福建省福州第八中学2023-2024学年高二上学期期末考试
化学试题
考试时间：75分钟 试卷满分： 100分
已知相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Ag-108
一、单项选择题(共10题，每题4分，共40分)
1. 古籍中记载：阳遂金也，取金孟无缘者，执日高三四丈时，以向，持燥艾承之寸馀，有顷焦之，吹之则燃得火。上述记载中是古人对哪种能量的利用
A. 风能 B. 水能 C. 太阳能 D. 地热能
【答案】C
【解析】
【详解】执日高三四丈时，以向，持燥艾承之寸馀，有顷焦之，吹之则燃得火，这是利用凹凸镜原理取火，因此故人利用的能量是太阳能，C符合题意；
答案为C。
2. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 在HCl气流中对FeCl3溶液进行蒸发结晶
B. 合成氨工业采用高温条件能使平衡移动从而提高生产效率
C. 实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气
D. 在漂白液中加入适量盐酸能增强其漂白效果
【答案】B
【解析】
【详解】A．利用氯化氢抑制氯化铁水解，故A不符合题意；
B．高温会使平衡逆向移动使氨气产率下降，高温是为了使催化剂达到适宜温度，从而加快反应速率，故B符合题意；
C．氯气在水中存在：，在饱和食盐水中氯离子浓度较大，可抑制氯气和水的反应，减小氯气的溶解度，可用勒夏特列原理解释，故C不符合题意；
D． ClO-+H2OHClO+OH-，加入盐酸，消耗氢氧根离子，使平衡正向移动，次氯酸的浓度变大，漂白效果增强，故D不符合题意；
故选B。
3. 常温下，下列溶液中各组离子一定能大量共存的是
A. 在由水电离出的c(OH-)=10-13mol L-1的溶液中：Na+、Mg2+、Cl-、I-
B. 0.1mol·L-1Na2S溶液：K+、NH、NO、Al3+
C. 0.2mol·L-1的H2SO4溶液：Mg2+、Fe2+、NO、Cl-
D. 澄清透明的溶液中：Fe3+、Mg2+、Br-、Cl-
【答案】D
【解析】
【详解】A．水电离出的c(OH-)=10-13mol L-1，则水的电离受到抑制，可能含有大量的H+或OH-，Mg2+和OH-反应生成氢氧化镁沉淀，不能大量共存，A不符题意；
B．S2-和Al3+发生双水解生成H2S和氢氧化铝，不能大量共存，B不符题意；
C．H+、Fe2+、NO发生氧化还原反应，不能大量共存，C不符题意；
D．Fe3+、Mg2+、Br-、Cl-之间不发生任何反应，能大量共存，D符合题意；
答案选D。
4. 下列说法不正确的是
A. 常温下，测定0.1mol·L-1醋酸溶液的pH可证明醋酸是弱电解质
B. 等体积pH=2的两种酸分别与足量的铁反应，单位时间内酸性较强的酸与铁反应速率更快
C. 由反应NaR+CO2(少量)+H2O=HR+NaHCO3可知：Ka1(H2CO3)>Ka(HR)>Ka2(H2CO3)
D. 室温下，pH=2的醋酸溶液和pH=12的氢氧化钠溶液等体积混合，混合溶液显酸性
【答案】B
【解析】
【详解】A．常温下，测定0.1mol·L-1醋酸溶液的pH，若pH>1，说明醋酸部分电离，可证明醋酸是弱电解质，故A正确；
B．等体积pH=2的两种酸分别与足量的铁反应，较弱的酸在与铁反应的时候会进一步电离出H+，单位时间内酸性较弱的酸与铁反应速率更快,故B错误；
C．由反应NaR+CO2(少量)+H2O=HR+NaHCO3可知，酸性强弱H2CO3＞HR＞，所以Ka1(H2CO3)>Ka(HR)>Ka2(H2CO3)，故C正确；
D．室温下，pH=2的醋酸溶液和pH=12的氢氧化钠溶液等体积混合，由于醋酸为弱酸，醋酸有大量的剩余，溶液显酸性，故D正确；
故答案为：B。
5. 关于下列各装置图的叙述不正确的是
A. 图①装置中a导管释放出的气体具有可燃性
B. 图②装置中钢闸门应与外接电源的负极相连，称之为“牺牲阳极的阴极保护法”
C. 图③装置盐桥中KCl的K+向右侧烧杯移动
D. 用图④装置精炼铜，b极为精铜，电解质溶液为CuSO4溶液
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据图示可知a为阴极，溶液中水电离产生的H+在阴极上得到电子变为H2逸出，其电极反应式为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，可见阴极上导管a释放出H2，H2属于可燃性气体，A正确；
B．图中连接了外接电源，钢闸门连接电源的负极作阴极，钢闸门得到保护，属于外接电流的阴极保护法，而牺牲阳极阴极保护法是附加一个活动性比铁强的金属，作负极，先腐蚀附着的活动性强的金属电极，而不需要外接电源，B错误；
