周测15 模块综合(一)（原卷版 解析版）高中化学人教版（2019）选择性必修 第一册
文档属性
| 名称 | 周测15 模块综合(一)（原卷版 解析版）高中化学人教版（2019）选择性必修 第一册 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 4.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2025-09-13 18:29:05 | ||
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文档简介
周测15 模块综合(一)
(时间：75分钟 分值：100分)
一、选择题(本题共14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.化学反应速率和化学平衡在工农业生产和日常生活中都有重要应用。下列说法不正确的是( )
A.含氟牙膏能防治龋齿，使人们的牙齿更健康
B.工业合成氨采用400~500 ℃的高温有利于提高平衡转化率
C.夏天面粉发酵速度与冬天面粉发酵速度相差较大
D.盐碱地(含较多NaCl、Na2CO3)不利于作物生长，可通过施加适量石膏降低土壤的碱性
2.下列说法与相关方程式书写均正确的是( )
A.NaHCO3溶于水会水解：+ H2OH3O+ +
B.一定条件下的密闭容器中0.5 mol N2与过量H2充分反应，测得放出热量a kJ：N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) ΔH= -2a kJ·mol-1(a>0)
C.HClO溶液显酸性：HClO + H2OClO- + H3O+
D.S(g)的燃烧热ΔH=-315 kJ·mol-1，S(g)燃烧的热化学方程式：S(g)+O2(g) ===SO3(g) ΔH= -315 kJ·mol-1
3.利用含碳化合物合成燃料是解决能源危机的重要方法，已知CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)反应过程中的能量变化情况如图所示，曲线Ⅰ和曲线Ⅱ分别表示不使用催化剂和使用催化剂的两种情况。下列判断正确的是( )
A.该反应的逆反应为吸热反应，升高温度活化分子的百分数不变
B.加入催化剂，改变活化能，该反应的ΔH变小
C.反应物的总键能大于生成物的总键能
D.如果该反应生成液态CH3OH，则ΔH减小
4.已知2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-198 kJ·mol-1，在V2O5存在时，该反应机理为
①V2O5+SO22VO2+SO3(快)
②4VO2+O22V2O5(慢)
下列说法错误的是( )
A.该反应速率主要由第②步基元反应决定
B.V2O5为该过程的催化剂，VO2为中间产物
C.V2O5的存在提高了该反应的反应速率和产率
D.催化剂能降低反应的活化能，提高活化分子百分数
5.下列实验事实能用平衡移动原理解释的是( )
A.工业上用SO2和O2制备SO3时，选择常压而不用高压
B.将氯化铝溶液加热蒸干，最终得氢氧化铝固体
C.对于反应2HI(g)H2(g)+I2(g)，减小容器体积，气体颜色变深
D.使用铁触媒能加快合成氨的反应速率
6.已知化合物A与 H2O在一定条件下反应生成化合物B与HCOO-，其反应历程如图所示，其中TS表示过渡态，I表示中间体。下列说法正确的是( )
A.由图可知反应历程中有三个基元反应
B.该历程中的最大能垒(活化能) E正=16.87 kJ·mol-1
C.使用更高效的催化剂可降低反应所需的活化能和反应热
D.升高温度，有利于该反应正向进行
7.下列有关实验探究方案设计合理的是( )
选项 实验方案 实验目的
A 向等体积等浓度的H2O2溶液中分别加入5滴等浓度的CuSO4和FeCl3溶液，观察气体产生的速率 比较Cu2+和Fe3+的催化效果
B 先将注射器充满NO2气体，然后将活塞往里推，压缩体积，观察注射器内气体颜色先变深后变浅 验证压强对平衡的影响
C 在锥形瓶内各盛有2 g锌粒(颗粒大小基本相同)，然后通过分液漏斗分别加入40 mL 1 mol·L-1和40 mL 18 mol·L-1的硫酸，比较两者收集10 mL氢气所用的时间 探究硫酸浓度对反应速率的影响
D 在FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl平衡体系中加入KCl晶体，观察并比较实验现象 探究离子浓度对平衡移动的影响
8.下列各组中的微粒在指定溶液中一定能大量共存的是( )
