2023-2024学年北京市海淀区高二（上）期末化学模拟试卷（含解析）
文档属性
| 名称 | 2023-2024学年北京市海淀区高二（上）期末化学模拟试卷（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 297.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-01-19 11:02:04 | ||
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文档简介
2023-2024学年北京市海淀区高二（上）期末化学模拟试卷
一．选择题（共14小题，满分42分，每小题3分）
1．（3分）下列描述与推断均正确且存在因果关系的是（ ）
选项 描述 推断
A 碳的燃烧为放热反应，反应焓变为ΔH1，碳与水蒸气制备水煤气的反应为吸热反应，反应焓变为ΔH2 ΔH1＞ΔH2
B 常温下，将铜、铁用导线连接后插入浓硝酸中，铜片上产生大量气泡 铁的金属性强于铜
C 工业上使用催化剂可提高NH3的产量 催化剂可改变平衡转化率
D 泡沫灭火器使用时，将硫酸铝和碳酸氢钠溶液两种溶液混合，生成氢氧化铝和二氧化碳的泡沫混合液起灭火作 硫酸铝和碳酸氢钠可互相促进水解反应
A．A B．B C．C D．D
2．（3分）自由能的变化（△G）是 反应方向判断的复合判据：△G＝△H﹣T△S．△G＜0时，反应正向自发进行。已知工业上常利用CH4和H2O来制备水煤气，原理为CH4（g）+H2O（g）═CO（g）+3H2（g）△H＞0 则下列说法正确的是（ ）
A．△S＞0 高温下能自发
B．△S＜0 高温下能自发
C．△S＜0 低温下能自发
D．△S＞0 任何温度下能自发
3．（3分）下列酸与碱中和反应热化学方程式可用：H+（aq）+OH﹣（aq）═H2O（l）ΔH＝﹣57.3kJ mol﹣1来表示的是（ ）
A．CH3COOH（aq）+NaOH（aq）═CH3COONa（aq）+H2O（l）ΔH＝﹣Q1kJ mol﹣1
B．H2SO4（浓）+NaOH（aq）═Na2SO4（aq）+H2O（l）ΔH＝﹣Q2kJ mol﹣1
C．HNO3（aq）+NaOH（aq）═NaNO3（aq）+H2O（l）ΔH＝﹣Q3kJ mol﹣1
D．H2SO4（aq）+Ba（OH）2（aq）═BaSO4（s）+H2O（l）ΔH＝﹣Q4kJ mol﹣1
4．（3分）近日，中国第36次南极科学考察队暨“雪龙2”号从深圳启航，前往南极执行科考任务。下列说法正确的是（ ）
A．外壳镶嵌一些铅块等可提高科考船的抗腐蚀能力
B．利用牺牲阳极的阴极保护法保护船体，正极反应式为O2﹣4e﹣+2H2O═4OH ﹣
C．停靠期间可以采用外加电流的阴极保护法，电源负极与船体相连接
D．科考船只能采用电化学保护法提高其抗腐蚀能力
5．（3分）表是某些化学键的键能，则生成2mol H2O（g）时，放出的能量为（ ）
化学键 H﹣H O＝O H﹣O
键能（KJ/mol） 436 496 463
A．242KJ B．442 KJ C．484 KJ D．448KJ
6．（3分）在体积不变的绝热容器中，发生反应：2A（g）+3B（g） C（s）+3D（g）。向体系中通入2mol A和3mol B，一段时间后达到平衡。下列说法正确的是（ ）
A．A和B转化率相等时，反应达到平衡
B．当体系温度不变时，反应达到平衡
C．到达平衡过程中，平衡常数K一直保持不变
D．向平衡体系中加入一定量的C，平衡逆向移动
7．（3分）利用CO2和H2在催化剂的作用下合成甲醇，发生的反应为CO2（g）+3H2（g） CH3OH（g）+H2O（g）△H＜0。下列说法正确的是（ ）
A．达到平衡后，增加CO2的浓度，△H减小
B．工业上可采用升高温度来提高H2的转化率
C．催化剂能加快反应速率，使平衡向正反应方向移动
D．增大压强提高了甲醇的产率，但对化学平衡常数无影响
8．（3分）常温下，物质的量浓度均为0.1mol L﹣1的下列溶液：①NaNO3溶液②NaOH溶液③NaHSO4溶液④NH4Cl 溶液⑤Na2CO3．溶液的pH由小到大的排列顺序是（ ）
A．④＜③＜⑤＜①＜② B．③＜④＜①＜⑤＜② C．④＜③＜①＜⑤＜② D．①＜④＜③＜⑤＜②
9．（3分）室温下，下列溶液中有关物质的量浓度的关系错误的是（ ）
A．0.1mol L﹣1 pH＝6的NaHA溶液中：c（HA﹣）＞c（H+）＞c（A2﹣）＞c（H2A）
B．pH相等的HCl溶液和NH4Cl溶液：c（HCl）＜c（NH4Cl）
C．pH＝2的HA溶液与pH＝12的MOH溶液等体积混合：c（M+）+c（H+）＝c（OH﹣）+c（A﹣）
D．物质的量浓度相等的CH3COONa、CH3COOH溶液等体积混合：c（CH3COOH）+c（H+）＝c（CH3COO﹣）+c（OH﹣）
10．（3分）下列指定反应的离子方程式正确的是（ ）
A．Na2O2与H218O反应：2Na2O2+2H218O＝4Na++4OH﹣+18O2↑
B．CO2通入足量的NaClO溶液中：CO2+2ClO﹣+H2O＝2HClO+CO32﹣
C．用Na2SO3溶液吸收少量Cl2：3SO32﹣+Cl2+H2O＝2HSO3﹣+2Cl﹣+SO42﹣
D．FeCl3溶液中加过量Na2S溶液：S2﹣+2Fe3+＝S↓+2Fe2+
11．（3分）为探究Fe3+和Cu2+对H2O2分解反应的催化效果，甲、乙两组同学分别设计了如图1、图2所示的实验。下列叙述中不正确的是（ ）
A．图1实验可通过观察产生气泡的快慢来比较反应速率的大小
B．若图1所示的实验中反应速率为①＞②，则一定说明Fe3+比Cu2+对H2O2分解催化效果好
C．用图2装置比较反应速率可测定在相同状况下反应产生一定气体体积所需反应时间
D．为检查图2装置的气密性，可关闭A处活塞，将注射器活塞拉出一定距离，一段时间后松开活塞，观察活塞是否复原
12．（3分）在3个2L的密闭容器中，在相同的温度下，使用相同的催化剂分别进行反应：3H2（g）+N2（g）═2NH3（g）。按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时有关数据如表。下列叙述正确的是（ ）
容器编号 起始反应物 达到平衡的时间（min） 平衡时N2的浓度（mol/L） 平衡时气体密度
甲 3molH2，2molN2 t1 c1 p1
乙 6molH2，4molN2 5 1.5 p2
丙 2molNH3 8 c3 p3
A．2p1＝p2＞p3
B．容器乙中反应从开始到达平衡的反应速率为v（H2）＝0.05mol/（L min）
C．c1＜c3
D．2c1＜1.5
13．（3分）25℃时，用 0.1000mol L﹣1NaOH 溶液滴定 20mL 0.1000mol L﹣1 一元酸 HA（pKa＝﹣lgKa＝4.75）溶液，其滴定曲线如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．当滴入 40mLNaOH 溶液时，溶液中：c（Na+）＞c（A﹣）＞c（OH﹣）＞c（H+）
B．当溶液中 c（H+）+c（OH﹣）＝2×10﹣7 时：c（Na+）＞c（A﹣）＞c（OH﹣）＝c（H+）
C．当滴入 NaOH 溶液 20 mL 时 c（OH﹣）＞c（H+）+c（HA）
D．当滴定到 pH＝4.75 时，c（A﹣）＝c（HA）
14．（3分）某小组为探究 AgNO3溶液和不同类型盐溶液反应的多样性，设计如图实验：
已知：AgSCN为白色难溶物。
下列说法中，不正确的是（ ）
A．向①的试管中滴加 0.5 mol/L KI溶液，有黄色沉淀生成证明存在Ag2SO4（s）+2I﹣ 2AgI（s）+SO42﹣
B．①中的白色沉淀是Ag2SO4
C．②中发生了氧化还原反应
D．对于③中红色褪去的原因可能与平衡移动原理有关
二．解答题（共5小题，满分58分）
15．（11分）金属腐蚀现象遍及国民经济和国防建设各个领域，危害十分严重。近几十年来，金属的腐蚀与防腐已成为一门独立的综合性边缘学科。某实验小组利用如图所示装置进行铁的电化学腐蚀原理及防护的探究实验：