C．根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原则，阳离子K+应向负电荷较多的正极移动，在该装置中由于金属活动性：Zn＞Cu，所以Zn电极为负极，Cu电极为正极，在右侧烧杯中，故盐桥中KCl的K+向右侧烧杯移动，C正确；
D．电解精炼铜时，粗铜为阳极，精铜为阴极。根据图示可知电流流向a电极，即a为阳极，b为阴极，故a电极为粗铜，b电极为精铜，电解质为含Cu2+的溶液，可以是CuSO4溶液，D正确；
故合理选项是B。
6. 某温度下，在一个的密闭容器中，加入和进行反应：3A(g)+2B(g)4C( )++2D( )，反应一段时间后达到平衡，测得生成，且反应的前后压强之比为(相同的温度下测量)，则下列说法正确的是
A. 该反应的化学平衡常数表达式是
B. 增大该体系压强，平衡向右移动，化学平衡常数增大
C. 此时，B的平衡转化率是40%
D. 增大C，A的平衡转化率减小
【答案】C
【解析】
【详解】A．三段式
反应前后气体物质的量之比等于压强之比，，解得x=0.8，所以D是气体，C是非气态，C的浓度不写入表达式，故A错误；
B．温度不变，化学平衡常数不变，故B错误；
C．B的转化率为，故C正确；
D．C非气态，增加C不能改变反应速率，也不会使平衡移动，故D错误；
故答案为：C。
7. 表中实验操作、现象与结论对应关系正确的是
选项 实验操作 实验现象 结论
A 室温下，用广泛pH试纸分别测定NaClO溶液和CH3COONa溶液的酸碱性 NaClO溶液pH较大 酸性HClO
B 向含有酚酞的Na2CO3溶液中加入少量BaCl2固体 有白色沉淀生成，溶液红色变浅 证明纯碱溶液呈碱性是由CO水解引起的
C 已知Ksp(AgCl)=1.6×10-10，Ksp(Ag2CrO4)=9.0×10-12。某溶液中含有浓度均为0.010mol·L-1的Cl-和CrO，向该溶液中逐滴加入0.010mol·L-1的AgNO3溶液 溶液中有沉淀生成 因Ksp(AgCl)>Ksp(Ag2CrO4)，所以CrO首先沉淀
D 在2mL0.10mol·L-1AgNO3溶液中滴加2滴等浓度的NaCl溶液，再加入2滴等浓度的KI溶液 先产生白色AgCl沉淀，后产生黄色AgI沉淀 Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A．NaClO溶液具有漂白性，导致用pH试纸测的NaClO溶液的pH值不准确，所以不能比较HClO、CH3COOH的酸性强弱，故A错误；
B．钡离子与碳酸根离子反应，使碳酸根离子的水解平衡逆向移动，溶液的碱性降低，观察到有白色沉淀生成，溶液红色变浅，故B正确；
C．0.010mol L-1的AgNO3溶液中生成AgCl沉淀需要c(Cl-)=mol/L=1.6×10-8mol/L，0.010mol L-1的AgNO3溶液中生成Ag2CrO4沉淀需要c(CrO)=mol/L=9.0×10-8mol/L，需要的酸根离子浓度越小，越先生成沉淀，所以Cl-首先沉淀，故C错误；
D．AgNO3过量，AgNO3和KI反应生成AgI沉淀，没有沉淀的转化，所以不能得到溶度积常数相对大小，故D错误；
故选：B。
8. 劳动成就梦想。下列劳动项目用化学用语解释不正确的是
A. 纯碱溶液去除油污：CO+H2OHCO+OH-
B. 泡沫灭火器工作原理：Al3++3HCO=Al(OH)3↓+3CO2↑
C. 用FeS除去废水中Pb2+：Pb2++S2-=PbS↓
D. 草木灰不宜与铵态氮肥混合：NH+CO+H2O=NH3·H2O+HCO
【答案】C
【解析】
【详解】A．纯碱在水中发生水解反应：CO+H2OHCO+OH-，使溶液显碱性，油脂在碱性溶液中会发生完全水解反应生成溶于水的高级脂肪酸盐和甘油，从而可以去除油污，故A正确；
B．泡沫灭火器中硫酸铝和碳酸氢钠溶液发生完全双水解反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体，可以用于灭火，工作原理为：Al3++3HCO=Al(OH)3↓+3CO2↑，故B正确；
C．用FeS除去废水中Pb2+，FeS不溶于水，在离子方程式里不能写成离子，正确的离子方程式为：Pb2++FeS=PbS↓+Fe2+，故C错误；
D．草木灰的主要成分是碳酸钾，与铵态氮肥中NH的发生互相促进的双水解反应：NH+CO+H2O=NH3·H2O+HCO，生成的NH3·H2O容易分解为氨气逸出，从而降低了氮肥的肥效，故D正确；
故选C。
9. 常温时，的电离常数为。现用的溶液分别滴定的AOH和BOH两种碱溶液，滴定曲线如图所示，P点的纵坐标为-4.0，下列说法不正确的是
[已知：，]
A. 的数量级为
B. 滴定AOH时最好选择酚酞作指示剂
