴极发生反应： 2H2O+2e-=H2↑ + 2OH-生成OH-，K+ 通过阳离子交换膜从阳极迁移到阴极，形成KOH和KCl的混合溶液；
（2）①若η(EO)=100%则说明在电解过程中只有乙烯中的碳化合价发生变化，其他元素化合价没有变，故溶液b的溶质为：KCl；
②i.阳极有H2O放电时会产生氧气，故需要检验的物质是O2；ii. 设EO的物质的量为amol
则转化的乙烯的物质的量为： ；生成EO转化的电子的物质的量：2amol；此过程转移电子的总物质的量： ；生成CO2的物质的量： ；生成CO2转移的电子的物质的量： ，则η(CO2)= ≈13%；
iii.实验证实推测III成立，则会产生氯气，验证氯气即可，故答案为：KI 溶液和淀粉溶液，溶液变蓝。
【分析】
(1)①由图可知，阳极室产生Cl2后发生的反应有：Cl2和H2O反应生成HCl和HClO，CH2=CH2和HClO反应生成HOCH2CH2Cl；
②阴极电极反应为：2H2O+2e-=H2↑ + 2OH-，阳极氯离子放电后，钾离子通过阳离子膜进入阴极，生成KOH，从而得到KCl和KOH的混合溶液；
(2)①若η(EO)=100%，则说明反应中只有乙烯中碳的化合价发生变化，其它元素化合价没有改变，即可判断溶液b的溶质；
②i .阳极有H2O放电时会产生氧气，即需要检验氧气；
ii.设EO的物质的量amol，则转化的乙烯的物质的量为：，生成EO转移的电子的物质的量为：2amol，此过程转移的电子的总物质的量为， 生成CO2的物质的量为：，生成CO2转移的电子的物质的量为，即可计算 η(CO2)；
iii .实验证实推测成立，则会产生氯气，验证氯气即可。
23．【答案】（1）MnO2+4H+ +2Cl- Mn2++Cl2↑ + 2H2O；2Cl--2e- =Cl2↑；Cl-还原性减弱或Cl2 的氧化性增强；KCl固体(或浓/饱和溶液)；MnSO4固体(或浓/饱和溶液)
（2）KCl>KBr>KI；Cl、Br、I位于第VIIA族，从上到下电子层数逐渐增加，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱，阴离子的还原性逐渐增强
（3）AgNO3 或Ag2SO4
（4）比较AgX的溶解度，AgI 溶解度最小，Ag++I-= AgI↓使得Ag还原性增强的最多，使得2Ag+2H+=2Ag++ H2↑反应得以发生
（5）氧化剂(还原剂)的浓度越大，其氧化性(还原性)越强，还原产物(还原产物)的浓度越大，氧化剂(还原剂)的氧化性(还原性)越小；还原反应中，反应物浓度越大或生成物浓度越小，氧化剂氧化性越强
【知识点】氧化还原反应；难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质；氯气的实验室制法；元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】（1）①二氧化锰和浓盐酸制氯气的离子方程式为：MnO2+4H+ +2Cl- Mn2++Cl2↑ + 2H2O；②氧化反应是元素化合价升高，故氧化反应为：2Cl--2e- =Cl2↑③反应不能发生也可能是还原剂还原性减弱，或者产生了氧化性更强的氧化剂，故答案为：Cl-还原性减弱或Cl2 的氧化性增强④可以从增大氯离子浓度的角度再结合实验II的现象分析，试剂a可以是KCl固体(或浓/饱和溶液)；结合实验III的显现是没有氯气，且实验III也加入了试剂a，那一定是试剂b影响了实验III的现象，再结合原因i可知试剂b是MnSO4固体(或浓/饱和溶液)；