（1）已知，Fe2+遇K3[Fe（CN）6]溶液生成蓝色沉淀。
小组同学认为以下两种检验方法，均能证明铁发生了吸氧腐蚀。
装置 分别进行的操作 现象
i.连好装置一段时间后，向烧杯中滴加酚酞 碳棒附近溶液变红
ii.连好装置一段时间后，向烧杯中滴加K3[Fe（CN）6]溶液 铁片表面产生蓝色沉淀
①用电极反应式解释实验i中的现象： 。
②查阅资料：K3[Fe（CN）6]具有氧化性。有同学认为仅通过ii中现象不能证明铁发生了电化学腐蚀，理由是 。
③为进一步探究K3[Fe（CN）6]的氧化性对实验ii结果的影响，进行下列实验，几分钟后的记录如表：
实验 胶头滴管 试管 现象
0.5mol L﹣1K3[Fe（CN）6]溶液 iii.蒸馏水 无明显变化
iv.1.0mol L﹣1NaCl溶液 铁片表面产生大量蓝色沉淀
v.0.5mol L﹣1Na2SO4溶液 无明显变化
a.以上实验表明：在Cl﹣存在条件下，K3[Fe（CN）6]溶液可以与铁片发生反应。
b.为探究Cl﹣的存在对反应的影响，小组同学将铁片酸洗（用稀硫酸浸泡后洗净）后再进行实验iii，发现铁片表面产生蓝色沉淀。此补充实验表明Cl﹣的作用是 。
（2）实验二：乙小组同学向如图所示装置的容器a、b中分别加入30mL3.5%的NaCl溶液，闭合K，电流计指针未发生偏转。加热容器a，电流计指针向右偏转。
①分别取少量容器a、b中的溶液于试管中，滴加K3[Fe（CN）6]溶液，容器a中的溶液所在的试管中出现蓝色沉淀，容器b中的溶液所在的试管中无变化，容器b中铁片做 极。
②加热后，电流计指针发生偏转的原因可能是 。
（3）金属阳极钝化是一种电化学防护方法。将Fe作阳极置于H2SO4溶液中，一定条件下，Fe钝化形成致密Fe3O4氧化膜，试写出该阳极的电极反应式 。
16．（11分）在能源日益匮乏、环保形势依然严峻的情况下，提高煤的利用率开发新能源已成为重要课题。
（1）水煤气不仅是重要的化工原料，也可作为燃料，具有燃烧速率快、抗爆性能好、压缩比高等特点。
①工业上以碳为原料制水煤气的化学方程式为 。
②上述制备水煤气的反应是 反应（填“吸热”或“放热”）。
（2）直接碳固体氧化物燃料电池（DC﹣SOFCs）具有全固态结构、较高的能量转换效率等突出优势，有望成为一种高效、清洁的碳发电技术，其工作原理如图所示：
①电极a是 极（填“正”或“负”）。
②电极b的电极反应式为 。
③依据装置原理图推测，该条件下 放电更容易（填“CO”或“固体C”）。
17．（11分）运用化学反应原理研究部分单质及其化合物的反应有重要意义．
（1）氨是氮循环过程中的重要物质，是氮肥工业的重要原料．氨的合成是目前普遍使用的人工固氮方法：N2（g）+3H2（g） 2NH3（g）．请回答
①已知：H﹣H键能为436kJ/mol，N﹣N键能为945kJ/mol，N一H键能为391kJ/mol．由键能计算消耗1molN2时的△H＝ ．若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气，平衡 移动（填“向左”、“向右”或“不”）；
②如图中：当温度由T1变化到T2时，KA KB（填“＞”、“＜”或“＝”）．
③氨气溶于水得到氨水．在25℃下，将a mol L﹣1的氨水与b mol L﹣1的盐酸等体积混合，反应后溶液中显中性，则c（） c（Cl﹣）（填“＞”、“＜”或“＝”）；用含a和b的代数式表示出氨水的电离平衡常数表达式 ．
（2）硫酸生产中，SO2催化氧化生成SO3：SO2（g）O2（g） SO3（g）△H＜0，是工业上生产硫酸的关键步骤．
①在某温度时，该反应的平衡常数K＝0.75，若在此温度下，向100L的恒容密闭容器中，充入3mol SO2、4mol O2和4mol SO3，则反应开始时正反应速率 逆反应速率（填“＜”、“＞”或“＝”）．
②在①中的反应达到平衡后，改变下列条件，能使SO2（g）平衡浓度比原来减小的是 ．
a．保持温度和容器体积不变，充入1.0mol O2
b．保持温度和容器内压强不变，充入2.0mol He
c．降低温度
d．在其他条件不变时，减小容器的容积
③由硫酸可制得硫酸盐．在一定温度下，向K2SO4溶液中滴加Na2CO3溶液和BaCl2溶液，当两种沉淀共存时， ．[已知该温度时，Ksp（BaSO4）＝1.3×10﹣10，Ksp（BaCO3）＝5.2×10﹣9]．
18．（12分）一种从阳极泥（主要成分为Cu、Ag、Pt、Au、Ag2Se和Cu2S等）中回收Se和贵重金属的工艺流程如图所示。
已知：①该工艺中萃取与反萃取原理为：2RH+Cu2+ R2Cu+2H+；
②S2易与Ag+形成配离子：Ag++2S2 [Ag（S2O3）2]3﹣，常温下该反应的平衡常数K＝2.80×1013.
回答下列问题：
（1）“焙烧”产生的SO2与SeO2的混合烟气可用水吸收制得单质Se，该反应的化学方程式为 。
（2）“滤渣Ⅰ”的主要成分是 ；“酸浸氧化”中通入氧气的目的是 。
（3）“反萃取剂”最好选用 （填化学式）溶液。
（4）“溶浸”中发生的反应为AgCl（s）+2S2（aq） [Ag（S2O3）2]3﹣（aq）+Cl﹣（aq），该反应的平衡常数K＝ 。[已知Ksp（AgCl）＝1.80×10﹣10]
（5）“滤液Ⅳ”中含有Na2SO3，则“还原”中发生反应的离子方程式为 。“滤液Ⅳ”可返回“溶浸”工序循环使用，但循环多次后，银的浸出率会降低，原因是 。（试用平衡原理解释）
19．（13分）在不同温度下，纳米级Fe粉与水蒸气反应的固体产物不同，温度低于570℃时生成FeO，高于570℃时生成Fe3O4。甲、乙两位同学分别用酒精灯和酒精喷灯进行纳米级Fe粉与水蒸气反应的实验并验证产物。
Ⅰ.（1）甲装置中纳米级Fe粉与水蒸气反应的化学方程式是 。
（2）甲装置中仪器a的名称为 ；加热湿棉花的目的是： 。
Ⅱ.乙同学为探究实验结束后试管内的固体物质成分，进行了下列实验：
步骤 实验操作 实验现象
Ⅰ 将反应后得到的黑色粉末X（假定为均匀的），取出少量放入另一试管中，加入少量稀硫酸，微热 黑色粉末逐渐溶解，溶液呈浅绿色；有少量气泡产生
Ⅱ 向实验Ⅰ得到的溶液a中滴加几滴KSCN溶液，振荡 溶液没有出现红色
（3）根据以上实验，乙同学认为该条件下反应的固体产物为FeO。丙同学认为乙同学的结论不正确，他说出了自己的理由，请你结合离子方程式帮他进行说明： 。
（4）若向实验Ⅰ得到的溶液a中加入NaOH溶液，将看到的现象是： 。
（5）乙同学想进一步测定实验Ⅰ所得溶液中Fe2+的含量：
步骤1：将试管中的溶液准确稀释至250mL，取出10.00mL于锥形瓶中；
步骤2：向锥形瓶中加入少量稀硫酸；
步骤3：用浓度为0.100mol/L的KMnO4溶液进行滴定；
步骤4：记录数据，并重复上述操作2次，计算反应消耗KMnO4溶液bmL。
测定原理为： Fe2++ MnO4﹣+ H+═ Fe3++ Mn2++ H2O
①将溶液准确稀释至250mL，需要的玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒、 、 。
②配平上述测定原理的方程式。
③通过计算可知：实验Ⅰ所得溶液中的Fe2+的物质的量为 mol。（用含b的代数式表示）
2023-2024学年北京市海淀区高二（上）期末化学模拟试卷
参考答案与试题解析
一．选择题（共14小题，满分42分，每小题3分）
1．【解答】解：A．吸热反应Δ＞0，放热反应Δ＜0，由题干信息可知ΔH1＜0＜ΔH2，故A错误；
B．常温下，铁遇浓硝酸会钝化，所以将铜、铁用导线连接后插入浓硝酸中，铜片做负极，失电子，现象为铜片逐渐溶解，故B错误；
C．催化剂只能改变反应速率，不能改变平衡转化率，故C错误；
D．硫酸铝和碳酸氢钠两种溶液混合能生成氢氧化铝和二氧化碳，是因为二者能互相促进水解反应，故D正确；
故选：D。
2．【解答】解：CH4（g）+H2O（g）═CO（g）+3H2（g）△H＞0，气体的物质的量增大，所以△S＞0，而△H＞0、△S＞0，则在高温下能自发，