C. P点时加入的体积大于20mL
D. N、P两点对应水的电离程度：N【答案】C
【解析】
【详解】A．未加入酸时，，即，，结合水的离子积常数，算得：，则，即数量级为，A正确；
B．未加入酸时，，，根据A选项算法，解得，则为强碱，即与恰好中和时溶液中剩余的溶质为强碱弱酸盐，溶液呈碱性，最好选择酚酞作指示剂，B正确；
C．根据选项A算得的，及的电离常数为，二者电离常数相同，说明电离程度相同，对与M点：，说明，则P点和M点加入的体积等于20mL，C错误；
D．P点加入的体积等于20mL，酸碱恰好中和，溶液中剩余强碱弱酸盐，溶液水解呈碱性，水解促进水的电离；N点加入的体积大于20mL，多余的对水的电离起抑制作用，则水的电离程度：P＞N，D正确；
答案选C。
10. 常温下，用AgNO3溶液分别滴定浓度均为0.01mol/L的KCl、K2C2O4溶液，所得的沉淀溶解平衡图象如下图所示(不考虑C2O42-的水解)。下列叙述正确的是
A. Ksp(Ag2C2O4)的数量级等于10-7
B. n点表示AgCl的不饱和溶液
C. 向c(Cl-)=c(C2O42-)的混合液中滴入AgNO3溶液时，先生成Ag2C2O4沉淀
D. Ag2C2O4+2C1-=2AgCl+C2O42-的平衡常数为109.04
【答案】D
【解析】
【分析】由图形分别求出Ag2C2O4和AgCl的Ksp，利用相关数据进行解题。
【详解】A．从图象看出，当c(C2O42-)=10-2.46 mol/L, c(Ag+)=10-4mol/L，Ksp (Ag2C2O4)= 10-2.46×(10-4)2=10-10.46，A错误；
B．根据图象可知c(Ag+)=10-4mol/L，c(Cl-)=10-5.75 mol/L，所以Ksp(AgCl)= 10-4×10-5.75=10-9.75，n点中，c(Ag+)大于平衡时的浓度，Qc(AgCl)> Ksp(AgCl)，n点表示AgCl的过饱和溶液，B错误；
C．AgCl中c(Ag+)= Ksp(AgCl)/c(Cl-)=10-9.75/ c(Cl-), Ag2C2O4中
,假设c(Cl-)=c(C2O42-)=1mol，则Ag2C2O4中c(Ag+)较大，所以向c(Cl-)=c(C2O42-)的混合液中滴入AgNO3溶液时，先生成AgCl沉淀，C错误；
D．Ag2C2O4+2C1-=2AgCl+C2O42-的平衡常数为c(C2O42-)/ c2(Cl-)= c(C2O42-)×c2(Ag+)/ c2(Cl-)×c2(Ag+)=10-10.46/(10-9.75)2=109.04，D正确。
答案选D。
【点睛】根据图形找出关键的点，得到相应数据进行计算得到Ksp、Qc，当Qc>Ksp时为过饱和溶液，当Qc=Ksp时为饱和溶液，当Qc二、填空题(共5题，共60分)
11. 氨氮的生成与消除都具有重要意义。
（1）电催化氮气还原合成氨是一种常温常压条件下利用水作为氢源的低碳环保路线，电催化合成氨装置如图：
①a为___________极。
②该装置总反应化学方程式为___________。
（2）微生物燃料电池(MFC)是一种现代化氨氮去除技术，MFC碳氮联合同时去除的氮转化系统原理如图。
① A极的电极反应式为___________。
② H+通过质子交换膜向___________(填“A”或“B”)电极区溶液移动。
③ 在好氧微生物反应器中，转化0.5mol NH，转移的电子数目为___________。
（3）NH3(g)燃烧生成NO2和H2O，已知
①H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=-241.8kJ/mol
②N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ΔH=+33.9kJ/mol
③N2(g)+H2(g)=NH3(g) ΔH=-46.0kJ/mol
④H2O(l)=H2O(g) ΔH=+44kJ/mol
则NH3(g)的燃烧热的热化学方程式： ___________。
【答案】（1） ①. 负 ②. 2N2+6H2O4NH3+3O2
（2） ①. CH3COO--8e-+2H2O=2CO2↑+7H+ ②. B ③. 4NA或2.408×1024
（3）NH3(g)+O2(g)=NO2(g)+H2O(l) ΔH=-365.75kJ/mol
【解析】
【分析】电催化合成氨装置为有外接电源的电解池，由图可知N2转化为NH3的反应在阴极发生，所以a为电源负极，b为电源正极；微生物燃料电池A极上CH3COO-转化为CO2，电极B为正极。
【小问1详解】
①N2转化为NH3，N元素化合价降低，此极为电解池的阴极，对应a为电源的负极、b为电源的正极；
②由图示可知，电极反应物为N2和H2O，生成物为NH3和O2，反应的总化学方程式为2N2+6H2O4NH3+3O2；