A.c(FeCl3)=1.0 mol·L-1的溶液中：HC、Cl-、H+、Na+
B.常温下，由水电离出的c(H+)=10-14 mol·L-1溶液中：N、K+、C、S
C.在c(HC)=0.1 mol·L-1的溶液中：N、[Al(OH)4]-、Cl-、N
D.常温下=0.1 mol·L-1的溶液中：K+、NH3·H2O、S、N
9.下列装置或操作正确且对应的实验能达到实验目的的是( )
A.测定NaOH溶液的浓度 B.测定中和反应反应热 C.通过注射器活塞右移，验证Na与H2O反应放热 D.研究Fe3+、Al3+对H2O2分解速率的影响
10.下列叙述与对应的图示相符的是( )
A.图甲表示升高温度醋酸钠的水解程度增大，溶液碱性增强
B.图乙表示氢氟酸为弱酸，且a点Kw的数值比b点Kw的数值大
C.图丙表示压强对可逆反应2A(g)+B(g)C(g)+D(g)的影响，d的压强比c的压强大
D.图丁表示0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1醋酸溶液的滴定曲线
11.乙烯的产量可用来衡量一个国家石油化学工业的发展水平，通过电解可实现乙烯的高效利用，电解装置如图所示(a、b电极均为惰性电极)。下列说法正确的是( )
A.N是电源正极
B.离子交换膜是阴离子交换膜
C.a电极反应式为2C2H4+2H2O-4e-===CH3COOC2H5+4H+
D.消耗2.24 L C2H4(标准状况下)，阴极区溶液质量减少0.2 g
12.已知相同温度下，Ksp(BaSO4)A.曲线①中y2=4.9
B.曲线②代表BaCO3的沉淀溶解曲线
C.c(Ba2+)=10-5.1 mol·L-1时两溶液中=1
D.加适量BaCl2固体可使溶液由b点变到a点
13.(2025·广州高二期末)某含锰废水中主要含有MnSO4，另含H+、Fe2+、Ca2+、Mg2+、Cu2+、Al3+等，某同学为了回收Mn单质设计如图工艺流程，下列说法不正确的是( )
已知25 ℃时，Ksp(CaF2)=1.5×10-10、Ksp(MgF2)=7.5×10-11。
A.滤渣1主要含Fe(OH)3和Al(OH)3
B.除钙镁步骤中，当Ca2+、Mg2+沉淀完全时，溶液中=2
C.滤液4主要含(NH4)2CO3
D.反应①中Si可用铝替代
14.(2024·河南部分高中高二上联考)以铬酸钾为原料，电化学法制备重铬酸钾的实验装置示意图如图。下列说法不正确的是( )
A.在阴极室发生的电极反应为2H2O+2e-===2OH-+H2↑
B.在阳极室，通电后溶液逐渐由黄色变为橙红色，是因为阳极区H+浓度增大，使平衡2Cr+2H+Cr2+H2O正向移动
C.制备过程总反应的化学方程式为4K2CrO4+4H2O2K2Cr2O7+4KOH+2H2↑+O2↑
D.测定阳极液中K和Cr的含量，若为d，则此时铬酸钾的转化率为(1-)×100%
二、非选择题(本题共4小题，共58分)
15.(12分)根据化学反应原理的相关知识回答下列问题。
(1)室温下，NaCN溶液的pH=10，其溶液中水电离出的c(H+)= 。
(2)室温下，向100 mL纯水中加入一定量的Al2(SO4)3固体， (填“促进”或“抑制”)水的电离，其原因是 (用离子方程式表示)。
(3)室温下，经测定0.1 mol·L-1 NaHSO3溶液的pH=4.0，则c(S) (填“>”“=”或“<”)c(H2SO3)。
(4)通过电解原理可以同时处理SO2和NOx等大气污染物，装置如图。
①b接直流电源的 (填“正极”或“负极”)。
②阴极的电极反应式为 。
16.(16分)(2024·重庆高二期末)探究二氧化碳的回收对我国2060年实现碳中和具有现实意义：
(1)已知：①CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH=-41 kJ·mol-1
②C(s)+2H2(g)CH4(g) ΔH=-73 kJ·mol-1
③2CO(g)CO2(g)+C(s) ΔH=-171 kJ·mol-1
写出CO2与H2反应生成CH4和H2O(g)的热化学方程式： 。
(2)工业上用二氧化碳催化加氢可合成乙醇，其反应原理为2CO2(g)+6H2(g)C2H5OH(g)+3H2O(g) ΔH。
温度/℃ 400 500
平衡常数K 9 5.3
①(1分)通过表格中的数值可以推断：其正反应在 (填“高温”“低温”或“任何温度”)下能自发进行。
②(2分)CO2的平衡转化率与压强、温度及氢碳比m[m=]的关系分别如图a和图b所示。
图a中压强从大到小的顺序为 ，图b中氢碳比m从大到小的顺序为 。