（2）非金属性越弱其阴离子的还原性越强，反应时所需的氢离子浓度越小，故顺序是KCl>KBr>KI；其原因是Cl、Br、I位于第VIIA族，从上到下电子层数逐渐增加，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱，阴离子的还原性逐渐增强；
（3）根据(1)中的结论推测随Cl-浓度降低导致二氧化锰的氧化性减弱，那么如果进一步降低Cl-浓度降低则可以导致可以提高溴的氧化性，将Mn2+氧化为MnO2，故答案为：AgNO3 或Ag2SO4；
（4）若要使反应2Ag+2H+=2Ag++ H2↑发生，根据本题的提示可以降低Ag+浓度，对比AgX的溶解度，AgI 溶解度最小，故Ag只与氢碘酸发生置换反应的原因是：比较AgX的溶解度，AgI 溶解度最小，Ag++I-= AgI↓使得Ag还原性增强的最多，使得2Ag+2H+=2Ag++ H2↑反应得以发生；
（5）通过本题可以发现，物质氧化性和还原性还与物质的浓度有关，浓度越大氧化性或者还原性越强，故答案为：氧化剂(还原剂)的浓度越大，其氧化性(还原性)越强，还原产物(还原产物)的浓度越大，氧化剂(还原剂)的氧化性(还原性)越小；还原反应中，反应物浓度越大或生成物浓度越小，氧化剂氧化性越强。
【分析】 (1)①二氧化锰和浓盐酸反应生成氯气、氯化锰和水；
②氧化反应是元素化合价升高；
③反应不能发生也可能是还原剂还原性减弱，或者产生了氧化性更强的氧化剂；
④可以从增大氯离子浓度的角度再结合实验II的现象分析；
(2)KCl>KBr>KI，Cl、Br、I位于第VIIA族，从上到下电子层数逐渐增加，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱，阴离子的还原性逐渐增强；
(3)随Cl-浓度降低导致二氧化锰的氧化性减弱；
(4)比较AgX的溶解度，Agl溶解度最小，Ag++I-=Ag↓，使得Ag还原性增强的最多，使得
2Ag+2H+=2Ag++ H2↑反应得以发生；
(5)氧化剂(还原剂)的浓度越大，其氧化性(还原性)越强，还原产物(还原产物)的浓度越大，氧化剂(还原剂)的氧化性(还原性)越小；还原反应中，反应物浓度越大或生成物浓度越小，氧化剂氧化性越强。
24．【答案】（1）灰黑色固体溶解，产生红棕色气体；防止酸性条件下， 氧化性氧化Fe2+干扰实验结果；a：铂/石墨电极，b：FeSO4 或Fe2(SO4)3或二者混合溶液，c：AgNO3 溶液；操作和现象：闭合开关 K，Ag电极上固体逐渐溶解，指针向左偏转，一段时间后指针归零，再向左侧烧杯中加入滴加较浓的Fe2(SO4)3溶液，与之前的现象相同；或者闭合开关 K，Ag电极上有灰黑色固体析出，指针向右偏转，一段时间后指针归零，再向左侧烧杯中加入滴加较浓的Fe2(SO4)3溶液，Ag电极上固体逐渐减少，指针向左偏转
（2）指示剂；
（3）偏低；Ag完全反应，无法判断体系是否达到化学平衡状态
【知识点】化学平衡常数；实验装置综合；化学实验方案的评价；原电池工作原理及应用
【解析】【解答】（1）①由于Ag能与浓硝酸发生反应：Ag+2HNO3(浓)=AgNO3+NO2↑+H2O，故当观察到的现象为灰黑色固体溶解，产生红棕色气体，即可证实灰黑色固体是Ag，故答案为：灰黑色固体溶解，产生红棕色气体。
②由于Fe(NO3)3溶液电离出 将与溶液中的H+结合成由强氧化性的HNO3，能氧化Fe2+，而干扰实验，故实验II使用的是Fe2(SO4)3溶液，而不是Fe(NO3)3溶液，故答案为：防止酸性条件下， 氧化性氧化Fe2+干扰实验结果。