【小问2详解】
①微生物燃料电池A极上CH3COO-转化为CO2，电极B为正极，A极的电极反应式为CH3COO--8e-+2H2O=2CO2↑+7H+；
②溶液中H+向正极移动，即向B电极区溶液移动，所以H+通过质子交换膜向B电极区溶液移动；
③ 在好氧微生物反应器中，反应的方程式为，转化1mol转移8mol电子，所以当转化0.5mol时，转移电子数目为4NA或2.408×1024；
【小问3详解】
由盖斯定律可知，①②③-④得NH3(g)的燃烧热的热化学方程式为NH3(g)+O2(g)=NO2(g)+H2O(l) ΔH=-365.75kJ/mol。
12. C元素是组成化合物种类最多的元素，含C元素的酸也有多种，其中氢氰酸(HCN)就是其中一种比较特殊的酸。氢氰酸有剧毒，25℃时，该酸的电离常数为Ka=6.2×10-10。
（1）HCN在水中的电离方程式为___________
（2）25℃时KCN溶液中CN-的水解常数Kh==___________(保留一位小数)。
（3）0.2mol L-1的KOH溶液与0.4mol L-1的HCN溶液等体积混合后，恢复到25℃，混合溶液pH=a。此溶液中c(K+)___________c(HCN)(填“>”、“<”或“=”)，c(CN-)-c(HCN)=___________(用符号“a”代入表达式写出计算结果)，c(CN-)＋c(HCN)=___________(要求精确计算)。已知T℃时，Ksp(CuCN)=1×10-20，Ksp(Cu2S)=2×10-48，则T℃下，2CuCN(s)+S2-(aq)Cu2S(s)+2CN-(aq)，此反应的平衡常数K=___________。
【答案】（1）HCNH++CN-
（2）1.6×10-5
（3） ①. ②. 2(10-a-10a-14) ③. 0.2mol L-1 ④. 5×107
【解析】
【小问1详解】
HCN是弱酸，HCNH++CN-；
【小问2详解】
25℃时，该酸的电离常数为Ka=6.2×10-10，KCN溶液中CN-的水解常数等于水的离子积除以其电离常数，即K h=1.6×10-5；
小问3详解】
0.2mol L-1的KOH溶液与0.4mol L-1的HCN溶液等体积混合后，得到等浓度的KCN与HCN混合溶液，其浓度都为0.1mol L-1，又因为Kh>Ka，则溶液中CN-的水解程度大于HCN的电离程度，则混合溶液中c(K+)和c(HCN)浓度大小关系是c(K+) c(HCN)；
两种溶液混合后溶液为等浓度的KCN与HCN混合溶液，其浓度都为0.1mol L-1，根据电荷守恒和物料守恒可知，c(K+)+ c(H+)=c(CN-)+c(OH-)，2c(K+)=c(CN-)+c(HCN)，两者结合可知，2c(H+)-2c(OH-)=c(CN-)+c(HCN)，且pH=a，则c(H+)=10-a，c(OH-)=10a-14，c(CN-)+c(HCN)= 2(10-a-10a-14)；根据物料守恒可知，2c(K+)=c(CN-)+c(HCN)=0.2mol L-1；
K=。
13. 碳酸钠是一种重要的化工原料。某小组模拟侯氏制碱法，制备碳酸钠并测定粗产品中碳酸氢钠杂质的含量。
Ⅰ. 碳酸钠的制备
①下图装置中，通入足量二氧化碳，有白色晶体析出，经过滤、洗涤、灼烧，得到碳酸钠粗产品。
Ⅱ.测定碳酸钠粗产品中碳酸氢钠的含量
②准确称取碳酸钠粗产品m g，用适量蒸馏水溶解于锥形瓶中，以酚酞作为指示剂，用a mol·L 1的盐酸标准液滴定，当到达滴定终点时，消耗盐酸体积为V1mL。
③继续向锥形瓶中加入2滴甲基橙，用amol·L 1的盐酸标准液滴定，当到达滴定终点时，消耗盐酸体积为V2 mL。
回答下列问题
（1）①中洗涤操作中如何判断已经洗涤干净：___________。
（2）①装置中，稀硫酸的作用是___________。
（3）②中滴定终点的现象为___________。
（4）②中，若开始时读数准确，终点时俯视读数，会使碳酸氢钠的质量分数___________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
（5）③中反应的离子方程式为___________。
（6）粗产品中NaHCO3的质量分数为___________。(用含a、m、V1、V2的表达式表示)
【答案】（1）取最后一次的洗涤液，滴加几滴硝酸银溶液，若无明显现象，说明洗涤干净(检验铵根离子也行)
（2）吸收多余氨气，防止空气污染
（3）滴入最后半滴标准液，溶液由红色变为浅红色，且半分钟内不恢复原色
（4）偏大 （5）HCO+H+=CO2↑+H2O
（6）
【解析】
【小问1详解】