故选：A。
3．【解答】解：A.醋酸为弱酸，电离吸热，不能用H+（aq）+OH﹣（aq）═H2O（l）ΔH＝﹣57.3kJ mol﹣1表示，故A错误；
B.浓硫酸溶于水放热，不能用H+（aq）+OH﹣（aq）═H2O（l）ΔH＝﹣57.3kJ mol﹣1表示，故B错误；
C.硝酸为强酸、NaOH为强碱，HNO3（aq）+NaOH（aq）═NaNO3（aq）+H2O（l）ΔH＝﹣Q3kJ mol﹣1可表示为H+（aq）+OH﹣（aq）═H2O（l）ΔH＝﹣57.3kJ mol﹣1，故C正确；
D.生成硫酸钡放热，不能用H+（aq）+OH﹣（aq）═H2O（l）ΔH＝﹣57.3kJ mol﹣1表示，故D错误；
故选：C。
4．【解答】解：A．在铁船壳上镶嵌铅块，Fe比铅活泼构成原电池时，Fe作负极加快其腐蚀，不能减慢船体的腐蚀，故A错误；
B、活泼性比Fe强的锌作负极失电子被腐蚀，Fe作正极被保护，正极是氧气得电子生成氢氧根离子，正极反应式为：2H2O+O2+4e﹣＝4OH﹣，故B错误；
C、与直流电源的负极相连，做阴极船体被保护，所以停靠期间可以采用外加电流的阴极保护法，电源负极与船体相连接，故C正确；
D、还可以在船体表面涂上保护层等方法，提高其抗腐蚀能力，故D错误；
故选：C。
5．【解答】解：设反应2H2（g）+O2（g）＝2H2O（g）△H＝a kJ/mol，
则该反应的焓变△H＝反应物总键能﹣生成物总键能＝a kJ/mol＝2×436kJ/mol+496kJ/mol﹣2×2×463kJ/mol，
解得：a＝﹣484，
所以生成2molH2O（g）放出热量为484kJ，
故选：C。
6．【解答】解：A.向体系中通入2mol A和3mol B，且二者按照2：3反应，则无论是否达到平衡状态，转化率都相等，故A错误；
B.绝热容器中反应，当体系温度不变时，说明正逆反应速率相等，物质的浓度不变，达到平衡状态，故B正确；
C.由于为绝热容器，温度发生变化，则平衡常数在平衡之前发生变化，故C错误；
D.C为固体，对平衡移动无影响，加入C，平衡不移动，故D错误；
故选：B。
7．【解答】解：A.焓变与平衡移动无关，则达到平衡后，增加CO2的浓度，△H不变，故A错误；
B.焓变为负，为放热反应，升高温度平衡逆向移动，则氢气的转化率减小，故B错误；
C.催化剂不影响平衡移动，则催化剂能加快反应速率，但平衡不移动，故C错误；
D.为气体体积减小的反应，K只与温度有关，则增大压强平衡正向移动提高了甲醇的产率，但对化学平衡常数无影响，故D正确；
故选：D。
8．【解答】解：常温下物质的量浓度相同的这几种溶液，pH从小到大顺序：强酸强碱酸式盐＜强酸弱碱盐＜强酸强碱盐＜强碱弱酸盐＜强碱，①②③④⑤分别是强碱弱酸盐、强碱、强酸强碱酸式盐、强酸弱碱盐、强碱弱酸盐，所以这几种溶液的pH从小到大顺序是③＜④＜①＜⑤＜②，
故选：B。
9．【解答】解：A、1NaHA溶液的pH＝6，呈酸性，则NaHA的电离程度大于水解程度，结合水的电离可知，溶液中有c（Na+）＞c（HA﹣）＞c（H+）＞c（A2﹣）＞c（H2A）＞c（OH﹣），故A正确；
B、浓度相等的HCl溶液和NH4Cl溶液中，NH4Cl溶液的pH大，增大c（NH4Cl）可使溶液酸性增强、pH减小，所以pH相等的HCl溶液和NH4Cl溶液：c（HCl）＜c（NH4Cl），故B正确；
C、反应后的溶液中始终存在电荷守恒关系：c（M+）+c（H+）＝c（OH﹣）+c（A﹣），故C正确；
D、物质的量浓度相等的CH3COONa、CH3COOH溶液等体积混合，电荷关系为c（Na+）+c（H+）＝c（OH﹣）+c（CH3COO﹣）、物料关系为2c（Na+）＝c（CH3COOH）+c（CH3COO﹣），得到质子关系为①c（CH3COOH）+2c（H+）＝c（CH3COO﹣）+2c（OH﹣）；②溶液呈酸性，则CH3COOH的电离程度大于CH3COONa的水解程度，则c（CH3COO﹣）＞c（Na+）＞c（CH3COOH），所以c（CH3COO﹣）+c（OH﹣）＝（Na+）+c（H+）＞c（CH3COOH）+c（H+），故D错误；
故选：D。
10．【解答】解：A.Na2O2与水反应时，Na2O2既是氧化剂，又是还原剂，水中的氧元素不变价，O2分子中不含18O，18O应该在OH﹣中，正确的离子方程式为：2H218O+2Na2O2═2OH﹣+218OH﹣+4Na++O2↑，故A错误；
B.CO2通入足量的NaClO溶液中，离子方程式为：CO2+ClO﹣+H2O＝HClO+HCO3﹣，故B错误；
C.用Na2SO3溶液吸收少量Cl2，离子方程式为：3SO32﹣+Cl2+H2O＝2HSO3﹣+2Cl﹣+SO42﹣，故C正确；
D.FeCl3溶液中加过量Na2S溶液，离子方程式为：3S2﹣+2Fe3+＝S↓+2FeS↓，故D错误；
故选：C。
11．【解答】解：A、反应速率可以通过观察产生气泡的快慢来判断，故A正确；
B、若图甲所示实验中反应速率①＞②，则能够说明FeCl3比CuSO4对H2O2分解催化效果好，但不一定是Fe3+和Cu2+，可能是硫酸根离子和氯离子，故B错误；
C、反应速率可以用单位时间内产生气体的快慢表示，故C正确；
D、关闭A处活塞，将注射器活塞拉出一定距离，若气密性不好，气体就能够加入，活塞不能回到原位，故D正确；
故选：B。
12．【解答】解：A．气体密度ρ，甲和丙相比，甲中气体质量大，p1＞p3，乙中气体质量是甲或丙中气体的2倍，体积不变，2p1＝p2，则2p1＝p2＞p3，故A正确；
B．乙中发生反应3H2（g）+N2（g）═2NH3（g），
起始量（mol/L） 3 2 0
变化量（mol/L） 1.5 0.5 1
平衡量（mol/L）1.5 1.5 1
反应速率v（H2）0.3mol/（L min），故B错误；
C．甲中3molH2，1molN2和丙是正反应和逆反应进行的反应，最后达到相同平衡状态，甲中相当于又加入了氮气，平衡正向进行，氮气平衡浓度大于丙，c1＞c3，故C错误；
D．恒温、恒容条件下，假设乙容器的容积为4L，则达到平衡时甲乙为等效平衡，各组分的含量、浓度相等，此时氮气的浓度为c1，然后将容器的容积缩小到2L，若平衡不移动，2c1＝1.5mol/L，由于压强增大，平衡向着正向移动，氨气的浓度增大，所以2c1＞1.5mol/L，故D错误；
故选：A。
13．【解答】解：A．用0.1000mol L﹣1NaOH溶液滴定20mL 0.1000mol L﹣1一元酸HA，当滴入40mLNaOH溶液时，溶液中溶质为等浓度的NaOH和NaA，A﹣发生水解，浓度减小，所以c（OH﹣）＞c（A﹣），所以溶液中：c（Na+）＞c（OH﹣）＞c（A﹣）＞c（H+），故A错误；
B．当溶液中c（H+）+c（OH﹣）＝2×10﹣7时，溶液呈中性，c（Na+）＝c（A﹣）＞c（OH﹣）＝c（H+），故B错误；
C．当滴入NaOH溶液20mL时，二者恰好反应生成NaA，溶液中存在质子守恒为c（OH﹣）＝c（H+）+c（HA），故C错误；
D．当滴定到pH＝4.75时，c（H+）＝10﹣4.75mol/L，已知Ka10﹣4.75，则c（A﹣）＝c（HA），故D正确；
故选：D。
14．【解答】解：A．①中硝酸银是过量的，再加入KI和硝酸银反应生成沉淀，不是沉淀转化，故A错误；
B．硝酸银溶液中滴入硫酸铵，生成白色沉淀为硫酸银，化学式为Ag2SO4，故B正确；
C．②中硝酸银溶液中滴入硫酸亚铁铵，有白色沉淀生成是生成的硫酸银，试管壁有银析出，可能发生银离子氧化亚铁离子为铁离子，银离子被还原为银单质，反应的离子方程式为Ag++Fe2+＝Ag+Fe3+，②发生了氧化还原反应，故C正确；
D．红色褪去的原因与平衡移动原理有关，局部溶液发生反应Fe3++3SCN﹣ Fe（SCN）3，当振荡试管时，溶液中过量银离子与硫氰根反应生成白色沉淀AgSCN，降低了硫氰根离子的浓度，上述平衡逆向进行溶液褪色，故D正确；
故选：A。
二．解答题（共5小题，满分58分）
