辽宁省沈阳市重点高中联合体2023-2024学年高二上学期期末考试化学试题（含解析）

沈阳市重点高中联合体2023-2024学年高二上学期期末考试
化学
(满分：100分考试时间：75分钟
注意事项：
1.答题时，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡规定的位置上。
2.答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其他答案标号。
3.答非选择题时，必须使用黑色墨水笔或黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上，写在试题卷、草稿纸上无效。
4.考试结束后，将试题卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Fe-56 Ni-59 Zn-65 Ag-108
第I卷(选择题，共45分
一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求。
1.化学与生产、生活密切相关，下列事实与盐类水解无关的是
A.热纯碱能除去物品表面的油污
B.蓝矾可用于饮用水的杀菌消毒
C.使用泡沫灭火器时将内筒与外筒的Al2(SO4)3溶液和NaHCO3溶液倒立混合
D.将FeCl3饱和溶液滴入沸水中制取Fe(OH)3胶体
2.下列化学用语或表述正确的是
A.的空间结构名称：三角锥形 B.铝原子的结构示意图为：
C.基态硅原子的价层电子排布：1s22s22p63s23p2 D.P4中的共价键类型：非极性键
3.用标准盐酸溶液滴定未知浓度的氢氧化钠溶液，用酚酞作指示剂，下列说法不正确的是
A.用量筒量取25.00mLNaOH待测液置于锥形瓶中
B.滴定前不能用待测液润洗锥形瓶
C.滴定终点读数时，俯视滴定管的刻度，测定结果偏低
D.当滴加半滴酸后，溶液颜色从粉红色刚好变为无色，且半分钟内不变色，说明已达终点
4.研究化学反应的方向、速率、限度具有重要意义，下列说法正确的是
A.△H0的反应在温度低时不能自发进行
B.一定温度下反应CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)达平衡，增加CaCO3的量，平衡正向移动
C.升高温度可增大反应物分子的活化分子百分数从而提高化学反应速率
D.在其他外界条件不变的情况下，汽车排气管中使用催化剂，可以改变产生尾气的反应方向
5.常温下，下列各组离子在对应条件下一定能大量共存的是
A.能使酚酞变红的溶液中：Na+、S2-、、
B.=1×10-12的溶液中：、Fe2+、、
C.澄清诱明的溶液中，Cu2+、Na+、、Cl-
D.水电离出的c(H+)=1×10-13mol/L的溶液中，Na+、K+、、
6.分子的结构与性质息息相关，下列说法错误的是
A.I2易溶于苯、CH4难溶于水，都可用“相似相溶”原理解释
B.二氢呋喃()和降冰片烯()分子中均含有手性碳原子
C.H3O+和NH3的中心原子都是sp3杂化
D.三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸
7.在生产生活中，金属腐蚀会带来严重的经济损失。下列说法正确的是
A.生铁浸泡在食盐水中易发生析氢腐蚀
B.在船舶外壳安装锌块，利用了牺牲阳极法
C.钢铁发生吸氧腐蚀时，负极反应是Fe-3e-=Fe3+
D.将钢铁闸门与电源正极相连的防腐措施属于外加电流法
8.下列有关电化学装置的说法中，正确的是
A.图a装置可以实现铁上镀银
B.图b装置可以实现粗铜的电解精炼
C.图c装置工作一段时间后，往电解质溶液中加入适量H2SO4可以使其恢复到初始状态
D.图d装置工作一段时间后，负极质量会增大
9.X、Y、Z、W四种短周期主族元素，原子序数依次增大。X、Y与Z位于同一周期且只有X、Y元素相邻。X基态原子核外有2个未成对电子，W原子在同周期中原子半径最大。下列说法不正确的是
A.第一电离能：Y>Z>X
B.电负性：Z>Y>X>W
C.Z、W原子形成稀有气体电子构型的简单离子的半径：WD.XZ4是含有极性键的非极性分子