①中得到的NaHCO3晶体表面附着溶液中的Cl-和，判断洗涤操作中是否已经洗涤干净，就是检验最后一次洗涤液中是否存在Cl-或，方法为取最后一次的洗涤液，滴加几滴硝酸银溶液，若无明显现象，说明洗涤干净(检验铵根离子也行)；
【小问2详解】
氨化的饱和食盐水，易挥发出氨气，故用稀硫酸吸收多余氨气，防止空气污染；
小问3详解】
步骤②，以酚酞作为指示剂，发生反应+H+=，②中滴定终点的现象为滴入最后半滴标准溶液，溶液由红色变为浅红色，且半分钟内不恢复原色；
【小问4详解】
②中，若开始时读数准确，终点时俯视读数，会把末次读数读小，则消耗盐酸体积偏小，V1偏小，会使碳酸氢钠的质量分数偏大；
【小问5详解】
当到达滴定终点，甲基橙变色pH在4.4以下，溶液的主要变为CO 和H2O，故步骤③中反应的离子方程式+H+=CO2↑+H2O；
【小问6详解】
根据滴定原理，第一步将碳酸钠转化为碳酸氢钠消耗的盐酸体积为V mL，而第二步将滴定碳酸氢钠(包括第一步转化的碳酸氢钠和固体本来的碳酸氢钠)总共消耗盐酸体积为V mL，这样，固体混合物中碳酸氢钠消耗的盐酸的体积为(V -V )mL，由此可以求得碳酸氢钠的物质的量为a×(V2-V )×10-3mol，质量为84×a×(V2-V )×10-3g，所以碳酸氢钠的质量分数为
14. 硫酸锌(ZnSO4)是制备各种含锌材料的原料，在防腐、电镀、医学上有诸多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备。菱锌矿的主要成分为(ZnCO3)，杂质为MnO、FeO、Fe2O3、SiO2等。其制备流程如下：
已知：①MnO不溶于水，可溶于酸；
②本题中所涉及离子的氢氧化物溶度积常数如下表：
离子 Fe3+ Fe2+ Cu2+ Zn2+
Ksp 1×10-38 8×10-16 2×10-20 1×10-17
回答下列问题：
（1）滤渣1的主要成分是___________(填化学式)。
（2）除了“除锰”，KMnO4还有什么作用：___________。
（3）“除锰”时，除去Mn2+的离子方程式为___________。
（4）加入试剂X调溶液pH，若c(Zn2+)=1.0mol/L，则溶液pH的范围是___________；最适宜使用的试剂X是___________(填标号)。
A．NaOH B．氨水 C．CuO D．ZnO
（5）“操作1”具体是___________，洗涤，干燥。
【答案】（1）SiO2
（2）将二价铁完全氧化成三价铁
（3）3Mn2++2MnO+2H2O=5MnO2↓+4H+
（4） ①. 3≤pH5.5 ②. D
（5）蒸发浓缩、冷却结晶、过滤
【解析】
【分析】菱锌矿的主要成分为(ZnCO3)，杂质为MnO、FeO、Fe2O3和SiO2 ，加入稀硫酸酸浸，ZnCO3、MnO、FeO、Fe2O3均能溶于酸转化为Mn2+、Fe2+、Fe3+，SiO2不溶于稀硫酸，过滤后存在于滤渣1中，滤液中加入KMnO4将Mn2+转化为MnO2沉淀除去，同时将Fe2+氧化为Fe3+，滤液中加入ZnO调节pH时Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去，最后重结晶可以得到。
【小问1详解】
菱锌矿的主要成分为(ZnCO3)，杂质为MnO、FeO、Fe2O3、SiO2 ，加入稀硫酸酸浸，ZnCO3、MnO、FeO、Fe2O3均能溶于酸转化为Mn2+、Fe2+、Fe3+，SiO2不溶于稀硫酸，过滤后存在于滤渣1中，所以滤渣1的主要成分是SiO2；
【小问2详解】
KMnO4酸性溶液有很强的氧化性，将Fe2+完全氧化成Fe3+，所以除了“除锰”，KMnO4还有的作用是将二价铁完全氧化成三价铁；
【小问3详解】
滤液中加入KMnO4将Mn2+转化为MnO2沉淀除去，“除锰”时，除去Mn2+的离子方程式为3Mn2++2+2H2O=5MnO2↓+4H+；
【小问4详解】
Fe3+完全沉淀时，，pH=3，当Zn2+开始沉淀时，，pH=5.5，所以加入试剂X调溶液pH，若c(Zn2+)=1.0mol/L，则溶液pH的范围是3≤pH5.5；加入试剂X调溶液pH时，NaOH、氨水、CuO虽然能调溶液pH，但会引入新的杂质，最适宜使用的试剂X是ZnO，既能调溶液pH，又不会引入新的杂质，故答案为：D；
【小问5详解】
“操作1”的目的是从溶液中得晶体，具体操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
15. 乙烯(C2H4)中的乙炔(C2H2)杂质可通过选择性加氢转化为乙烯除去。
（1）乙炔加氢制乙烯：C2H2(g)+H2(g)C2H4(g) ΔH
已知键能数据如表。
化学键 C=C C≡C C-H H-H
键能/kJ·mol-1 611 837 414 436
①ΔH=___________kJ·mol-1。