③由装置图可知，利用原电池原理来证明反应Fe2++Ag+ Ag+Fe3+为可逆反应，两电极反应为：Fe2+-e- Fe3+，Ag++e- Ag，故另一个电极必须是与Fe3+不反应的材料，可用石墨或者铂电极，左侧烧杯中电解质溶液必须含有Fe3+或者Fe2+，采用FeSO4或Fe2(SO4)3或二者混合溶液，右侧烧杯中电解质溶液必须含有Ag+，故用AgNO3溶液，组装好仪器后，加入电解质溶液，闭合开关 K，装置产生电流，电流从哪边流入，指针则向哪个方向偏转，根据b中所加试剂的不同，电流方向可能不同，因此可能观察到的现象为：Ag电极逐渐溶解，指针向左偏转，一段时间后指针归零，说明此时反应达到平衡，再向左侧烧杯中加入滴加较浓的Fe2(SO4)3溶液，与之前的现象相同，表明平衡发生了移动；另一种现象为：Ag电极上有灰黑色固体析出，指针向右偏转，一段时间后指针归零，说明此时反应达到平衡，再向左侧烧杯中加入滴加较浓的Fe2(SO4)3溶液，Ag电极上固体逐渐减少，指针向左偏转，表明平衡发生了移动，故答案为：a：铂/石墨电极，b：FeSO4或Fe2(SO4)3或二者混合溶液，c：AgNO3溶液；操作和现象：闭合开关 K，Ag电极上固体逐渐溶解，指针向左偏转，一段时间后指针归零，再向左侧烧杯中加入滴加较浓的Fe2(SO4)3溶液，与之前的现象相同；或者闭合开关 K，Ag电极上有灰黑色固体析出，指针向右偏转，一段时间后指针归零，再向左侧烧杯中加入滴加较浓的Fe2(SO4)3溶液，Ag电极上固体逐渐减少，指针向左偏转。
（2）①Fe3+与SCN-反应生成红色FeSCN2+，因Ag+与SCN-反应相较于Fe3+与SCN-反应更加容易及彻底，当溶液变为稳定浅红色，说明溶液中的Ag+恰好完全滴定，且溶液中Fe3+浓度不变，说明上述反应答案平衡，故溶液中Fe3+的作用是滴定反应的指示剂，故答案为：指示剂。
②取I中所得上清液vmL。用c1mol/L的KSCN溶液滴定，至溶液变为稳定浅红色时，消耗v1mL，已知：Ag++SCN- AgSCN，K=1012，说明反应几乎进行完全，故有I中上层清液中Ag+的浓度为：c(Ag+)= mol/L，根据平衡三段式进行计算如下： ，故反应的平衡常数K= = ，故答案为：指示剂； 。
（3）①若取实验I所得浊液测定Ag+浓度，则浊液中还有Ag，因存在平衡Fe2++Ag+ Ag+Fe3+，且随着反应Ag++SCN- AgSCN，使得上述平衡逆向移动，则测得平衡体系中的c(Ag+)偏大，即 偏大，故所得到的K= 偏小，故答案为：偏小。
②由于实验II中Ag完全溶解，故无法判断体系是否达到化学平衡状态，因而不用实验II所得溶液进行测定并计算K，故答案为：Ag完全反应，无法判断体系是否达到化学平衡状态。
【分析】
(1)①Ag与浓硝酸反应现象为灰黑色固体溶解，产生红棕色气体；
②NO3-与H+结合成强氧化性的HNO3，能氧化Fe2+，扰实验；
③由装置图可知，利用原电池原理来证明反应Fe2++Ag+ Ag+Fe3+为可逆反应，两电极反应为：Fe2+-e- Fe3+，Ag++e- Ag，故另一个电极要用惰性电极，左侧必须含有Fe3+或者Fe2+，右侧烧杯中必须含有Ag；根据b中所加试剂的不同，电流方向可能不同，据此分析；
(2)①Fe3+与SCN-反应生成红色FeSCN2+，所以Fe3+的作用是滴定反应的指示剂；
②取I中所得上清液vmL，用c1mol/L的KSCN溶液滴定，至溶液变为稳定浅红色时，消耗V1mL，已知：
Ag++SCN- AgSCN，K=1012，说明反应几乎进行完全，故有I中上层清液中Ag+的浓度为：c(Ag+)=mol/L，根据平衡三段式计算各物质的浓度，代入K= ；