10.一定温度下，在2个容积均为1L的恒容密闭容器中，加入一定量的反应物，发生反应：2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H<0，相关数据见下表。
容器编号 温度/℃ 起始物质的量/mol 平衡物质的量/mol
NO(g) CO(g) CO2(g)
Ⅰ T1 0.2 0.2 0.1
Ⅱ T2 0.2 0.2 0.12
下列说法不正确的是
A.T1>T2
B.Ⅰ中反应达到平衡时，CO的转化率为50%
C.达到平衡所需要的时间：Ⅱ>Ⅰ
D.对于Ⅰ，平衡后向容器中再充入0.2molCO和0.2molCO2，平衡正向移动
11.金属镍有广泛的用途，粗镍中含有Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制得高纯度的镍。(已知氧化性：Fe2+A.电解后，电解槽底部的阳极泥中有Cu和Pt
B.电解过程中，阳极质量的减少量与阴极质量的增加量相等
C.电解后，溶液中存在的阳离子只有Fe2+和Zn2+
D.阳极发生还原反应，其电极反应为Ni2++2e-=Ni
12.火星大气中含有大量CO2，一种有CO2参加反应的新型全固态电池有望为火星探测器供电。该电池以金属钠和碳纳米管作两极(如图)，放电的总反应为4Na+3CO2=2Na2CO3+C，下列说法不正确的是
A.该电池的介质可以选择Na2CO3溶液
B.金属Na作负极，发生氧化反应
C.正极反应为3CO2+4e-=2+C
D.工作时电子从Na电极经导线流向碳纳米管电极
13.我国科学家设计了如图所示的电解池，实现了海水直接制备氢气技术的绿色化学。该装置工作时阳极无Cl2生成且KOH溶液的浓度不变，电解生成氢气的速率为xmol·h-1。下列说法错误的是
A.b电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-
B.离子交换膜为阴离子交换膜
C.电解时海水中动能高的水分子可穿过PTFE膜
D.海水为电解池补水的速率为2xmol·h-1
14.某温度下，相同体积相同pH的氨水和氢氧化钠溶液加水稀释时的pH变化曲线如图所示，下列判断正确的是
A.a点导电能力比b点强
B.b点的Kw值大于c点
C.与盐酸完全反应时，消耗盐酸体积：Va>Vc
D.a、c两点的c(H+)相等
15.25℃时，某二元酸(H2A)的Ka1=10-3.0、Ka2=10-4.37。1.0mol·L-1NaHA溶液稀释过程中δ(H2A)、δ(HA-)、δ(A2-)与pc(Na+)的关系如图所示。已知pc(Na+)=-lgc(Na+)，HA-的分布系数δ(HA-)=。
下列说法错误的是
A.曲线n为δ(HA-)的变化曲线
B.a点：pH=4.37
C.b点：2c(H2A)+c(HA-)=c(Na+)
D.c点：c(Na+)+c(H+)=3c(HA-)+c(OH-)
第Ⅱ卷(主观题，共55分)
二、非选择题：本题共4小题，共55分。
16.(11分)请按要求填空：
(1)下列轨道表示式能表示基态氮原子的是______(填标号)。
A. B.
C. D.
(2)HCHO的中心原子的价层电子对数为________；其中基态氧原子的核外电子的空间运动状态有________种。
(3)已知邻羟基苯甲酸与对羟基苯甲酸的沸点相差较大，
根据结构分析，前者的沸点_______(填高于”或“低于”)后者，并解释原因：___________。
(4)普鲁士蓝{KFe【Fe(CN)6】}中不同价态铁元素的简单微粒较稳定的离子的简化核外电子排布式为_______，该离子更稳定的原因是______________。
17.(15分)电化学在生产生活中有很多重要的应用，回答下列问题。
Ⅰ.氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节能30%以上。在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如图1所示，其中的电极未标出，所用的离子交换膜只允许阳离子通过。
(1)图中X是_______ (填化学式)，图中a%_______(填“>”“<”或“=”)c%。
(2)电解池的阴极反应为______________。
(3)通入空气的电极的电极反应为_______________。