②在恒温、恒容的密闭体系中进行上述反应，测得的下列数据中，可以作为判断t时刻是否达到平衡状态的依据的是___________(填标号)。
A．t时刻及其前后C2H2(g)、H2(g)、C2H4(g)的浓度
B．t时刻C2H2(g)、H2(g)、C2H4(g)的浓度
C．t时刻消耗C2H2(g)的速率与生成C2H4(g)的速率
D．t时刻消耗C2H2(g)的速率与生成H2(g)的速率
（2）乙炔加氢制乙烯时会发生副反应：C2H4(g)+H2(g)C2H6(g) K。120℃时，在2L刚性密闭容器中，1molC2H2和1molH2进行加氢反应，测得平衡体系有amolC2H4和bmolC2H6。
①副反应的K=___________。
②若改用恒压装置，C2H2的平衡转化率___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
（3）单原子Pd和纳米Pd均可催化乙炔选择性加氢制乙烯，计算机模拟反应历程结果如图。其中，吸附在催化剂表面的物种用*标注；过渡态用TS表示。
①单原子Pd催化过程中决速步骤的化学方程式为___________。
②已知C2H2的选择性=×100%。
催化剂单原子Pd选择性优于纳米Pd的原因：
i．吸附态乙烯从单原子Pd表面脱附(*C2H4→C2H4)更容易。
ii．___________。
【答案】（1） ①. -166 ②. AD
（2） ①. ②. 增大
（3） ①. *C2H3+*H=C2H4 ②. 吸附态乙烯在单原子Pd上转化为乙烷(*C2H4→C2H6)最高能垒更大
【解析】
【小问1详解】
①ΔH=E(反应物键能之和)-E(生成物键能之和)=( 837+2414+436)kJ·mol-1-(611+4144) kJ·mol-1=-166kJ·mol-1；
②A．t时刻及其前后C2H2(g)、H2(g)、C2H4(g)的浓度如果不变，说明达到平衡，故A正确；
B．只测t时刻C2H2(g)、H2(g)、C2H4(g)的浓度不能说明达到平衡，故B错误；
C．t时刻消耗C2H2(g)的速率与生成C2H4(g)的速率方向相同，不能说明达到平衡，故C错误；
D．t时刻消耗C2H2(g)的速率与生成H2(g)的速率方向相反，如果速率相等，则说明达到平衡，故D正确；
故答案为：AD；
【小问2详解】
①根据主反应和副反应可知n(C2H6)= bmol，n(C2H4)= amol，n(H2)=(1-a-2b)mol，则副反应的平衡常数为；
②该反应C2H2(g)+H2(g)C2H4(g)为分子数减小的反应，若改用恒压装置，相当于加压，平衡正向移动，C2H2的平衡转化率增大；
【小问3详解】
①活化能越大速率越慢，是决速步骤，单原子Pd催化过程中决速步骤的化学方程式为*C2H3+*H=C2H4；
②i．由图可以看出吸附态乙烯从单原子Pd表面脱附(*C2H4→C2H4)更易；
ii．吸附态乙烯在单原子Pd上转化为乙烷(*C2H4→C2H6)最高能垒更大，发生副反应较少。福建省福州第八中学2023-2024学年高二上学期期末考试
化学试题
考试时间：75分钟 试卷满分： 100分
已知相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Ag-108
一、单项选择题(共10题，每题4分，共40分)
1. 古籍中记载：阳遂金也，取金孟无缘者，执日高三四丈时，以向，持燥艾承之寸馀，有顷焦之，吹之则燃得火。上述记载中是古人对哪种能量的利用
A. 风能 B. 水能 C. 太阳能 D. 地热能
2. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 在HCl气流中对FeCl3溶液进行蒸发结晶
B. 合成氨工业采用高温条件能使平衡移动从而提高生产效率
C. 实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气
D. 在漂白液中加入适量盐酸能增强其漂白效果
3. 常温下，下列溶液中各组离子一定能大量共存的是
A. 在由水电离出的c(OH-)=10-13mol L-1的溶液中：Na+、Mg2+、Cl-、I-
B. 0.1mol·L-1Na2S溶液：K+、NH、NO、Al3+
C. 0.2mol·L-1的H2SO4溶液：Mg2+、Fe2+、NO、Cl-
D. 澄清透明的溶液中：Fe3+、Mg2+、Br-、Cl-
4. 下列说法不正确的是
A. 常温下，测定0.1mol·L-1醋酸溶液pH可证明醋酸是弱电解质
B. 等体积pH=2的两种酸分别与足量的铁反应，单位时间内酸性较强的酸与铁反应速率更快
C 由反应NaR+CO2(少量)+H2O=HR+NaHCO3可知：Ka1(H2CO3)>Ka(HR)>Ka2(H2CO3)