(3)①实验所得浊液含有Ag，因存在平衡Fe2++Ag+ Ag+Fe3+，且存在反应Ag++SCN- AgSCN，导致测得平衡体系中的c(Ag+)偏大，即 c1V1 偏大，故所得到的K=
偏低；
②由于实验 II 中Ag完全溶解，故无法判断体系是否达到化学平衡状态。
25．【答案】（1）与硫酸反应，使得TiOSO4+2H2O TiO2·H2O↓+ H2SO4平衡正向移动，沉钛；过量的作用是防止二价铁被氧化；过滤
（2）Fe2++ 2NH3·H2O = Fe(OH)2 + 2 ；>；pH6.0左右， 4Fe(OH)2 +O2+ 2H2O= 4Fe(OH)3因此pH几乎不变。之后发生4Fe2+ + O2+ 6H2O= 4FeOOH + 8H+， 溶液中H+浓度增大，pH减小；溶液中同时存在两个氧化反应4Fe2+ + O2 +4H+=4Fe3+和4Fe2+ + O2+ 2H2O =4FeOOH + 4H+，因此c(Fe2+)的减小大于c(Fe3+)的增加。或用叠加反应解释：12Fe2+ + 3O2+ 2H2O= 4FeOOH + 8Fe3+
（3）不受影响
【知识点】氧化还原反应；物质的分离与提纯；中和滴定
【解析】【解答】（1）与硫酸反应，使得TiOSO4+2H2O TiO2·H2O↓+ H2SO4平衡正向移动，沉钛；过量的作用是防止二价铁被氧化. 钛白粉废渣成分：FeSO4·H2O、TiOSO4及其它难溶物，充分反应后有沉淀出现，所以分离混合物的方法是过滤；
（2）pH6.0左右， 4Fe(OH)2 +O2+ 2H2O= 4Fe(OH)3因此pH几乎不变。之后发生4Fe2+ + O2+ 6H2O= 4FeOOH + 8H+， 溶液中H+浓度增大，pH减小.溶液中同时存在两个氧化反应4Fe2+ + O2 +4H+=4Fe3+和4Fe2+ + O2+ 2H2O =4FeOOH + 4H+，因此c(Fe2+)的减小大于c(Fe3+)的增加。或用叠加反应解释： 12Fe2+ + 3O2+ 2H2O= 4FeOOH + 8Fe3+
（3）由于Fe3++3C2O42- =Fe(C2O4)3 ，Fe(C2O4)3 不与稀碱溶液反应， 所以加入的Na2C2O4过量，则测定结果不受影响
【分析】
钛白粉（ 主要为FeSO4·H2O，含少量TiOSO4和不溶物 ）加入蒸馏水、铁粉纯化后，TiOSO4+2H2O TiO2·H2O↓+H2SO4，TiO2·H2O是沉淀，通过过滤后，得到精制FeSO4溶液，加入氨水和空气后，FeSO4溶液被氧化成三价铁离子，同时调整pH（0.1mol/LFe2+沉淀为Fe(OH)2，起始的pH为6.3，完全沉淀的pH为8.3；0.1mol/LFe3+沉淀为FeOOH，起始的pH：1.5，完全沉淀的pH为2.8）和空气，生成FeOOH，再经过系列提纯，最终制得FeOOH固体。
26．【答案】（1）增大反应物接触面积，提高化学反应速率
（2）；使 平衡正向移动，提高Na2Cr2O7的产率；浸取
（3）所得溶液中含有大量Na2SO4 10H2O；H2SO4
（4）阳；
【知识点】电极反应和电池反应方程式；物质的分离与提纯；制备实验方案的设计；化学实验方案的评价；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】（1） 焙烧的目的是将FeCr2O4转化为Na2Cr2O4并将Al、Si氧化物转化为可溶性钠盐，焙烧时气体与矿料逆流而行，目的是增大反应物接触面积，提高化学反应速率 ，故正确答案是 增大反应物接触面积，提高化学反应速率