(3)工业上也可以利用CO2和H2合成甲醇：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。某1 L恒温恒容密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2发生反应，测得CO2(g)和CH3OH(g)浓度随时间变化如图所示。
①0~3 min内，H2的平均反应速率为 mol·L-1·min-1，该温度下的平衡常数为K= 。若达平衡时，保持温度不变，向容器中再充入CO2、H2、CH3OH和H2O各0.25 mol，则此时v正 (填“>”“<”或“=”)v逆。
②下列说法能说明反应达到化学平衡状态的是 (填字母)。
A.H2的消耗速率与CH3OH的消耗速率之比为3∶1
B.混合气体的密度不变
C.混合气体的平均相对分子质量不变
D.c(CO2)和c(H2O)相等
(4)试运用盖斯定律回答下列问题：
①已知：H2O(g)===H2O(l) ΔH1=-Q1 kJ·mol-1
C2H5OH(g)===C2H5OH(l) ΔH2=-Q2 kJ·mol-1
C2H5OH(g)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(g) ΔH3=-Q3 kJ·mol-1
若使46 g液态无水酒精完全燃烧，并恢复到室温，则整个过程中放出的热量为 kJ。
②(1分)碳(s)在氧气供应不充足时，生成CO同时还部分生成CO2，因此无法通过实验直接测得反应：C(s)+O2(g)===CO(g)的ΔH。但可设计实验、利用盖斯定律计算出该反应的ΔH，计算时需要测得的实验数据有 。
17.(14分)硫酸锌是一种重要的工业原料，ZnSO4·H2O可用于制造印染用的媒染剂、木材及皮革保存剂等。以炼锌厂锌渣(含ZnO、FeO、CuO等)为原料生产ZnSO4·H2O的流程如下：
已知：①当溶液中离子浓度小于1×10-5 mol·L-1时，认为生成沉淀的反应进行完全；
②常温下，几种金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH如下表：
金属离子 pH
开始沉淀 完全沉淀
Fe2+ 7.6 9.6
Cu2+ 4.4 6.4
Fe3+ 2.7 3.7
Zn2+ 5.4 8.0
(1)“酸浸”时，为加快溶解速率，可以采取的措施是 (任写一种)。
(2)下列物质中最适合作为试剂X的是 (填字母)。
A.H2O2 B.KMnO4 C.HNO3 D.Cl2
可能发生反应的离子方程式为 。
(3)加入的Y及调节的pH范围是 。
A.Zn(OH)2 3.7~6.4
B.ZnO 3.7~5.4
C.NaOH 3.7~5.4
D.NH3·H2O 3.7~8.0
(4)滤渣3含有Zn和 (写化学式)。
(5)硫酸锌晶体的溶解度与温度的变化如图所示。“系列操作”： 、 、洗涤、干燥。
18.(16分)25 ℃时，三种酸的电离平衡常数如下：
化学式 CH3COOH H2CO3 HClO
电离平 衡常数 1.8×10-5 K1=4.3×10-7， K2=5.6×10-11 3.0×10-8
(1)一般情况下，当温度升高时，Ka (填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)下列三种离子结合H+能力最强的是 (填字母，下同)。
A. B.ClO- C.CH3COO-
(3)(3分)下列反应不能发生的是 。
A.+CH3COOH===CH3COO-+CO2↑+H2O
B.ClO-+CH3COOH===CH3COO-+HClO
C.+2HClO===CO2↑+H2O+2ClO-
D.2ClO-+CO2+H2O===+2HClO
(4)(3分)用蒸馏水稀释0.10 mol·L-1的醋酸，下列各式表示的数值随水量的增加而增大的是 。
A. B.
C. D.
(5)已知水的电离平衡曲线如图示。
图中五点Kw间的关系是 。若从A点到D点，可采用的措施是 (填字母)。
a.升温 b.加入少量的盐酸
c.加入少量的NH4Cl
(6)100 ℃温度下的pH=8的Ba(OH)2溶液与pH=5的稀盐酸混合，并保持恒温，欲使混合溶液pH=6，则Ba(OH)2与盐酸的体积比为 。
周测15 模块综合(一)
(时间：75分钟 分值：100分)
一、选择题(本题共14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.化学反应速率和化学平衡在工农业生产和日常生活中都有重要应用。下列说法不正确的是( )
A.含氟牙膏能防治龋齿，使人们的牙齿更健康
B.工业合成氨采用400~500 ℃的高温有利于提高平衡转化率
C.夏天面粉发酵速度与冬天面粉发酵速度相差较大
D.盐碱地(含较多NaCl、Na2CO3)不利于作物生长，可通过施加适量石膏降低土壤的碱性