D. 室温下，pH=2的醋酸溶液和pH=12的氢氧化钠溶液等体积混合，混合溶液显酸性
5. 关于下列各装置图的叙述不正确的是
A. 图①装置中a导管释放出的气体具有可燃性
B. 图②装置中钢闸门应与外接电源的负极相连，称之为“牺牲阳极的阴极保护法”
C. 图③装置盐桥中KCl的K+向右侧烧杯移动
D. 用图④装置精炼铜，b极为精铜，电解质溶液为CuSO4溶液
6. 某温度下，在一个的密闭容器中，加入和进行反应：3A(g)+2B(g)4C( )++2D( )，反应一段时间后达到平衡，测得生成，且反应的前后压强之比为(相同的温度下测量)，则下列说法正确的是
A. 该反应的化学平衡常数表达式是
B. 增大该体系的压强，平衡向右移动，化学平衡常数增大
C. 此时，B的平衡转化率是40%
D. 增大C，A的平衡转化率减小
7. 表中实验操作、现象与结论对应关系正确的是
选项 实验操作 实验现象 结论
A 室温下，用广泛pH试纸分别测定NaClO溶液和CH3COONa溶液的酸碱性 NaClO溶液pH较大 酸性HClOB 向含有酚酞的Na2CO3溶液中加入少量BaCl2固体 有白色沉淀生成，溶液红色变浅 证明纯碱溶液呈碱性是由CO水解引起的
C 已知Ksp(AgCl)=1.6×10-10，Ksp(Ag2CrO4)=9.0×10-12。某溶液中含有浓度均为0.010mol·L-1的Cl-和CrO，向该溶液中逐滴加入0.010mol·L-1的AgNO3溶液 溶液中有沉淀生成 因Ksp(AgCl)>Ksp(Ag2CrO4)，所以CrO首先沉淀
D 在2mL0.10mol·L-1AgNO3溶液中滴加2滴等浓度的NaCl溶液，再加入2滴等浓度的KI溶液 先产生白色AgCl沉淀，后产生黄色AgI沉淀 Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
A. A B. B C. C D. D
8. 劳动成就梦想。下列劳动项目用化学用语解释不正确的是
A. 纯碱溶液去除油污：CO+H2OHCO+OH-
B. 泡沫灭火器工作原理：Al3++3HCO=Al(OH)3↓+3CO2↑
C. 用FeS除去废水中Pb2+：Pb2++S2-=PbS↓
D. 草木灰不宜与铵态氮肥混合：NH+CO+H2O=NH3·H2O+HCO
9. 常温时，的电离常数为。现用的溶液分别滴定的AOH和BOH两种碱溶液，滴定曲线如图所示，P点的纵坐标为-4.0，下列说法不正确的是
[已知：，]
A. 的数量级为
B. 滴定AOH时最好选择酚酞作指示剂
C. P点时加入体积大于20mL
D. N、P两点对应的水的电离程度：N10. 常温下，用AgNO3溶液分别滴定浓度均为0.01mol/L的KCl、K2C2O4溶液，所得的沉淀溶解平衡图象如下图所示(不考虑C2O42-的水解)。下列叙述正确的是
A. Ksp(Ag2C2O4)的数量级等于10-7
B. n点表示AgCl的不饱和溶液
C. 向c(Cl-)=c(C2O42-)的混合液中滴入AgNO3溶液时，先生成Ag2C2O4沉淀
D. Ag2C2O4+2C1-=2AgCl+C2O42-的平衡常数为109.04
二、填空题(共5题，共60分)
11. 氨氮的生成与消除都具有重要意义。
（1）电催化氮气还原合成氨是一种常温常压条件下利用水作为氢源的低碳环保路线，电催化合成氨装置如图：
①a为___________极。
②该装置总反应化学方程式为___________。
（2）微生物燃料电池(MFC)是一种现代化氨氮去除技术，MFC碳氮联合同时去除的氮转化系统原理如图。
① A极的电极反应式为___________。
② H+通过质子交换膜向___________(填“A”或“B”)电极区溶液移动。
③ 在好氧微生物反应器中，转化0.5mol NH，转移的电子数目为___________。
（3）NH3(g)燃烧生成NO2和H2O，已知
①H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=-241.8kJ/mol
②N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ΔH=+33.9kJ/mol
③N2(g)+H2(g)=NH3(g) ΔH=-46.0kJ/mol
④H2O(l)=H2O(g) ΔH=+44kJ/mol
则NH3(g)的燃烧热的热化学方程式： ___________。
12. C元素是组成化合物种类最多的元素，含C元素的酸也有多种，其中氢氰酸(HCN)就是其中一种比较特殊的酸。氢氰酸有剧毒，25℃时，该酸的电离常数为Ka=6.2×10-10。
（1）HCN在水中的电离方程式为___________
（2）25℃时KCN溶液中CN-的水解常数Kh==___________(保留一位小数)。