(4)写出电解饱和食盐水的化学方程式：_______，电解池中产生2molCl2，理论上燃料电池中消耗O2的物质的量为_______mol。
Ⅱ.利用电化学原理，将NO2、O2和熔融KNO3制成燃料电池模拟工业电解法精炼银，装置如图2所示。
(5)甲池工作时，NO2转变成绿色硝化剂Y(N2O5)，可循环使用，则石墨Ⅱ附近发生的电极反应为______________。
(6)若电解一段时间，电路转移0.3mol电子，乙中阴极得到21.6gAg，则该电解池的电解效率为_______%。(保留小数点后一位。通过一定电量时阴极上实际沉积的金属质量与通过相同电量时理论上应沉积的金属质量之比叫电解效率)
18.(15分)Ni、Co均是重要的战略性金属。从处理后的矿石硝酸浸取液(含Ni2+、Co2+、Al3+、Mg2+)中，利用氨浸工艺可提取Ni、Co，并获得高附加值化工产品。工艺流程如图所示：
已知：氨性溶液由NH3·H2O、(NH4)2SO3和(NH4)2CO3配制。常温下，Ni2+、Co2+、Co3+与NH3形成可溶于水的离子；Co(OH)2易被空气氧化为Co(OH)3；部分氢氧化物的Ksp如表。
氢氧化物 Co(OH)2 Co(OH)3 Ni(OH)2 Al(OH)3 Mg(OH)2
Ksp 5.9×10-15 1.6×10-44 5.5×10-16 1.3×10-33 5.6×10-12
(1)活性MgO可与水反应，化学方程式为___________。滤泥中主要含有的沉淀是_______ (填化学式)。
(2)①常温下，lgKb(NH3·H2O)=-4.7；pH=9.9的氨性溶液中，c(NH3·H2O)_______(填“>”“<”或“=”)c()。
②已知：Ka1(H2SO3)>Kb(NH3·H2O)>Ka2(H2SO3)，则(NH4)2SO3溶液显_______(填“酸”“中”或“碱”)性。
(3)“氨浸”时，由Co(OH)3转化为【Co(NH3)6】2+的离子方程式为_______________。
(4)(NH4)2CO3会使滤泥中的一种胶状物质转化为疏松分布的棒状颗粒物。(NH4)2CO3提高了Ni、Co的浸取速率，其原因是_____________。
(5)“析晶”过程中通入的酸性气体A为__________。
(6)“热解”对于从矿石提取Ni、Co工艺的意义，在于可重复利用HNO3和_______(填化学式)。
19.(14分)Ⅰ.工业上，以煤炭为原料，通入一定比例的空气和水蒸气，经过系列反应可以得到满足不同需求的原料气。请回答：
(1)在C和O2的反应体系中：
反应1：C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1=-394kJ/mol
反应2：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H2=-566kJ/mol
反应3：2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H3
①设y=△H-T△S，反应1、2和3的y随温度的变化关系如图1所示。图中对应于反应3的线条是____________。
②一定压强下，随着温度的升高，气体中CO与CO2的物质的量之比_______(填标号)。
A.不变 B.增大 C.减小 D.无法判断
(2)水煤气反应：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H=+131kJ/mol。工业生产水煤气时，通常交替通入合适量的空气和水蒸气与煤炭反应，其理由是______________。
(3)一氧化碳变换反应：CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H=-41 kJ/mol。
①一定温度下，反应后测得各组分的平衡压强(即组分的物质的量分数×总压)：p(CO)=0.25MPa、p(H2O)=0.25MPa、p(CO2)=0.75MPa和p(H2)=0.75MPa，则用分压表示反应的平衡常数K的数值为_________。
②维持与题①相同的温度和总压，提高水蒸气的比例，使CO的平衡转化率提高到90%，则原料气中水蒸气和CO的物质的量之比为__________。
Ⅱ.在催化剂存在的条件下进行以下两个竞争反应：