答案 B
解析 氟离子与牙齿表面物质反应，使这些物质矿化，牙齿因此变得坚固，同时氟离子还能改变口腔内细菌的生存环境，从而防止龋齿，A正确；采用400~500 ℃的高温有利于提高催化剂活性、提高反应速率，正反应是放热反应，升温平衡左移、平衡转化率减小，B错误；发酵速度受温度的影响，温度较高时，发酵速度更快，故夏天面粉发酵速度与冬天面粉发酵速度相差较大，C正确；石膏的主要成分为CaSO4，可以与碳酸根离子反应：C+CaSO4===S+CaCO3，从而降低土壤的碱性，D正确。
2.下列说法与相关方程式书写均正确的是( )
A.NaHCO3溶于水会水解：+ H2OH3O+ +
B.一定条件下的密闭容器中0.5 mol N2与过量H2充分反应，测得放出热量a kJ：N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) ΔH= -2a kJ·mol-1(a>0)
C.HClO溶液显酸性：HClO + H2OClO- + H3O+
D.S(g)的燃烧热ΔH=-315 kJ·mol-1，S(g)燃烧的热化学方程式：S(g)+O2(g) ===SO3(g) ΔH= -315 kJ·mol-1
答案 C
解析 + H2OH3O+ + CO是碳酸氢根离子的电离方程式，而HC水解的离子方程式为+ H2OOH- +H2CO3，A错误；合成氨的反应是一个可逆反应，则1 mol N2完全反应时放出的热量大于2a kJ，故热化学方程式为N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) ΔH<-2a kJ·mol-1(a>0)，B错误；已知HClO是一元弱酸，其电离方程式为HClO + H2OClO- + H3O+，C正确；S(g)完全燃烧生成SO2而不是SO3，S(g)的燃烧热ΔH=-315 kJ·mol-1，故S(g)燃烧的热化学方程式：S(g)+O2(g) ===SO2(g) ΔH= -315 kJ·mol-1，D错误。
3.利用含碳化合物合成燃料是解决能源危机的重要方法，已知CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)反应过程中的能量变化情况如图所示，曲线Ⅰ和曲线Ⅱ分别表示不使用催化剂和使用催化剂的两种情况。下列判断正确的是( )
A.该反应的逆反应为吸热反应，升高温度活化分子的百分数不变
B.加入催化剂，改变活化能，该反应的ΔH变小
C.反应物的总键能大于生成物的总键能
D.如果该反应生成液态CH3OH，则ΔH减小
答案 D
解析 催化剂可以改变反应历程，但是不能改变反应热，曲线Ⅱ表示使用催化剂，活化能更低，速率更快。根据图示，该反应反应物的总能量大于生成物的总能量，逆反应是吸热反应，升高温度，能使更多分子获得能量达到活化状态，活化分子百分数增大，故 A 错误；加入催化剂，降低了反应的活化能，但反应物和生成物能量没变，其能量差不变，反应的反应热不变，故B错误；由图像可知，该反应放热，反应物断键吸收的能量小于生成物成键放出的能量，即反应物的总键能小于生成物的总键能，故C错误；如果该反应生成液态CH3OH，放出更多的热量，因反应热为负值，则ΔH减小，故D正确。
4.已知2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-198 kJ·mol-1，在V2O5存在时，该反应机理为
①V2O5+SO22VO2+SO3(快)
②4VO2+O22V2O5(慢)
下列说法错误的是( )
A.该反应速率主要由第②步基元反应决定
B.V2O5为该过程的催化剂，VO2为中间产物
C.V2O5的存在提高了该反应的反应速率和产率
D.催化剂能降低反应的活化能，提高活化分子百分数
答案 C
解析 总反应速率由最慢的一步决定，该反应速率主要由第②步基元反应决定，故A项正确；反应前后V2O5的量没有改变，V2O5是该反应的催化剂，能提高反应速率，但不能提高平衡转化率与产率，VO2为中间产物，故B项正确、C项错误；V2O5是该反应的催化剂，降低反应的活化能，提高该反应活化分子百分数，加快反应速率，故D项正确。
5.下列实验事实能用平衡移动原理解释的是( )
A.工业上用SO2和O2制备SO3时，选择常压而不用高压
B.将氯化铝溶液加热蒸干，最终得氢氧化铝固体
C.对于反应2HI(g)H2(g)+I2(g)，减小容器体积，气体颜色变深
D.使用铁触媒能加快合成氨的反应速率
答案 B