15．【解答】解：（1）①实验i中连好装置，由于电解质溶液呈中性，则碳棒上的电极反应为O2+4e﹣+2H2O＝4OH﹣，
故答案为：O2+4e﹣+2H2O＝4OH﹣；
②根据资料“K3[Fe（CN）6]具有氧化性”，故实验ii中铁电极能直接和K3[Fe（CN）6]溶液发生氧化还原反应生成Fe2+，产生的Fe2+再与K3[Fe（CN）6]反应生成蓝色沉淀，干扰对电化学腐蚀生成的Fe2+的检验；
故答案为：K3[Fe（CN）6]可能氧化Fe生成Fe2+，会干扰由电化学腐蚀生成的Fe2+的检验；
③小组同学将铁片酸洗（用稀硫酸浸泡后洗净）后再进行实验iii，发现铁片表面产生蓝色沉淀，稀硫酸“酸洗”的目的是除去铁表面的氧化膜，由此补充实验、结合实验iv说明，Cl﹣的作用是：破坏了铁表面的氧化膜，
故答案为：破坏铁片表面的氧化膜；
（2）①K3[Fe（CN）6]溶液与Fe2+反应生成蓝色沉淀，分别取少量容器a、b中的溶液于试管中，滴加K3[Fe（CN）6]溶液，容器a中的溶液所在的试管中出现蓝色沉淀，说明容器a中生成Fe2+，容器b中的溶液所在的试管中无变化，说明容器b中没有Fe2+生成，所以容器a中铁片做负极，容器b中铁片做正极；
故答案为：正；
②加热后，电流计指针发生偏转的原因可能是温度升高，Fe的还原性增强，反应速率加快；
故答案为：温度升高，Fe还原性增强，反应速率加快；
（3）将Fe作阳极置于H2SO4溶液中，一定条件下，Fe钝化形成致密Fe3O4氧化膜，电极反应式为3Fe﹣8e﹣+4H2O＝Fe3O4+8H+，
故答案为：3Fe﹣8e﹣+4H2O＝Fe3O4+8H+。
16．【解答】解：（1）①工业上以碳为原料与水蒸气反应制水煤气的化学方程式为C+H2O（g）CO+H2，
故答案为：C+H2O（g）CO+H2；
②上述制备水煤气的反应是吸热反应，
故答案为：吸热；
（2）①结合阴离子移动方向可知，电极a为正极，
故答案为：正；
②电极b为负极，CO失电子生成二氧化碳，电极反应式为CO+O2﹣﹣2e﹣＝CO2，
故答案为：CO+O2﹣﹣2e﹣＝CO2；
③依据装置原理图和②可知，该条件下CO更容易放电，
故答案为：CO。
17．【解答】解：（1）①反应N2（g）+3H2（g） 2NH3（g）的反应热△H＝945kJ mol﹣1+3×436kJ mol﹣1﹣2×3×391kJ mol﹣1＝﹣93kJ mol﹣1，故热化学方程式为：N2（g）+3H2（g） 2NH3（g）△H＝﹣93kJ mol﹣1，恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气，为保持恒压，体积增大，压强减小，平衡逆向进行；
故答案为：93kJ/mol；向左；
②分析图象，反应为放热反应，温度升高，氨气浓度减小，平衡逆向进行，平衡常数减小，KA＞KB，故答案为：＞；
③氨气溶于水得到氨水．在25℃下，将a mol L﹣1的氨水与b mol L﹣1的盐酸等体积混合，反应后溶液中显中性，根据电荷守恒：c（H+）+c（）＝c（OH﹣）+c（Cl﹣），现已知c（H+）＝c（OH﹣），所以c（）＝c（Cl﹣），c（OH﹣）＝10﹣7mol L﹣1，c（） mol L﹣1，c（NH3 H2O）（a﹣b） mol L﹣1，Kb（NH3 H2O），
故答案为：＝，；
（2）①在某温度时，SO2（g）O2（g） SO3（g）△H＜0，该反应的平衡常数K＝0.75，若在此温度下，向100L的恒容密闭容器中，充入3mol SO2、4mol O2和4mol SO3，Qc6.67＞Kc＝0.75，平衡逆向移动，正反应速率小于逆反应速率；
故答案为：＜；
②a、保持温度和容器体积不变，O2的浓度增大，平衡正向移动，SO2的浓度减小，故a正确；
b、保持温度和容器内压强不变，充入2.0mol He，为保持压强不变，体积增大，新的平衡与原平衡相比，平衡逆向进行，但体积增大为主，SO2的浓度减小，故b正确；
c、降低温度，平衡向放热的方向移动，而正反应为放热，所以平衡正向移动，SO2的浓度减小，故c正确；
d、移动活塞压缩气体，SO2的浓度瞬间增大，之后平衡向气体体积减少的方向移动，即向正反应方向移动，SO2的浓度减小，再次到达平衡时SO2的浓度仍比原来大，所以d错误．
故答案为：abc；
③由硫酸可制得硫酸盐．在一定温度下，向K2SO4溶液中滴加Na2CO3溶液和BaCl2溶液，当两种沉淀共存时，═40；
故答案为：40；
18．【解答】解：（1）由题意知，SO2、SeO2、H2O三者反应生成Se，说明SeO2被还原，联想到SO2具有还原性，故此时SeO2被SO2还原，则SO2被氧化为SO3，由于有水，故生成H2SO4，根据得失电子守恒、元素守恒配平得方程式为：2SO2+SeO2+2H2O＝Se↓+2H2SO4，
故答案为：2SO2+SeO2+2H2O＝Se↓+2H2SO4；
（2）由分析知，滤渣Ⅰ的成分为Pt、Au；由于HNO3此时可能发生氧化还原反应产生氮的氧化物，通入O2可使氮氧化物又转化为HNO3而溶解，故通入氧气的目的是防止生成的氮氧化物排放到空气中，
故答案为：Pt、Au；防止生成的氮氧化物排放到空气中；
（3）反萃取即使萃取平衡逆向移动，此时可向体系中加入酸，由于最终是获得Cu（NO3）2，所以为了不引入新杂质，最好选用HNO3，
故答案为：HNO3；
（4）该反应的平衡常数K’Ksp（AgCl）×K＝1.80×10﹣10×2.80×1013＝5.04×103，
故答案为：5.04×103；
（5）由分析知，滤液Ⅲ中[Ag（S2O3）2]3﹣被Na2S2O4还原为Ag，自身被氧化为Na2SO3，根据得失电子守恒初步配平方程式为：2[Ag（S2O3）2]3﹣+S2→2Ag+24S2，结合流程知，可在左边添加4个OH﹣配平电荷守恒，右边添加2个H2O配平元素守恒，得完整方程式为：2[Ag（S2O3）2]3﹣+S24OH﹣＝2Ag+24S22H2O；随循环次数的增加，浸出液中c（S2）减小，c（Cl﹣）增大，AgCl（s）+2S2（aq） [Ag（S2O3）2]3﹣（aq）+Cl﹣（aq）平衡左移，银的浸出率降低，
故答案为：2[Ag（S2O3）2]3﹣+S24OH﹣＝2Ag+24S22H2O；随循环次数的增加，浸出液中c（S2）减小，c（Cl﹣）增大，AgCl（s）+2S2（aq） [Ag（S2O3）2]3﹣（aq）+Cl﹣（aq）平衡左移，银的浸出率降低。
19．【解答】解：（1）酒精灯的加热温度400～500℃，适用于温度不需太高的实验，所以本实验中产物为FeO和氢气，方程式为Fe+H2O（gFeO+H2，
故答案为：Fe+H2O（g）FeO+H2；
（2）仪器a的名称为蒸发皿；加热湿棉花的目的是产生大量的水蒸气，
故答案为：蒸发皿；产生大量的水蒸气；
（3）加入KSCN溶液，溶液没有出现红色，说明溶液中没有Fe3+，可能是因为纳米级Fe粉与水蒸气反应的过程中Fe过量，Fe没有反应完；将反应后的固体，加入少量的硫酸，也可能发生反应Fe+2Fe3+＝3Fe2+，所以看不到血红色，
故答案为：纳米级Fe粉与水蒸气反应的过程中Fe过量，Fe没有反应完；将反应后的固体，加入少量的硫酸，也可能发生反应Fe+2Fe3+＝3Fe2+，所以看不到血红色；
（4）a中含有亚铁离子，加入NaOH溶液，发生反应：Fe2++2OH﹣＝Fe（OH）2↓，过程中会看到：先生成白色沉淀，白色沉淀迅速经灰绿色并转化为红褐色沉淀，反应的化学方程式为：4Fe（OH）2+O2+2H2O＝4Fe（OH）3，
故答案为：先生成白色沉淀，白色沉淀迅速经灰绿色并转化为红褐色沉淀；
（4）①将溶液准确稀释至250mL，需要的玻璃仪器有：烧杯、250mL容量瓶、玻璃棒、胶头滴管，
故答案为：250mL容量瓶；胶头滴管；
②亚铁离子由+2价升高为+3价，KMnO4中Mn由+7价降低为+2价，根据得失电子守恒配平为5Fe2++MnO4﹣+8H+＝5Fe3++Mn2++4H2O，
故答案为：5；1；8；5；1；4；