（3）0.2mol L-1的KOH溶液与0.4mol L-1的HCN溶液等体积混合后，恢复到25℃，混合溶液pH=a。此溶液中c(K+)___________c(HCN)(填“>”、“<”或“=”)，c(CN-)-c(HCN)=___________(用符号“a”代入表达式写出计算结果)，c(CN-)＋c(HCN)=___________(要求精确计算)。已知T℃时，Ksp(CuCN)=1×10-20，Ksp(Cu2S)=2×10-48，则T℃下，2CuCN(s)+S2-(aq)Cu2S(s)+2CN-(aq)，此反应的平衡常数K=___________。
13. 碳酸钠是一种重要的化工原料。某小组模拟侯氏制碱法，制备碳酸钠并测定粗产品中碳酸氢钠杂质的含量。
Ⅰ. 碳酸钠的制备
①下图装置中，通入足量二氧化碳，有白色晶体析出，经过滤、洗涤、灼烧，得到碳酸钠粗产品。
Ⅱ.测定碳酸钠粗产品中碳酸氢钠的含量
②准确称取碳酸钠粗产品m g，用适量蒸馏水溶解于锥形瓶中，以酚酞作为指示剂，用a mol·L 1的盐酸标准液滴定，当到达滴定终点时，消耗盐酸体积为V1mL。
③继续向锥形瓶中加入2滴甲基橙，用amol·L 1的盐酸标准液滴定，当到达滴定终点时，消耗盐酸体积为V2 mL。
回答下列问题
（1）①中洗涤操作中如何判断已经洗涤干净：___________。
（2）①装置中，稀硫酸的作用是___________。
（3）②中滴定终点的现象为___________。
（4）②中，若开始时读数准确，终点时俯视读数，会使碳酸氢钠的质量分数___________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
（5）③中反应的离子方程式为___________。
（6）粗产品中NaHCO3的质量分数为___________。(用含a、m、V1、V2的表达式表示)
14. 硫酸锌(ZnSO4)是制备各种含锌材料的原料，在防腐、电镀、医学上有诸多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备。菱锌矿的主要成分为(ZnCO3)，杂质为MnO、FeO、Fe2O3、SiO2等。其制备流程如下：
已知：①MnO不溶于水，可溶于酸；
②本题中所涉及离子的氢氧化物溶度积常数如下表：
离子 Fe3+ Fe2+ Cu2+ Zn2+
Ksp 1×10-38 8×10-16 2×10-20 1×10-17
回答下列问题：
（1）滤渣1的主要成分是___________(填化学式)。
（2）除了“除锰”，KMnO4还有什么作用：___________
（3）“除锰”时，除去Mn2+的离子方程式为___________。
（4）加入试剂X调溶液pH，若c(Zn2+)=1.0mol/L，则溶液pH的范围是___________；最适宜使用的试剂X是___________(填标号)。
A．NaOH B．氨水 C．CuO D．ZnO
（5）“操作1”具体是___________，洗涤，干燥。
15. 乙烯(C2H4)中的乙炔(C2H2)杂质可通过选择性加氢转化为乙烯除去。
（1）乙炔加氢制乙烯：C2H2(g)+H2(g)C2H4(g) ΔH
已知键能数据如表。
化学键 C=C C≡C C-H H-H
键能/kJ·mol-1 611 837 414 436
①ΔH=___________kJ·mol-1。
②在恒温、恒容的密闭体系中进行上述反应，测得的下列数据中，可以作为判断t时刻是否达到平衡状态的依据的是___________(填标号)。
A．t时刻及其前后C2H2(g)、H2(g)、C2H4(g)的浓度
B．t时刻C2H2(g)、H2(g)、C2H4(g)的浓度
C．t时刻消耗C2H2(g)的速率与生成C2H4(g)的速率
D．t时刻消耗C2H2(g)的速率与生成H2(g)的速率
（2）乙炔加氢制乙烯时会发生副反应：C2H4(g)+H2(g)C2H6(g) K。120℃时，在2L刚性密闭容器中，1molC2H2和1molH2进行加氢反应，测得平衡体系有amolC2H4和bmolC2H6。
①副反应的K=___________。
②若改用恒压装置，C2H2的平衡转化率___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
（3）单原子Pd和纳米Pd均可催化乙炔选择性加氢制乙烯，计算机模拟反应历程结果如图。其中，吸附在催化剂表面的物种用*标注；过渡态用TS表示。
①单原子Pd催化过程中决速步骤的化学方程式为___________。
②已知C2H2的选择性=×100%。
催化剂单原子Pd选择性优于纳米Pd的原因：
i．吸附态乙烯从单原子Pd表面脱附(*C2H4→C2H4)更容易。
ii．___________。