解析 工业上用SO2和O2制备SO3时，选择常压而不用高压是因为常压时SO2的转化率已经很高，若加压对设备要求高，增大投资和能量消耗，不能用平衡移动原理解释，故A不选；氯化铝水解生成氢氧化铝胶体和HCl，HCl易挥发，升高温度促进其挥发，水解彻底，生成氢氧化铝沉淀，加热至蒸干，得到氢氧化铝固体，可以用平衡移动原理解释，故B选；对于反应2HI(g)H2(g)+I2(g)，减小容器体积，浓度增大，颜色变深，平衡并不发生移动，不能用平衡移动原理解释，故C不选；铁触媒为催化剂，使用铁触媒能加快合成氨的反应速率，但不能使平衡发生移动，不能用平衡移动原理解释，故D不选。
6.已知化合物A与 H2O在一定条件下反应生成化合物B与HCOO-，其反应历程如图所示，其中TS表示过渡态，I表示中间体。下列说法正确的是( )
A.由图可知反应历程中有三个基元反应
B.该历程中的最大能垒(活化能) E正=16.87 kJ·mol-1
C.使用更高效的催化剂可降低反应所需的活化能和反应热
D.升高温度，有利于该反应正向进行
答案 A
解析 由图可知反应历程中有三个基元反应，分别是A与H2O生成I1，I1生成I2，I2生成B与HCOO-，A正确；该历程中的最大能垒(活化能)E正=16.87 kJ·mol-1-(-1.99 kJ·mol-1)=18.86 kJ·mol-1，B错误；使用更高效的催化剂可降低反应所需的活化能，但催化剂不改变反应热，C错误；由图知，化合物A与H2O在一定条件下反应生成化合物B与HCOO-为放热反应，升高温度，不利于该反应正向进行，D错误。
7.下列有关实验探究方案设计合理的是( )
选项 实验方案 实验目的
A 向等体积等浓度的H2O2溶液中分别加入5滴等浓度的CuSO4和FeCl3溶液，观察气体产生的速率 比较Cu2+和Fe3+的催化效果
B 先将注射器充满NO2气体，然后将活塞往里推，压缩体积，观察注射器内气体颜色先变深后变浅 验证压强对平衡的影响
C 在锥形瓶内各盛有2 g锌粒(颗粒大小基本相同)，然后通过分液漏斗分别加入40 mL 1 mol·L-1和40 mL 18 mol·L-1的硫酸，比较两者收集10 mL氢气所用的时间 探究硫酸浓度对反应速率的影响
D 在FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl平衡体系中加入KCl晶体，观察并比较实验现象 探究离子浓度对平衡移动的影响
答案 B
解析 催化剂中阴、阳离子均不同，应控制阴离子相同比较Cu2+和Fe3+的催化效果，故A错误；NO2存在平衡2NO2N2O4，先将注射器充满NO2气体，然后将活塞往里推，压缩体积，观察注射器内气体颜色变化，可验证压强对平衡的影响，B正确；18 mol·L-1的硫酸为浓硫酸，与Zn反应生成二氧化硫，不能比较浓度对生成氢气速率的影响，C错误；探究生成物浓度改变对FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl化学平衡的影响，由于该反应的实质为Fe3++3SCN-Fe(SCN)3，则在平衡体系中加入KCl晶体，对平衡无影响，则不能观察到实验现象，D错误。
8.下列各组中的微粒在指定溶液中一定能大量共存的是( )
A.c(FeCl3)=1.0 mol·L-1的溶液中：HC、Cl-、H+、Na+
B.常温下，由水电离出的c(H+)=10-14 mol·L-1溶液中：N、K+、C、S
C.在c(HC)=0.1 mol·L-1的溶液中：N、[Al(OH)4]-、Cl-、N
D.常温下=0.1 mol·L-1的溶液中：K+、NH3·H2O、S、N
答案 D
解析 铁离子和碳酸氢根离子会发生相互促进的水解反应，A错误；水电离出来的c(H+)=10-14 mol·L-1的溶液可能呈酸性也可能呈碱性；如果是酸性溶液，那么碳酸根离子和氢离子会发生反应；如果是碱性溶液，铵根离子和氢氧根离子会发生反应，B错误；HC和[Al(OH)4]-会发生反应：HC+[Al(OH)4]-===Al(OH)3↓+C+H2O，C错误；=c(OH-)，所以此溶液呈碱性，氢氧根离子和这4种微粒都不发生反应，这四种微粒相互间也不反应，D正确。
9.下列装置或操作正确且对应的实验能达到实验目的的是( )
A.测定NaOH溶液的浓度 B.测定中和反应反应热 C.通过注射器活塞右移，验证Na与H2O反应放热 D.研究Fe3+、Al3+对H2O2分解速率的影响
答案 D
解析 NaOH溶液显碱性，应该使用碱式滴定管，A错误；根据图示可知简易量热计中缺少搅拌用的玻璃搅拌器，B错误；Na与H2O反应有H2生成，从而使注射器活塞向右移动，C错误；Cl-浓度相同，Fe3+、Al3+的浓度相等，相同条件下，比较H2O2溶液中产生气泡的快慢来判断Fe3+、Al3+对H2O2分解速率的影响，D正确。
10.下列叙述与对应的图示相符的是( )
A.图甲表示升高温度醋酸钠的水解程度增大，溶液碱性增强