反应1：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1<0
反应2：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2>0
(4)将1molCO2和3molH2的混合气体充入体积为VL的密闭容器中，相同时间内测得温度与转化率产物选择性的关系如图2所示，CO2平衡转化率随压强变化如图3所示。
CH3OH选择性=
①240℃该反应达到平衡时，产生的CH3OH的物质的量为________。
②如图3所示，温度为T1℃时，三条曲线几乎交于一点，分析其原因：_______________。
沈阳市重点高中联合体2023-2024学年高二上学期期末考试
化学参考答案及解析
一、选择题：每小题3分，共45分。
1.B
【解析】A.纯碱水解，溶液显碱性，有利于油脂的水解，与盐类水解有关，故A错误；B.蓝矾是五水硫酸铜的俗称，属于重金属盐，能使蛋白质变性，可用于水的杀菌消毒，与盐类水解无关，故B正确；C.Al3+和发生互促完全的双水解，发生的反应为Al3++3=Al(OH)3↓+3CO2↑，与水解有关，故C错误；D.FeCl3饱和溶液滴入沸水中制Fe(OH)3胶体，铁离子水解，与水解有关，故D错误。
2.D
【解析】A.中C原子的价层电子对数=3+=3且不含孤电子对，因此的空间结构名称为平面三角形，故A错误；B.铝是13号元素，有3个电子层，分别排布2、8、3个电子，原子结构示意图为，故B错误；C.基态硅原子的价层电子排布为3s23p2，故C错误；D.形成于同种元素的原子间的共价键为非极性键，P4中的共价键类型为非极性键，故D正确。
3.A
【解析】A.量筒只能精确到0.1，不可用量筒量取25.00mLNaOH待测液，应该用碱式滴定管量取，故A不正确；B.滴定前不能用待测液润洗锥形瓶，否则待测液中溶质的物质的量变大，影响测定结果，故B正确；C.滴定终点读数时，俯视滴定管的刻度，读出标准液的体积偏小，测定结果偏低，故C正确；D.当滴加半滴酸后，溶液颜色从粉红色刚好变为无色，且半分钟内不变色，说明已达终点，故D正确。
4.C
【解析】A.△H<0、△S>0的反应，一定存在△H-T△S<0，在温度低时能自发进行，故A错误；B.反应中CaCO3为固体，增加CaCO3的量，不影响反应速率，则平衡不移动，故B错误；C.升高温度能使化学反应速率增大的主要原因是增加了反应物分子中活化分子的百分数，故C正确；D.在其他外界条件不变的情况下，汽车排气管中使用催化剂，不能改变产生尾气的反应方向，故D错误。
5.C
【解析】A.使酚酞变红的溶液呈碱性，OH-、之间反应生成碳酸根离子和水，不能大量共存，故A错误；B.=1×10-12的溶液中c(H+)>c(OH-)，呈酸性，酸性溶液中具有强氧化性，能氧化Fe2+、，不能大量共存，故B错误；C.Cu2+、Na+、、Cl-之间不发生反应，能大量共存，故C正确；D.水电离出的c(H+)=1×10-10mol/L的溶液中c(H+)=1×10-4mol/L或c(H+)=1×10-10mol/L，溶液呈酸性或碱性。酸性时H+与反应，不能大量共存，故D错误。
6.B
【解析】A.I2、苯、甲烷都是非极性分子，水是极性分子，则根据“相似相溶”原理，I2易溶于苯、CH4难溶于水，故A正确；B.连接4个不同原子或原子团的碳原子为手性碳原子，二氢呋喃中不含有手性碳，故B错误；C.H3O+和NH3的中心原子都是sp3杂化，故C正确；D.由于F3C-的极性大于Cl3C-的极性，导致三氟乙酸的羧基中的羟基的极性更大，更易电离出氢离子，所以三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸，故D正确。
7.【答案】B
【解析】A.食盐水显中性，生铁浸泡在中性溶液中易发生吸氧腐蚀，故A错误；B.在船舶外壳安装锌块，锌比铁活泼作负极，利用了牺牲阳极法，故B正确；C.钢铁发生吸氧腐蚀时，负极反应是铁失去电子形成亚铁离子，Fe-2e-=Fe2+，故C错误；D.钢铁闸门应与电源负极相连通过还原反应保护，属于外加电流保护法，不是正极，故D错误。
8.【答案】D