③两次数据可得标准溶液的体积消耗量为bmL，根据反应5Fe2++MnO4﹣+8H+＝5Fe3++Mn2++4H2O，则250mL待测溶液中Fe2+的物质的量为0.100mol/L×b×10﹣3L×51.25b×10﹣2mol，
故答案为：1.25b×10﹣2。
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一．选择题（共14小题，满分42分，每小题3分）
1．（3分）下列描述与推断均正确且存在因果关系的是（ ）
选项 描述 推断
A 碳的燃烧为放热反应，反应焓变为ΔH1，碳与水蒸气制备水煤气的反应为吸热反应，反应焓变为ΔH2 ΔH1＞ΔH2
B 常温下，将铜、铁用导线连接后插入浓硝酸中，铜片上产生大量气泡 铁的金属性强于铜
C 工业上使用催化剂可提高NH3的产量 催化剂可改变平衡转化率
D 泡沫灭火器使用时，将硫酸铝和碳酸氢钠溶液两种溶液混合，生成氢氧化铝和二氧化碳的泡沫混合液起灭火作 硫酸铝和碳酸氢钠可互相促进水解反应
A．A B．B C．C D．D
2．（3分）自由能的变化（△G）是 反应方向判断的复合判据：△G＝△H﹣T△S．△G＜0时，反应正向自发进行。已知工业上常利用CH4和H2O来制备水煤气，原理为CH4（g）+H2O（g）═CO（g）+3H2（g）△H＞0 则下列说法正确的是（ ）
A．△S＞0 高温下能自发
B．△S＜0 高温下能自发
C．△S＜0 低温下能自发
D．△S＞0 任何温度下能自发
3．（3分）下列酸与碱中和反应热化学方程式可用：H+（aq）+OH﹣（aq）═H2O（l）ΔH＝﹣57.3kJ mol﹣1来表示的是（ ）
A．CH3COOH（aq）+NaOH（aq）═CH3COONa（aq）+H2O（l）ΔH＝﹣Q1kJ mol﹣1
B．H2SO4（浓）+NaOH（aq）═Na2SO4（aq）+H2O（l）ΔH＝﹣Q2kJ mol﹣1
C．HNO3（aq）+NaOH（aq）═NaNO3（aq）+H2O（l）ΔH＝﹣Q3kJ mol﹣1
D．H2SO4（aq）+Ba（OH）2（aq）═BaSO4（s）+H2O（l）ΔH＝﹣Q4kJ mol﹣1
4．（3分）近日，中国第36次南极科学考察队暨“雪龙2”号从深圳启航，前往南极执行科考任务。下列说法正确的是（ ）
A．外壳镶嵌一些铅块等可提高科考船的抗腐蚀能力
B．利用牺牲阳极的阴极保护法保护船体，正极反应式为O2﹣4e﹣+2H2O═4OH ﹣
C．停靠期间可以采用外加电流的阴极保护法，电源负极与船体相连接
D．科考船只能采用电化学保护法提高其抗腐蚀能力
5．（3分）表是某些化学键的键能，则生成2mol H2O（g）时，放出的能量为（ ）
化学键 H﹣H O＝O H﹣O
键能（KJ/mol） 436 496 463
A．242KJ B．442 KJ C．484 KJ D．448KJ
6．（3分）在体积不变的绝热容器中，发生反应：2A（g）+3B（g） C（s）+3D（g）。向体系中通入2mol A和3mol B，一段时间后达到平衡。下列说法正确的是（ ）
A．A和B转化率相等时，反应达到平衡
B．当体系温度不变时，反应达到平衡
C．到达平衡过程中，平衡常数K一直保持不变
D．向平衡体系中加入一定量的C，平衡逆向移动
7．（3分）利用CO2和H2在催化剂的作用下合成甲醇，发生的反应为CO2（g）+3H2（g） CH3OH（g）+H2O（g）△H＜0。下列说法正确的是（ ）
A．达到平衡后，增加CO2的浓度，△H减小
B．工业上可采用升高温度来提高H2的转化率
C．催化剂能加快反应速率，使平衡向正反应方向移动
D．增大压强提高了甲醇的产率，但对化学平衡常数无影响
8．（3分）常温下，物质的量浓度均为0.1mol L﹣1的下列溶液：①NaNO3溶液②NaOH溶液③NaHSO4溶液④NH4Cl 溶液⑤Na2CO3．溶液的pH由小到大的排列顺序是（ ）
A．④＜③＜⑤＜①＜② B．③＜④＜①＜⑤＜② C．④＜③＜①＜⑤＜② D．①＜④＜③＜⑤＜②
9．（3分）室温下，下列溶液中有关物质的量浓度的关系错误的是（ ）
A．0.1mol L﹣1 pH＝6的NaHA溶液中：c（HA﹣）＞c（H+）＞c（A2﹣）＞c（H2A）
B．pH相等的HCl溶液和NH4Cl溶液：c（HCl）＜c（NH4Cl）
C．pH＝2的HA溶液与pH＝12的MOH溶液等体积混合：c（M+）+c（H+）＝c（OH﹣）+c（A﹣）
D．物质的量浓度相等的CH3COONa、CH3COOH溶液等体积混合：c（CH3COOH）+c（H+）＝c（CH3COO﹣）+c（OH﹣）
10．（3分）下列指定反应的离子方程式正确的是（ ）
A．Na2O2与H218O反应：2Na2O2+2H218O＝4Na++4OH﹣+18O2↑
B．CO2通入足量的NaClO溶液中：CO2+2ClO﹣+H2O＝2HClO+CO32﹣
C．用Na2SO3溶液吸收少量Cl2：3SO32﹣+Cl2+H2O＝2HSO3﹣+2Cl﹣+SO42﹣
D．FeCl3溶液中加过量Na2S溶液：S2﹣+2Fe3+＝S↓+2Fe2+
11．（3分）为探究Fe3+和Cu2+对H2O2分解反应的催化效果，甲、乙两组同学分别设计了如图1、图2所示的实验。下列叙述中不正确的是（ ）
A．图1实验可通过观察产生气泡的快慢来比较反应速率的大小
B．若图1所示的实验中反应速率为①＞②，则一定说明Fe3+比Cu2+对H2O2分解催化效果好
C．用图2装置比较反应速率可测定在相同状况下反应产生一定气体体积所需反应时间
D．为检查图2装置的气密性，可关闭A处活塞，将注射器活塞拉出一定距离，一段时间后松开活塞，观察活塞是否复原
12．（3分）在3个2L的密闭容器中，在相同的温度下，使用相同的催化剂分别进行反应：3H2（g）+N2（g）═2NH3（g）。按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时有关数据如表。下列叙述正确的是（ ）
容器编号 起始反应物 达到平衡的时间（min） 平衡时N2的浓度（mol/L） 平衡时气体密度
甲 3molH2，2molN2 t1 c1 p1
乙 6molH2，4molN2 5 1.5 p2
丙 2molNH3 8 c3 p3
A．2p1＝p2＞p3
B．容器乙中反应从开始到达平衡的反应速率为v（H2）＝0.05mol/（L min）
C．c1＜c3
D．2c1＜1.5
13．（3分）25℃时，用 0.1000mol L﹣1NaOH 溶液滴定 20mL 0.1000mol L﹣1 一元酸 HA（pKa＝﹣lgKa＝4.75）溶液，其滴定曲线如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．当滴入 40mLNaOH 溶液时，溶液中：c（Na+）＞c（A﹣）＞c（OH﹣）＞c（H+）
B．当溶液中 c（H+）+c（OH﹣）＝2×10﹣7 时：c（Na+）＞c（A﹣）＞c（OH﹣）＝c（H+）
C．当滴入 NaOH 溶液 20 mL 时 c（OH﹣）＞c（H+）+c（HA）
D．当滴定到 pH＝4.75 时，c（A﹣）＝c（HA）
14．（3分）某小组为探究 AgNO3溶液和不同类型盐溶液反应的多样性，设计如图实验：
已知：AgSCN为白色难溶物。
下列说法中，不正确的是（ ）
A．向①的试管中滴加 0.5 mol/L KI溶液，有黄色沉淀生成证明存在Ag2SO4（s）+2I﹣ 2AgI（s）+SO42﹣
B．①中的白色沉淀是Ag2SO4
C．②中发生了氧化还原反应
D．对于③中红色褪去的原因可能与平衡移动原理有关
二．解答题（共5小题，满分58分）
15．（11分）金属腐蚀现象遍及国民经济和国防建设各个领域，危害十分严重。近几十年来，金属的腐蚀与防腐已成为一门独立的综合性边缘学科。某实验小组利用如图所示装置进行铁的电化学腐蚀原理及防护的探究实验：
（1）已知，Fe2+遇K3[Fe（CN）6]溶液生成蓝色沉淀。
小组同学认为以下两种检验方法，均能证明铁发生了吸氧腐蚀。
装置 分别进行的操作 现象
i.连好装置一段时间后，向烧杯中滴加酚酞 碳棒附近溶液变红