B.图乙表示氢氟酸为弱酸，且a点Kw的数值比b点Kw的数值大
C.图丙表示压强对可逆反应2A(g)+B(g)C(g)+D(g)的影响，d的压强比c的压强大
D.图丁表示0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1醋酸溶液的滴定曲线
答案 A
解析 水解反应为吸热反应，升高温度，醋酸钠的水解程度增大，溶液的pH逐渐增大，A正确；Kw只与温度有关，a、b两点温度相同，则Kw的数值相等，B错误；该反应为气体体积减小的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，反应物的体积分数减小，根据“先拐先平数值大”可知，d的压强大于c，则平衡时反应物的体积分数应更小，C错误；醋酸为弱酸，0.100 0 mol·L-1醋酸溶液的pH大于1，D错误。
11.乙烯的产量可用来衡量一个国家石油化学工业的发展水平，通过电解可实现乙烯的高效利用，电解装置如图所示(a、b电极均为惰性电极)。下列说法正确的是( )
A.N是电源正极
B.离子交换膜是阴离子交换膜
C.a电极反应式为2C2H4+2H2O-4e-===CH3COOC2H5+4H+
D.消耗2.24 L C2H4(标准状况下)，阴极区溶液质量减少0.2 g
答案 C
解析 根据电解装置图可知，电极a上C2H4发生氧化反应生成CH3COOC2H5，故电极a为阳极，M是电源的正极，则N是电源的负极，A错误；b极为阴极，电极反应式为2H++2e-===H2，则a极生成的H+向b极移动，故离子交换膜应是阳离子交换膜，B错误；a电极为阳极，发生氧化反应，电极反应式为2C2H4+2H2O-4e-===CH3COOC2H5+4H+，C正确；标准状况下消耗2.24 L即0.1 mol C2H4，则a极生成0.2 mol H+，同时向b极移动0.2 mol H+，阴极有0.1 mol H2逸出，故阴极区溶液质量不变，D错误。
12.已知相同温度下，Ksp(BaSO4)A.曲线①中y2=4.9
B.曲线②代表BaCO3的沉淀溶解曲线
C.c(Ba2+)=10-5.1 mol·L-1时两溶液中=1
D.加适量BaCl2固体可使溶液由b点变到a点
答案 C
解析 已知Ksp(BaSO4)13.(2025·广州高二期末)某含锰废水中主要含有MnSO4，另含H+、Fe2+、Ca2+、Mg2+、Cu2+、Al3+等，某同学为了回收Mn单质设计如图工艺流程，下列说法不正确的是( )
已知25 ℃时，Ksp(CaF2)=1.5×10-10、Ksp(MgF2)=7.5×10-11。
A.滤渣1主要含Fe(OH)3和Al(OH)3
B.除钙镁步骤中，当Ca2+、Mg2+沉淀完全时，溶液中=2
C.滤液4主要含(NH4)2CO3
D.反应①中Si可用铝替代
答案 C
解析 含锰废水中加入H2O2把Fe2+氧化为Fe3+，加入氢氧化钠调节pH生成Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀，所以滤渣1主要含Fe(OH)3和Al(OH)3，故A正确；除钙镁步骤中，当Ca2+、Mg2+沉淀完全时，溶液中====2，故B正确；“沉锰过程”是硫酸锰与NH4HCO3反应生成MnCO3沉淀、二氧化碳气体、水和硫酸铵，滤液4主要含硫酸铵，故C错误；MnO能和Al发生铝热反应生成Mn，所以反应①中Si可用铝替代，故D正确。
14.(2024·河南部分高中高二上联考)以铬酸钾为原料，电化学法制备重铬酸钾的实验装置示意图如图。下列说法不正确的是( )
A.在阴极室发生的电极反应为2H2O+2e-===2OH-+H2↑
B.在阳极室，通电后溶液逐渐由黄色变为橙红色，是因为阳极区H+浓度增大，使平衡2Cr+2H+Cr2+H2O正向移动
C.制备过程总反应的化学方程式为4K2CrO4+4H2O2K2Cr2O7+4KOH+2H2↑+O2↑
D.测定阳极液中K和Cr的含量，若为d，则此时铬酸钾的转化率为(1-)×100%
答案 D
二、非选择题(本题共4小题，共58分)
15.(12分)根据化学反应原理的相关知识回答下列问题。
(1)室温下，NaCN溶液的pH=10，其溶液中水电离出的c(H+)= 。
(2)室温下，向100 mL纯水中加入一定量的Al2(SO4)3固体， (填“促进”或“抑制”)水的电离，其原因是 (用离子方程式表示)。
(3)室温下，经测定0.1 mol·L-1 NaHSO3溶液的pH=4.0，则c(S) (填“>”“=”或“<”)c(H2SO3)。
(4)通过电解原理可以同时处理SO2和NOx等大气污染物，装置如图。
①b接直流电源的 (填“正极”或“负极”)。
②阴极的电极反应式为 。