【解析】A.图a装置中，Fe极放在FeSO4溶液中，不能形成电镀装置且银不会在铁表面生成，故A错误；B.铜的电解精炼中，应该用粗铜作阳极，故B错误；C.图c装置本质上是电解水，加入H2SO4不能使电解质溶液恢复到初始状态，故C错误；D.图d为铅蓄电池，负极反应为：Pb-2e-+=PbSO4，负极质量会增大，故D正确。
9.A
【解析】X、Y、Z、W分别是C、N、F、Na元素。A.同一周期元素，第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第ⅡA族、第ⅤA族第一电离能大于其相邻元素，则X、Y、Z的第一电离能大小顺序是：Z>Y>X，故A错误；B.元素的非金属性越强，其电负性越大，非金属性Z>Y>X，W为金属元素，则电负性：Z>Y>X>W，故B正确；C.Z、W原子形成稀有气体电子构型的简单离子分别是F-、Na+，电子层结构相同的离子，离子半径随着原子序数的增大而减小，所以离子半径：W10.D
【解析】A.该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡时CO2物质的量减小，则T1>T2，故A正确；B.Ⅰ中反应达到平衡时，n(CO2)=0.1mol，则△n(CO)=0.1mol，CO转化率为×100%=50%，故B正确；C.温度越高，反应速率越快，反应先达到平衡状态，T1>T2，达到平衡所需要的时间：Ⅱ>Ⅰ，故C正确；D.对于Ⅰ，根据表中数据列化学平衡三段式：
　　　　　2NO(g)+2CO(g)==N2(g)+2CO2(g)
起始(mol)　0.2　　　0.2　　0　　　0
转化(mol)　0.1　　　0.1　　0.05　　0.1
平衡(mol)　0.1　　　0.1　　0.05　　0.1
K===5，平衡后向容器中再充入0.2molCO和0.2molCO2，此时Qc===5=K，说明平衡不移动，故D错误。
11.A
【解析】A.粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质作阳极，铜和铂不失电子，沉降在电解池底部形成阳极泥，故电解后电解槽底部的阳极泥中有Cu和Pt，故A正确；B.电解过程中阳极失电子的有Ni、Fe、Zn，阴极析出的是镍，依据电子守恒，阳极质量的减少与阴极质量的增加不相等，故B错误；C.电解后，溶液中存在的阳离子有H+、Fe2+、Zn2+、Ni2+，故C错误；D.阳极失去电子发生氧化反应，故D错误。
12.A
【解析】根据放电的总反应可知钠元素化合价升高，Na作负极，电极反应式为Na-e-=Na+，CO2作正极，电极反应式：3CO2+4e-=2+C。A.Na是活泼金属，能与溶液中的水反应，因此该电池的介质不能选择Na2CO3溶液，故A错误；B.负极上Na失电子生成Na+，化合价升高，发生氧化反应，故B正确；C.正极上CO2得电子发生还原反应，电极反应式：3CO2+4e-=2+C，故C正确；D.工作时电子由负极经外电路流向正极，故电子从Na电极经导线流向碳纳米管电极，故D正确。
13.D
【解析】A.b电极为阴极，且电解质溶液呈碱性，则阴极上H2O得电子生成H2和OH-，电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，故A正确；B.该装置工作时阳极无Cl2生成且KOH溶液的浓度不变，说明阳极上OH-放电生成O2和H2O，且阴极室生成的OH-通过离子交换膜进入阳极室，所以离子交换膜为阴离子交换膜，故B正确；C.电解过程中，氢氧化钾的浓度不变，而电解过程中，不断有水分子消耗，所以海水中的高动能水分子以“汽”的形式穿过PTFE膜，故C正确；D.电解的总反应化学方程式为2H2O2H2↑+O2↑，消耗水的速率与生成氢气速率相同，所以海水为电解池补水的速率为xmol·h-1，故D错误。
14.D
【解析】根据信息可知氢氧化钠溶液和氨水具有相同的体积和pH，由于氢氧化钠是强电解质，一水合氨是弱电解质，则氢氧化钠的浓度小于氨水，稀释过程中，促进一水合氨电离，所以pH变化快的是氢氧化钠，变化慢的是氨水。A.溶液的导电能力与离子浓度成正比，a点的碱性小于b点，即a点的离子浓度小于b点，所以a点溶液的导电能力比b点溶液的导电能力弱，故A错误；B.水的离子积常数只与温度有关，温度不变，水的离子积常数不变，故B错误；C.一水合氨和氢氧化钠都是一元碱，等pH的氨水和氢氧化钠，氨水的浓度大于氢氧化钠，二者等体积时，氨水的物质的量大于氢氧化钠，所以氨水消耗盐酸的体积大，即Va15.B