ii.连好装置一段时间后，向烧杯中滴加K3[Fe（CN）6]溶液 铁片表面产生蓝色沉淀
①用电极反应式解释实验i中的现象： 。
②查阅资料：K3[Fe（CN）6]具有氧化性。有同学认为仅通过ii中现象不能证明铁发生了电化学腐蚀，理由是 。
③为进一步探究K3[Fe（CN）6]的氧化性对实验ii结果的影响，进行下列实验，几分钟后的记录如表：
实验 胶头滴管 试管 现象
0.5mol L﹣1K3[Fe（CN）6]溶液 iii.蒸馏水 无明显变化
iv.1.0mol L﹣1NaCl溶液 铁片表面产生大量蓝色沉淀
v.0.5mol L﹣1Na2SO4溶液 无明显变化
a.以上实验表明：在Cl﹣存在条件下，K3[Fe（CN）6]溶液可以与铁片发生反应。
b.为探究Cl﹣的存在对反应的影响，小组同学将铁片酸洗（用稀硫酸浸泡后洗净）后再进行实验iii，发现铁片表面产生蓝色沉淀。此补充实验表明Cl﹣的作用是 。
（2）实验二：乙小组同学向如图所示装置的容器a、b中分别加入30mL3.5%的NaCl溶液，闭合K，电流计指针未发生偏转。加热容器a，电流计指针向右偏转。
①分别取少量容器a、b中的溶液于试管中，滴加K3[Fe（CN）6]溶液，容器a中的溶液所在的试管中出现蓝色沉淀，容器b中的溶液所在的试管中无变化，容器b中铁片做 极。
②加热后，电流计指针发生偏转的原因可能是 。
（3）金属阳极钝化是一种电化学防护方法。将Fe作阳极置于H2SO4溶液中，一定条件下，Fe钝化形成致密Fe3O4氧化膜，试写出该阳极的电极反应式 。
16．（11分）在能源日益匮乏、环保形势依然严峻的情况下，提高煤的利用率开发新能源已成为重要课题。
（1）水煤气不仅是重要的化工原料，也可作为燃料，具有燃烧速率快、抗爆性能好、压缩比高等特点。
①工业上以碳为原料制水煤气的化学方程式为 。
②上述制备水煤气的反应是 反应（填“吸热”或“放热”）。
（2）直接碳固体氧化物燃料电池（DC﹣SOFCs）具有全固态结构、较高的能量转换效率等突出优势，有望成为一种高效、清洁的碳发电技术，其工作原理如图所示：
①电极a是 极（填“正”或“负”）。
②电极b的电极反应式为 。
③依据装置原理图推测，该条件下 放电更容易（填“CO”或“固体C”）。
17．（11分）运用化学反应原理研究部分单质及其化合物的反应有重要意义．
（1）氨是氮循环过程中的重要物质，是氮肥工业的重要原料．氨的合成是目前普遍使用的人工固氮方法：N2（g）+3H2（g） 2NH3（g）．请回答
①已知：H﹣H键能为436kJ/mol，N﹣N键能为945kJ/mol，N一H键能为391kJ/mol．由键能计算消耗1molN2时的△H＝ ．若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气，平衡 移动（填“向左”、“向右”或“不”）；
②如图中：当温度由T1变化到T2时，KA KB（填“＞”、“＜”或“＝”）．
③氨气溶于水得到氨水．在25℃下，将a mol L﹣1的氨水与b mol L﹣1的盐酸等体积混合，反应后溶液中显中性，则c（） c（Cl﹣）（填“＞”、“＜”或“＝”）；用含a和b的代数式表示出氨水的电离平衡常数表达式 ．
（2）硫酸生产中，SO2催化氧化生成SO3：SO2（g）O2（g） SO3（g）△H＜0，是工业上生产硫酸的关键步骤．
①在某温度时，该反应的平衡常数K＝0.75，若在此温度下，向100L的恒容密闭容器中，充入3mol SO2、4mol O2和4mol SO3，则反应开始时正反应速率 逆反应速率（填“＜”、“＞”或“＝”）．
②在①中的反应达到平衡后，改变下列条件，能使SO2（g）平衡浓度比原来减小的是 ．
a．保持温度和容器体积不变，充入1.0mol O2
b．保持温度和容器内压强不变，充入2.0mol He
c．降低温度
d．在其他条件不变时，减小容器的容积
③由硫酸可制得硫酸盐．在一定温度下，向K2SO4溶液中滴加Na2CO3溶液和BaCl2溶液，当两种沉淀共存时， ．[已知该温度时，Ksp（BaSO4）＝1.3×10﹣10，Ksp（BaCO3）＝5.2×10﹣9]．
18．（12分）一种从阳极泥（主要成分为Cu、Ag、Pt、Au、Ag2Se和Cu2S等）中回收Se和贵重金属的工艺流程如图所示。
已知：①该工艺中萃取与反萃取原理为：2RH+Cu2+ R2Cu+2H+；
②S2易与Ag+形成配离子：Ag++2S2 [Ag（S2O3）2]3﹣，常温下该反应的平衡常数K＝2.80×1013.
回答下列问题：
（1）“焙烧”产生的SO2与SeO2的混合烟气可用水吸收制得单质Se，该反应的化学方程式为 。
（2）“滤渣Ⅰ”的主要成分是 ；“酸浸氧化”中通入氧气的目的是 。
（3）“反萃取剂”最好选用 （填化学式）溶液。
（4）“溶浸”中发生的反应为AgCl（s）+2S2（aq） [Ag（S2O3）2]3﹣（aq）+Cl﹣（aq），该反应的平衡常数K＝ 。[已知Ksp（AgCl）＝1.80×10﹣10]
（5）“滤液Ⅳ”中含有Na2SO3，则“还原”中发生反应的离子方程式为 。“滤液Ⅳ”可返回“溶浸”工序循环使用，但循环多次后，银的浸出率会降低，原因是 。（试用平衡原理解释）
19．（13分）在不同温度下，纳米级Fe粉与水蒸气反应的固体产物不同，温度低于570℃时生成FeO，高于570℃时生成Fe3O4。甲、乙两位同学分别用酒精灯和酒精喷灯进行纳米级Fe粉与水蒸气反应的实验并验证产物。
Ⅰ.（1）甲装置中纳米级Fe粉与水蒸气反应的化学方程式是 。
（2）甲装置中仪器a的名称为 ；加热湿棉花的目的是： 。
Ⅱ.乙同学为探究实验结束后试管内的固体物质成分，进行了下列实验：
步骤 实验操作 实验现象
Ⅰ 将反应后得到的黑色粉末X（假定为均匀的），取出少量放入另一试管中，加入少量稀硫酸，微热 黑色粉末逐渐溶解，溶液呈浅绿色；有少量气泡产生
Ⅱ 向实验Ⅰ得到的溶液a中滴加几滴KSCN溶液，振荡 溶液没有出现红色
（3）根据以上实验，乙同学认为该条件下反应的固体产物为FeO。丙同学认为乙同学的结论不正确，他说出了自己的理由，请你结合离子方程式帮他进行说明： 。
（4）若向实验Ⅰ得到的溶液a中加入NaOH溶液，将看到的现象是： 。
（5）乙同学想进一步测定实验Ⅰ所得溶液中Fe2+的含量：
步骤1：将试管中的溶液准确稀释至250mL，取出10.00mL于锥形瓶中；
步骤2：向锥形瓶中加入少量稀硫酸；
步骤3：用浓度为0.100mol/L的KMnO4溶液进行滴定；
步骤4：记录数据，并重复上述操作2次，计算反应消耗KMnO4溶液bmL。
测定原理为： Fe2++ MnO4﹣+ H+═ Fe3++ Mn2++ H2O
①将溶液准确稀释至250mL，需要的玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒、 、 。
②配平上述测定原理的方程式。
③通过计算可知：实验Ⅰ所得溶液中的Fe2+的物质的量为 mol。（用含b的代数式表示）
2023-2024学年北京市海淀区高二（上）期末化学模拟试卷
参考答案与试题解析
一．选择题（共14小题，满分42分，每小题3分）
1．【解答】解：A．吸热反应Δ＞0，放热反应Δ＜0，由题干信息可知ΔH1＜0＜ΔH2，故A错误；
B．常温下，铁遇浓硝酸会钝化，所以将铜、铁用导线连接后插入浓硝酸中，铜片做负极，失电子，现象为铜片逐渐溶解，故B错误；
C．催化剂只能改变反应速率，不能改变平衡转化率，故C错误；
D．硫酸铝和碳酸氢钠两种溶液混合能生成氢氧化铝和二氧化碳，是因为二者能互相促进水解反应，故D正确；
故选：D。
2．【解答】解：CH4（g）+H2O（g）═CO（g）+3H2（g）△H＞0，气体的物质的量增大，所以△S＞0，而△H＞0、△S＞0，则在高温下能自发，
故选：A。
3．【解答】解：A.醋酸为弱酸，电离吸热，不能用H+（aq）+OH﹣（aq）═H2O（l）ΔH＝﹣57.3kJ mol﹣1表示，故A错误；
B.浓硫酸溶于水放热，不能用H+（aq）+OH﹣（aq）═H2O（l）ΔH＝﹣57.3kJ mol﹣1表示，故B错误；