答案 (1)1.0×10-4 mol·L-1 (2)促进 Al3++3H2OAl(OH)3+3H+ (3)> (4)①正极 ②2HS+2H++2e-===S2+2H2O
解析 (1)NaCN溶液中的OH-全部是水电离的，水电离的c(H+)等于水电离的c(OH-)，室温下，pH=10的NaCN溶液中c(OH-)= mol·L-1=1.0×10-4 mol·L-1。(2)室温下，向100 mL纯水中加入一定量的Al2(SO4)3固体，Al3+与水电离产生的OH-结合生成Al(OH)3，从而促进水的电离。(3)室温下，经测定0.1 mol·L-1 NaHSO3溶液的pH=4.0，溶液呈酸性，表明HS的电离程度大于水解程度，则c(S)>c(H2SO3)。(4)①由题图可知，SO2在b极失电子生成S，则b极为阳极，接直流电源的正极。②HS转化为S2，S元素的化合价由+4价降低为+3价，电极反应式为2HS+2H++2e-===S2+2H2O。
16.(16分)(2024·重庆高二期末)探究二氧化碳的回收对我国2060年实现碳中和具有现实意义：
(1)已知：①CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH=-41 kJ·mol-1
②C(s)+2H2(g)CH4(g) ΔH=-73 kJ·mol-1
③2CO(g)CO2(g)+C(s) ΔH=-171 kJ·mol-1
写出CO2与H2反应生成CH4和H2O(g)的热化学方程式： 。
(2)工业上用二氧化碳催化加氢可合成乙醇，其反应原理为2CO2(g)+6H2(g)C2H5OH(g)+3H2O(g) ΔH。
温度/℃ 400 500
平衡常数K 9 5.3
①(1分)通过表格中的数值可以推断：其正反应在 (填“高温”“低温”或“任何温度”)下能自发进行。
②(2分)CO2的平衡转化率与压强、温度及氢碳比m[m=]的关系分别如图a和图b所示。
图a中压强从大到小的顺序为 ，图b中氢碳比m从大到小的顺序为 。
(3)工业上也可以利用CO2和H2合成甲醇：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。某1 L恒温恒容密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2发生反应，测得CO2(g)和CH3OH(g)浓度随时间变化如图所示。
①0~3 min内，H2的平均反应速率为 mol·L-1·min-1，该温度下的平衡常数为K= 。若达平衡时，保持温度不变，向容器中再充入CO2、H2、CH3OH和H2O各0.25 mol，则此时v正 (填“>”“<”或“=”)v逆。
②下列说法能说明反应达到化学平衡状态的是 (填字母)。
A.H2的消耗速率与CH3OH的消耗速率之比为3∶1
B.混合气体的密度不变
C.混合气体的平均相对分子质量不变
D.c(CO2)和c(H2O)相等
(4)试运用盖斯定律回答下列问题：
①已知：H2O(g)===H2O(l) ΔH1=-Q1 kJ·mol-1
C2H5OH(g)===C2H5OH(l) ΔH2=-Q2 kJ·mol-1
C2H5OH(g)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(g) ΔH3=-Q3 kJ·mol-1
若使46 g液态无水酒精完全燃烧，并恢复到室温，则整个过程中放出的热量为 kJ。
②(1分)碳(s)在氧气供应不充足时，生成CO同时还部分生成CO2，因此无法通过实验直接测得反应：C(s)+O2(g)===CO(g)的ΔH。但可设计实验、利用盖斯定律计算出该反应的ΔH，计算时需要测得的实验数据有 。
答案 (1)CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) ΔH=-162 kJ·mol-1
(2)①低温 ②p1>p2>p3 m1>m2>m3
(3)①0.5 > ②AC
(4)①Q3-Q2+3Q1 ②碳(s)的燃烧热和CO(g)的燃烧热