【解析】A.1.0mol/LNaHA溶液稀释过程中，随着水的加入，因存在电离平衡：HA-H++A2-和水解平衡：HA-+H2OOH-+H2A，HA-的分布系数开始时变化不大且保持较大，故曲线n为δ(HA-)的变化曲线，故A正确；B.a点，pc(Na+)=1.0，则c(Na+)=0.1mo/L，δ(HA-)=0.70，δ(H2A)=δ(A2-)=0.15，Ka2==10-4.37，c(H+)=×10-4.37，pH≠4.37，故B错误；C.b点，δ(HA-)=0.70，δ(H2A)=δ(A2-)=0.15，即c(H2A)=c(A2-)，根据物料守恒有，c(A2-)+c(H2A)+c(HA-)=c(Na+)，故2c(H2A)+c(HA-)=c(Na+)，故C正确；D.c点：δ(HA-)=δ(A2-)，故c(A2-)=c(HA-)，根据电荷守恒有c(Na+)+c(H+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-)，故c(Na+)+c(H+)=3c(HA-)+c(OH-)，故D正确。
二、非选择题：共55分。
16.(11分)
(1)A(1分)
(2)3(1分)；5(2分)
(3)低于(1分)；前者形成分子内氢键，而后者形成分子间氢键(2分，答到要点合理即可)
(4)[Ar]3d5(2分)；Fe3+的价层电子排布为3d5，Fe2+的价层电子排布为3d6，前者为半充满状态故较稳定(2分，答到要点合理即可)
【解析】(1)根据电子排布应遵守的三个基本原则：能量最低原理、泡利不相容原理、洪特规则，可知基态氮原子的轨道表示式为，故A正确。
(2)HCHO的中心原子的价层电子对数为3+0=3；电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道，基态氧原子的核外电子的空间运动状态有5种。
(3)邻羟基苯甲酸形成分子内氢键，而对羟基苯甲酸形成分子间氢键，分子间氢键使分子间作用力增大，使沸点升高，故邻羟基苯甲酸沸点低于对羟基苯甲酸的沸点。
(4)普鲁士蓝{KFe[Fe(CN)6]}中不同价态铁元素的简单微粒较稳定的离子是Fe3+，Fe是第26号元素，失去3个电子，形成Fe3+，所以简化的核外电子排布式为[Ar]3d5；Fe3+更稳定的原因是Fe3+的价层电子排布为3d5，Fe2+的价层电子排布为3d6，前者为半充满状态故较稳定。
17.(15分)
(1)Cl2(1分)<(2分)
(2)2H2O+2e-=2OH-+H2↑(2分，缺少“↑”扣1分，其余错误不给分)
(3)O2+4e-+2H2O=4OH-(2分)
(4)2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑(2分，缺少“电解、↑↓”扣1分，其余错误不给分)；1(2分)
(5)O2+2N2O5+4e-=4；(2分)
(6)66.7(2分)
【解析】(1)由分析可知，X为氯离子发生氧化反应生成的氯气；燃料电池右侧氧气发生反应：O2+4e-+2H2O=4OH-，故使得氢氧化钠溶液浓度变大，a%(2)电解池的阴极上水得到电子发生还原反应生成氢气，反应为2H2O+2e-=2OH-+H2↑。
(3)通入空气的电极的电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-。
(4)电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气、氯气，2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑；电解池中产生2molCl2，根据电子守恒可知，O2~4e-~2Cl2，理论上燃料电池中消耗O2的物质的量为1mol。
(5)石墨Ⅱ为电池的正极，得到电子转化为，附近发生的电极反应为O2+2N2O5+4e-=4。
(6)阴极的电极反应为Ag++e-=Ag，电路转移0.3mol电子，理论上产生Ag的质量为0.33×108g=32.4g，实际得到21.6gAg，则该电解池的电解效率为×100%≈66.7%。
18.(15分)