（2）中和的目的主要是为除去铝离子和硅酸根离子，根据图示可以看出在pH4.5时铝离子全部除尽，而pH9.3时，产生的硅酸开始溶解，因此合适的pH范围为 ，酸化的目的主要是 使 平衡正向移动，提高Na2Cr2O7的产率 ，铁元素已经全部转为三氧化铁在 浸取 时将其除尽，故正确答案是： 、 使 平衡正向移动，提高Na2Cr2O7的产率 、 浸取
（3）蒸发结晶时，Na2SO4主要以Na2SO4 10H2O存在，Na2SO4 10H2O的溶解度随温度升高先增大后减小，过渡蒸发将导致 所得溶液中含有大量Na2SO4 10H2O， 冷却结晶所得母液中，除Na2Cr2O7外 还有大量的硫酸
（4）根据总反应方程式 4Na2Cr2O4+4H2O 2Na2Cr2O7+4NaOH+2H2↑+O2↑ ，即可判断出电解的实质是电解水，因此阳极得到的是氧气，阴极得到的是氢气，而存在着 ，当氢氧根离子减小时，产生大量的 Na2Cr2O7 ，因此在阳极得到。电解时通过的离子主要是
【分析】（1）为了提高反应的速率增大与反应物的接触面积
（2）根据图示即可找出中和完全的pH，酸化的目的主要是抑制 的移动，铁元素在浸出的滤渣中除去
（3）主要考虑的数硫酸钠晶体的析出，以及冷却结晶后存在大量的硫酸，硫酸是难挥发性酸
（4）根据电池总反应以及进行判断即可
27．【答案】（1）2-甲基-2-丁烯；D
（2）0.9α；；逆向移动；1：10
（3）X；＜
【知识点】反应热和焓变；化学平衡常数；化学平衡转化过程中的变化曲线；化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】（1）由平衡常数K与温度的变化关系曲线图可知，反应I，II，III的平衡常数的自然对数与温度成反比，说明温度越高，反应平衡常数越小，说明反应是放热，相同温度下，自然对数数值越大，说明平衡常数越大，此时物质具有的能量越高，所以A的总量高于B的总能量，因此B比较稳定，B的系统命名为 2-甲基-2-丁烯 ，根据盖斯定律即可判断 ＜0，即可得出 ＞1，故正确答案是： 2-甲基-2-丁烯 、D
（2）向反应容器中加入1molTAME，温度控制在353K，TAME的转化率为 α ，可以计算出平衡时的n(TAME)=(1-α)mol，n(A)+n（B）=α=n(CH3OH)，反应III的平衡常 数Kx3 = = =9，得出n(A)=0.9α， n(B)=0.1α，此时反应Ⅰ的平衡常数Kx1 = = = ， 同温同压下，再向该容器中注入惰性溶剂四氢呋喃稀释 ，浓度变小，平衡逆向移动，温度不变，平衡常数不变， A与CH3OH物质的量浓度之比c(A)：c(CH3OH) =1：10，故正确答案： 0.9α 、 、 逆向移动 、 1：10
（3）温度不变，平衡时浓度比值不变，故 = =9，有曲线可以得到，平衡浓度曲线X的浓度高于曲线Y的浓度，B表示是X曲线，由曲线的趣趋势t=100s时， =10.2＞9，平衡逆向移动，因此正速率小于逆速率，故正确答案是： X 、 ＜
【分析】（1）根据图像变化的趋势，具有的能量越高，相同温度下的K越大即可判断，根据盖斯定律即可计算出焓变的大小关系
（2）根据给出的数据利用反应III的常数计算出平衡时各物质的物质的量，即可计算出K1，稀释浓度，平衡逆向移动，温度不变，平衡时浓度之比是定值
（3）根据图像进行判断，同时计算出浓度商与平衡常数对比即可判断
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