C.硝酸为强酸、NaOH为强碱，HNO3（aq）+NaOH（aq）═NaNO3（aq）+H2O（l）ΔH＝﹣Q3kJ mol﹣1可表示为H+（aq）+OH﹣（aq）═H2O（l）ΔH＝﹣57.3kJ mol﹣1，故C正确；
D.生成硫酸钡放热，不能用H+（aq）+OH﹣（aq）═H2O（l）ΔH＝﹣57.3kJ mol﹣1表示，故D错误；
故选：C。
4．【解答】解：A．在铁船壳上镶嵌铅块，Fe比铅活泼构成原电池时，Fe作负极加快其腐蚀，不能减慢船体的腐蚀，故A错误；
B、活泼性比Fe强的锌作负极失电子被腐蚀，Fe作正极被保护，正极是氧气得电子生成氢氧根离子，正极反应式为：2H2O+O2+4e﹣＝4OH﹣，故B错误；
C、与直流电源的负极相连，做阴极船体被保护，所以停靠期间可以采用外加电流的阴极保护法，电源负极与船体相连接，故C正确；
D、还可以在船体表面涂上保护层等方法，提高其抗腐蚀能力，故D错误；
故选：C。
5．【解答】解：设反应2H2（g）+O2（g）＝2H2O（g）△H＝a kJ/mol，
则该反应的焓变△H＝反应物总键能﹣生成物总键能＝a kJ/mol＝2×436kJ/mol+496kJ/mol﹣2×2×463kJ/mol，
解得：a＝﹣484，
所以生成2molH2O（g）放出热量为484kJ，
故选：C。
6．【解答】解：A.向体系中通入2mol A和3mol B，且二者按照2：3反应，则无论是否达到平衡状态，转化率都相等，故A错误；
B.绝热容器中反应，当体系温度不变时，说明正逆反应速率相等，物质的浓度不变，达到平衡状态，故B正确；
C.由于为绝热容器，温度发生变化，则平衡常数在平衡之前发生变化，故C错误；
D.C为固体，对平衡移动无影响，加入C，平衡不移动，故D错误；
故选：B。
7．【解答】解：A.焓变与平衡移动无关，则达到平衡后，增加CO2的浓度，△H不变，故A错误；
B.焓变为负，为放热反应，升高温度平衡逆向移动，则氢气的转化率减小，故B错误；
C.催化剂不影响平衡移动，则催化剂能加快反应速率，但平衡不移动，故C错误；
D.为气体体积减小的反应，K只与温度有关，则增大压强平衡正向移动提高了甲醇的产率，但对化学平衡常数无影响，故D正确；
故选：D。
8．【解答】解：常温下物质的量浓度相同的这几种溶液，pH从小到大顺序：强酸强碱酸式盐＜强酸弱碱盐＜强酸强碱盐＜强碱弱酸盐＜强碱，①②③④⑤分别是强碱弱酸盐、强碱、强酸强碱酸式盐、强酸弱碱盐、强碱弱酸盐，所以这几种溶液的pH从小到大顺序是③＜④＜①＜⑤＜②，
故选：B。
9．【解答】解：A、1NaHA溶液的pH＝6，呈酸性，则NaHA的电离程度大于水解程度，结合水的电离可知，溶液中有c（Na+）＞c（HA﹣）＞c（H+）＞c（A2﹣）＞c（H2A）＞c（OH﹣），故A正确；
B、浓度相等的HCl溶液和NH4Cl溶液中，NH4Cl溶液的pH大，增大c（NH4Cl）可使溶液酸性增强、pH减小，所以pH相等的HCl溶液和NH4Cl溶液：c（HCl）＜c（NH4Cl），故B正确；
C、反应后的溶液中始终存在电荷守恒关系：c（M+）+c（H+）＝c（OH﹣）+c（A﹣），故C正确；
D、物质的量浓度相等的CH3COONa、CH3COOH溶液等体积混合，电荷关系为c（Na+）+c（H+）＝c（OH﹣）+c（CH3COO﹣）、物料关系为2c（Na+）＝c（CH3COOH）+c（CH3COO﹣），得到质子关系为①c（CH3COOH）+2c（H+）＝c（CH3COO﹣）+2c（OH﹣）；②溶液呈酸性，则CH3COOH的电离程度大于CH3COONa的水解程度，则c（CH3COO﹣）＞c（Na+）＞c（CH3COOH），所以c（CH3COO﹣）+c（OH﹣）＝（Na+）+c（H+）＞c（CH3COOH）+c（H+），故D错误；
故选：D。
10．【解答】解：A.Na2O2与水反应时，Na2O2既是氧化剂，又是还原剂，水中的氧元素不变价，O2分子中不含18O，18O应该在OH﹣中，正确的离子方程式为：2H218O+2Na2O2═2OH﹣+218OH﹣+4Na++O2↑，故A错误；
B.CO2通入足量的NaClO溶液中，离子方程式为：CO2+ClO﹣+H2O＝HClO+HCO3﹣，故B错误；
C.用Na2SO3溶液吸收少量Cl2，离子方程式为：3SO32﹣+Cl2+H2O＝2HSO3﹣+2Cl﹣+SO42﹣，故C正确；
D.FeCl3溶液中加过量Na2S溶液，离子方程式为：3S2﹣+2Fe3+＝S↓+2FeS↓，故D错误；
故选：C。
11．【解答】解：A、反应速率可以通过观察产生气泡的快慢来判断，故A正确；
B、若图甲所示实验中反应速率①＞②，则能够说明FeCl3比CuSO4对H2O2分解催化效果好，但不一定是Fe3+和Cu2+，可能是硫酸根离子和氯离子，故B错误；
C、反应速率可以用单位时间内产生气体的快慢表示，故C正确；
D、关闭A处活塞，将注射器活塞拉出一定距离，若气密性不好，气体就能够加入，活塞不能回到原位，故D正确；
故选：B。
12．【解答】解：A．气体密度ρ，甲和丙相比，甲中气体质量大，p1＞p3，乙中气体质量是甲或丙中气体的2倍，体积不变，2p1＝p2，则2p1＝p2＞p3，故A正确；
B．乙中发生反应3H2（g）+N2（g）═2NH3（g），
起始量（mol/L） 3 2 0
变化量（mol/L） 1.5 0.5 1
平衡量（mol/L）1.5 1.5 1
反应速率v（H2）0.3mol/（L min），故B错误；
C．甲中3molH2，1molN2和丙是正反应和逆反应进行的反应，最后达到相同平衡状态，甲中相当于又加入了氮气，平衡正向进行，氮气平衡浓度大于丙，c1＞c3，故C错误；
D．恒温、恒容条件下，假设乙容器的容积为4L，则达到平衡时甲乙为等效平衡，各组分的含量、浓度相等，此时氮气的浓度为c1，然后将容器的容积缩小到2L，若平衡不移动，2c1＝1.5mol/L，由于压强增大，平衡向着正向移动，氨气的浓度增大，所以2c1＞1.5mol/L，故D错误；
故选：A。
13．【解答】解：A．用0.1000mol L﹣1NaOH溶液滴定20mL 0.1000mol L﹣1一元酸HA，当滴入40mLNaOH溶液时，溶液中溶质为等浓度的NaOH和NaA，A﹣发生水解，浓度减小，所以c（OH﹣）＞c（A﹣），所以溶液中：c（Na+）＞c（OH﹣）＞c（A﹣）＞c（H+），故A错误；
B．当溶液中c（H+）+c（OH﹣）＝2×10﹣7时，溶液呈中性，c（Na+）＝c（A﹣）＞c（OH﹣）＝c（H+），故B错误；
C．当滴入NaOH溶液20mL时，二者恰好反应生成NaA，溶液中存在质子守恒为c（OH﹣）＝c（H+）+c（HA），故C错误；
D．当滴定到pH＝4.75时，c（H+）＝10﹣4.75mol/L，已知Ka10﹣4.75，则c（A﹣）＝c（HA），故D正确；
故选：D。
14．【解答】解：A．①中硝酸银是过量的，再加入KI和硝酸银反应生成沉淀，不是沉淀转化，故A错误；
B．硝酸银溶液中滴入硫酸铵，生成白色沉淀为硫酸银，化学式为Ag2SO4，故B正确；
C．②中硝酸银溶液中滴入硫酸亚铁铵，有白色沉淀生成是生成的硫酸银，试管壁有银析出，可能发生银离子氧化亚铁离子为铁离子，银离子被还原为银单质，反应的离子方程式为Ag++Fe2+＝Ag+Fe3+，②发生了氧化还原反应，故C正确；
D．红色褪去的原因与平衡移动原理有关，局部溶液发生反应Fe3++3SCN﹣ Fe（SCN）3，当振荡试管时，溶液中过量银离子与硫氰根反应生成白色沉淀AgSCN，降低了硫氰根离子的浓度，上述平衡逆向进行溶液褪色，故D正确；
故选：A。
二．解答题（共5小题，满分58分）
15．【解答】解：（1）①实验i中连好装置，由于电解质溶液呈中性，则碳棒上的电极反应为O2+4e﹣+2H2O＝4OH﹣，
故答案为：O2+4e﹣+2H2O＝4OH﹣；
②根据资料“K3[Fe（CN）6]具有氧化性”，故实验ii中铁电极能直接和K3[Fe（CN）6]溶液发生氧化还原反应生成Fe2+，产生的Fe2+再与K3[Fe（CN）6]反应生成蓝色沉淀，干扰对电化学腐蚀生成的Fe2+的检验；