(1)MgO+H2O=Mg(OH)2(2分)；Co(OH)3、Mg(OH)2、Ni(OH)2(2分，未答全给1分，有错不给分)
(2)①>(2分)；②碱(2分)
(3)+2Co(OH)3+8NH3·H2O+4=+2[Co(NH3)6]2++13H2O(或+2Co(OH)3+12NH3·H2O=+2[Co(NH3)6]2++13H2O+4OH-2分)
(4)减少胶状物质对钴镍的氢氧化物的包裹，增大滤泥与氨性溶液的接触面积(2分)
(5)HCl(1分)
(6)MgO(2分)
【解析】(1)MgO属于碱性氧化物，与水反应生成氢氧化镁，反应的化学方程式为MgO+H2O=Mg(OH)2。根据氢氧化物的Ksp计算出完全沉淀时的pH及已知信息，推测出滤泥中主要含有的沉淀是Co(OH)3、Mg(OH)2、Ni(OH)2。
(2)①由lgKb(NH3·H2O)=-4.7，可知=10-4.7，常温下pH=9.9的氨性溶液中c(OH-)=mol/L=10-4.1mol/L，联立可得=10-0.6<1，即c(NH3·H2O)>c()。
②由于Kal(H2SO3)>Kb(NH3·H2O)>Ka2(H2SO3)，则水解能力：<<，铵根离子水解使溶液呈酸性，亚硫酸根水解使溶液呈碱性，则(NH4)2SO3溶液显碱性。
(3)将Co(OH)3还原为Co2+，自身被氧化为，Co2+与NH3·H2O形成[Co(NH3)6]2+离子，反应的离子方程式为+2Co(OH)3+8NH3·H2O+4=+2[Co(NH3)6]2++13H2O(或+2Co(OH)3+12NH3·H2O=+2[Co(NH3)6]2++13H2O+4OH-。
(4)(NH4)2CO3会使滤泥中的一种胶状物质转化为疏松分布的棒状颗粒物，减少胶状物质对钴镍的氢氧化物的包裹，增大滤泥与氨性溶液的接触面积，提高了Ni、Co的浸取速率。
(5)“析晶”过程存在平衡：NiCl2+H2ONi(OH)2+2HCl，通入的酸性气体A抑制NiCl2的水解，气体A是HCl。
(6)硝酸可以用于矿石浸取，而分解生成的MgO可以用于硝酸浸取液调节pH，故答案为MgO。
19.(14分)
(1)①a(2分)；②B(2分)
(2)水蒸气与煤炭反应吸热，氧气与煤炭反应放热，交替通入空气和水蒸气有利于维持体系热量平衡，保持较高温度，有利于加快化学反应速率(2分，合理即可)
(3)①9(2分)
②1.8：1(或9：5，2分)
(4)①0.08(2分)
②T1℃时以反应2为主，其反应前后气体分子数相等，改变压强对其平衡没有影响(2分，答到要点合理即可)
【解析】(1)①由己知化学方程式：(2×反应1-反应2)可得反应3，结合盖斯定律得：△H3=2△H1-△H2=[2×(-394)-(-566)]kJ/mol=-222kJ/mol，反应1前后气体分子数不变，△S≈0，升温y不变，对应线条b；反应2气体分子数减少，熵减，且△H2<0，则升高温度y值增大，对应线条c；反应3气体分子数增多，熵增，且△H3<0，则升高温度y值减小，对应线条a；故此处填a。
②温度升高，三个反应平衡均逆向移动，由于反应2焓变的绝对值更大，故温度对其平衡移动影响程度大，故CO2物质的量减小，CO物质的量增大，所以CO与CO2物质的量比值增大。
(2)由于水蒸气与煤炭反应吸热，会引起体系温度的下降，从而导致反应速率变慢，不利于反应的进行，通入空气，利用煤炭与O2反应放热从而维持体系温度平衡，维持反应速率。
(3)①该反应平衡常数K==9。
②假设原料气中水蒸气为xmol，CO为1mol，由题意列三段式如下：
　　　CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)，
起始　1　　　x　　　0　　　0
转化　0.9　　0.9　　0.9　　　0.9
平衡　0.1　　x-0.9　0.9　　　0.9
则平衡常数K==9，解得x=1.8，故水蒸气与CO的物质的量之比为1.8：1=9：5。
(4)①设主反应消耗CO2的物质的量是x，副反应消耗CO2的物质的量是y，由图示可得x+y=1×0.1，由CH3OH选择性=可得=0.8，两式联立解得x=0.08。
②温度T1℃时，三条曲线几乎交于一点，说明压强对二氧化碳平衡转化率基本没有影响，说明反应以反应2为主。T1℃时以反应2为主，其反应前后气体分子数相等，改变压强对其平衡没有影响。
注：其他合理答案也可。