故答案为：K3[Fe（CN）6]可能氧化Fe生成Fe2+，会干扰由电化学腐蚀生成的Fe2+的检验；
③小组同学将铁片酸洗（用稀硫酸浸泡后洗净）后再进行实验iii，发现铁片表面产生蓝色沉淀，稀硫酸“酸洗”的目的是除去铁表面的氧化膜，由此补充实验、结合实验iv说明，Cl﹣的作用是：破坏了铁表面的氧化膜，
故答案为：破坏铁片表面的氧化膜；
（2）①K3[Fe（CN）6]溶液与Fe2+反应生成蓝色沉淀，分别取少量容器a、b中的溶液于试管中，滴加K3[Fe（CN）6]溶液，容器a中的溶液所在的试管中出现蓝色沉淀，说明容器a中生成Fe2+，容器b中的溶液所在的试管中无变化，说明容器b中没有Fe2+生成，所以容器a中铁片做负极，容器b中铁片做正极；
故答案为：正；
②加热后，电流计指针发生偏转的原因可能是温度升高，Fe的还原性增强，反应速率加快；
故答案为：温度升高，Fe还原性增强，反应速率加快；
（3）将Fe作阳极置于H2SO4溶液中，一定条件下，Fe钝化形成致密Fe3O4氧化膜，电极反应式为3Fe﹣8e﹣+4H2O＝Fe3O4+8H+，
故答案为：3Fe﹣8e﹣+4H2O＝Fe3O4+8H+。
16．【解答】解：（1）①工业上以碳为原料与水蒸气反应制水煤气的化学方程式为C+H2O（g）CO+H2，
故答案为：C+H2O（g）CO+H2；
②上述制备水煤气的反应是吸热反应，
故答案为：吸热；
（2）①结合阴离子移动方向可知，电极a为正极，
故答案为：正；
②电极b为负极，CO失电子生成二氧化碳，电极反应式为CO+O2﹣﹣2e﹣＝CO2，
故答案为：CO+O2﹣﹣2e﹣＝CO2；
③依据装置原理图和②可知，该条件下CO更容易放电，
故答案为：CO。
17．【解答】解：（1）①反应N2（g）+3H2（g） 2NH3（g）的反应热△H＝945kJ mol﹣1+3×436kJ mol﹣1﹣2×3×391kJ mol﹣1＝﹣93kJ mol﹣1，故热化学方程式为：N2（g）+3H2（g） 2NH3（g）△H＝﹣93kJ mol﹣1，恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气，为保持恒压，体积增大，压强减小，平衡逆向进行；
故答案为：93kJ/mol；向左；
②分析图象，反应为放热反应，温度升高，氨气浓度减小，平衡逆向进行，平衡常数减小，KA＞KB，故答案为：＞；
③氨气溶于水得到氨水．在25℃下，将a mol L﹣1的氨水与b mol L﹣1的盐酸等体积混合，反应后溶液中显中性，根据电荷守恒：c（H+）+c（）＝c（OH﹣）+c（Cl﹣），现已知c（H+）＝c（OH﹣），所以c（）＝c（Cl﹣），c（OH﹣）＝10﹣7mol L﹣1，c（） mol L﹣1，c（NH3 H2O）（a﹣b） mol L﹣1，Kb（NH3 H2O），
故答案为：＝，；
（2）①在某温度时，SO2（g）O2（g） SO3（g）△H＜0，该反应的平衡常数K＝0.75，若在此温度下，向100L的恒容密闭容器中，充入3mol SO2、4mol O2和4mol SO3，Qc6.67＞Kc＝0.75，平衡逆向移动，正反应速率小于逆反应速率；
故答案为：＜；
②a、保持温度和容器体积不变，O2的浓度增大，平衡正向移动，SO2的浓度减小，故a正确；
b、保持温度和容器内压强不变，充入2.0mol He，为保持压强不变，体积增大，新的平衡与原平衡相比，平衡逆向进行，但体积增大为主，SO2的浓度减小，故b正确；
c、降低温度，平衡向放热的方向移动，而正反应为放热，所以平衡正向移动，SO2的浓度减小，故c正确；
d、移动活塞压缩气体，SO2的浓度瞬间增大，之后平衡向气体体积减少的方向移动，即向正反应方向移动，SO2的浓度减小，再次到达平衡时SO2的浓度仍比原来大，所以d错误．
故答案为：abc；
③由硫酸可制得硫酸盐．在一定温度下，向K2SO4溶液中滴加Na2CO3溶液和BaCl2溶液，当两种沉淀共存时，═40；
故答案为：40；
18．【解答】解：（1）由题意知，SO2、SeO2、H2O三者反应生成Se，说明SeO2被还原，联想到SO2具有还原性，故此时SeO2被SO2还原，则SO2被氧化为SO3，由于有水，故生成H2SO4，根据得失电子守恒、元素守恒配平得方程式为：2SO2+SeO2+2H2O＝Se↓+2H2SO4，
故答案为：2SO2+SeO2+2H2O＝Se↓+2H2SO4；
（2）由分析知，滤渣Ⅰ的成分为Pt、Au；由于HNO3此时可能发生氧化还原反应产生氮的氧化物，通入O2可使氮氧化物又转化为HNO3而溶解，故通入氧气的目的是防止生成的氮氧化物排放到空气中，
故答案为：Pt、Au；防止生成的氮氧化物排放到空气中；
（3）反萃取即使萃取平衡逆向移动，此时可向体系中加入酸，由于最终是获得Cu（NO3）2，所以为了不引入新杂质，最好选用HNO3，
故答案为：HNO3；
（4）该反应的平衡常数K’Ksp（AgCl）×K＝1.80×10﹣10×2.80×1013＝5.04×103，
故答案为：5.04×103；
（5）由分析知，滤液Ⅲ中[Ag（S2O3）2]3﹣被Na2S2O4还原为Ag，自身被氧化为Na2SO3，根据得失电子守恒初步配平方程式为：2[Ag（S2O3）2]3﹣+S2→2Ag+24S2，结合流程知，可在左边添加4个OH﹣配平电荷守恒，右边添加2个H2O配平元素守恒，得完整方程式为：2[Ag（S2O3）2]3﹣+S24OH﹣＝2Ag+24S22H2O；随循环次数的增加，浸出液中c（S2）减小，c（Cl﹣）增大，AgCl（s）+2S2（aq） [Ag（S2O3）2]3﹣（aq）+Cl﹣（aq）平衡左移，银的浸出率降低，
故答案为：2[Ag（S2O3）2]3﹣+S24OH﹣＝2Ag+24S22H2O；随循环次数的增加，浸出液中c（S2）减小，c（Cl﹣）增大，AgCl（s）+2S2（aq） [Ag（S2O3）2]3﹣（aq）+Cl﹣（aq）平衡左移，银的浸出率降低。
19．【解答】解：（1）酒精灯的加热温度400～500℃，适用于温度不需太高的实验，所以本实验中产物为FeO和氢气，方程式为Fe+H2O（gFeO+H2，
故答案为：Fe+H2O（g）FeO+H2；
（2）仪器a的名称为蒸发皿；加热湿棉花的目的是产生大量的水蒸气，
故答案为：蒸发皿；产生大量的水蒸气；
（3）加入KSCN溶液，溶液没有出现红色，说明溶液中没有Fe3+，可能是因为纳米级Fe粉与水蒸气反应的过程中Fe过量，Fe没有反应完；将反应后的固体，加入少量的硫酸，也可能发生反应Fe+2Fe3+＝3Fe2+，所以看不到血红色，
故答案为：纳米级Fe粉与水蒸气反应的过程中Fe过量，Fe没有反应完；将反应后的固体，加入少量的硫酸，也可能发生反应Fe+2Fe3+＝3Fe2+，所以看不到血红色；
（4）a中含有亚铁离子，加入NaOH溶液，发生反应：Fe2++2OH﹣＝Fe（OH）2↓，过程中会看到：先生成白色沉淀，白色沉淀迅速经灰绿色并转化为红褐色沉淀，反应的化学方程式为：4Fe（OH）2+O2+2H2O＝4Fe（OH）3，
故答案为：先生成白色沉淀，白色沉淀迅速经灰绿色并转化为红褐色沉淀；
（4）①将溶液准确稀释至250mL，需要的玻璃仪器有：烧杯、250mL容量瓶、玻璃棒、胶头滴管，
故答案为：250mL容量瓶；胶头滴管；
②亚铁离子由+2价升高为+3价，KMnO4中Mn由+7价降低为+2价，根据得失电子守恒配平为5Fe2++MnO4﹣+8H+＝5Fe3++Mn2++4H2O，
故答案为：5；1；8；5；1；4；
③两次数据可得标准溶液的体积消耗量为bmL，根据反应5Fe2++MnO4﹣+8H+＝5Fe3++Mn2++4H2O，则250mL待测溶液中Fe2+的物质的量为0.100mol/L×b×10﹣3L×51.25b×10﹣2mol，
故答案为：1.25b×10﹣2。
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