解析 (1)根据盖斯定律，将反应②+③-①×2可得CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)， ΔH=-73 kJ·mol-1-171 kJ·mol-1+41 kJ·mol-1×2=-162 kJ·mol-1。(2)①通过表格中的数值可知，温度升高，K值减小，该反应为放热反应，正向反应气体分子数减小，是熵减反应，则根据ΔG=ΔH-TΔS<0，可知其正反应在低温下能自发进行。②该反应正向反应气体分子数减小，增大压强，平衡正向移动，CO2的平衡转化率增大，则图a中压强从大到小的顺序为p1>p2>p3；增大氢碳比，CO2的平衡转化率增大，图b中氢碳比m从大到小的顺序为m1>m2>m3。(3)①0~3 min内，H2的平均反应速率为=0.5 mol·L-1·min-1；根据图中数据，达到平衡时，CO2、H2、CH3OH和H2O的浓度分别为0.25 mol·L-1、0.75 mol·L-1、0.75 mol·L-1、0.75 mol·L-1，该温度下的平衡常数为K===；若达平衡时，保持温度不变，向容器中再充入CO2、H2、CH3OH和H2O各0.25 mol，CO2、H2、CH3OH和H2O的浓度分别为0.5 mol·L-1、1 mol·L-1、1 mol·L-1、1 mol·L-1，浓度商Q==2v逆。②H2的消耗速率与CH3OH的消耗速率之比为3∶1，正、逆反应速率相等，说明反应达到化学平衡状态，A正确；容器体积不变，根据质量守恒，气体总质量不变，密度一直不变，混合气体密度不变不能说明反应达到化学平衡状态，B错误；根据质量守恒，气体总质量不变，混合气体的平均相对分子质量不变，代表气体总的物质的量不变，该反应为非等体积反应，说明反应达到化学平衡状态，C正确；某一时刻c(CO2)和c(H2O)可能相等，但不能说明不再改变，不能说明反应达到化学平衡状态，D错误。(4)①根据盖斯定律，
a.H2O(g)===H2O(l) ΔH1=-Q1 kJ·mol-1
b.C2H5OH(g)===C2H5OH(l) ΔH2=-Q2 kJ·mol-1
c.C2H5OH(g)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(g) ΔH3=-Q3 kJ·mol-1
将反应c-b+3a可得C2H5OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-(Q3-Q2+3Q1) kJ·mol-1，若使46 g液态无水酒精完全燃烧，并恢复到室温，生成液态水，整个过程中放出的热量为(Q3-Q2+3Q1) kJ。②利用盖斯定律计算C(s)+O2(g)===CO(g)的ΔH，计算时需要测得的实验数据有碳(s)的燃烧热和CO(g)的燃烧热。
17.(14分)硫酸锌是一种重要的工业原料，ZnSO4·H2O可用于制造印染用的媒染剂、木材及皮革保存剂等。以炼锌厂锌渣(含ZnO、FeO、CuO等)为原料生产ZnSO4·H2O的流程如下：
已知：①当溶液中离子浓度小于1×10-5 mol·L-1时，认为生成沉淀的反应进行完全；
②常温下，几种金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH如下表：
金属离子 pH
开始沉淀 完全沉淀
Fe2+ 7.6 9.6
Cu2+ 4.4 6.4
Fe3+ 2.7 3.7
Zn2+ 5.4 8.0
(1)“酸浸”时，为加快溶解速率，可以采取的措施是 (任写一种)。
(2)下列物质中最适合作为试剂X的是 (填字母)。
A.H2O2 B.KMnO4 C.HNO3 D.Cl2
可能发生反应的离子方程式为 。
(3)加入的Y及调节的pH范围是 。
A.Zn(OH)2 3.7~6.4
B.ZnO 3.7~5.4
C.NaOH 3.7~5.4
D.NH3·H2O 3.7~8.0
(4)滤渣3含有Zn和 (写化学式)。
(5)硫酸锌晶体的溶解度与温度的变化如图所示。“系列操作”： 、 、洗涤、干燥。
答案 (1)适当升温(答案合理即可) (2)A H2O2+2Fe2++2H+===2Fe3++2H2O (3)B (4)Cu (5)加热浓缩 60 ℃以上趁热过滤
解析 ZnO、FeO、CuO均与硫酸反应，滤渣1为不与硫酸反应的杂质，酸浸后溶液中含有Zn2+、Fe2+、Cu2+，加入的X为氧化剂，将Fe2+氧化为Fe3+，加入Y调节pH除去Fe3+，加入锌粉与硫酸铜反应，滤渣3为过量的锌粉与置换出的铜单质，最后滤液中为硫酸锌，再经分离得到目标产物，据此分析解题。(1)“酸浸”时，为加快溶解速率，可以采取的措施是适当升温或搅拌溶液等。(2)据分析可知X为氧化剂，双氧水不会引入新的杂质，故选A；双氧水将亚铁离子氧化为铁离子，离子方程式为H2O2+2Fe2++2H+===2Fe3++2H2O。(3)加入Y是为了除去Fe3+，调节的pH应该在3.7~5.4之间，氢氧化钠会引入杂质，故选用ZnO，故选B。(5)根据硫酸锌晶体的溶解度与温度的变化可知，60 ℃以上为ZnSO4·H2O，且温度升高ZnSO4·H2O溶解度下降，则“系列操作”：加热浓缩、60 ℃以上趁热过滤、洗涤、干燥。
18.(16分)25 ℃时，三种酸的电离平衡常数如下：
化学式 CH3COOH H2CO3 HClO
电离平 衡常数 1.8×10-5 K1=4.3×10-7， K2=5.6×10-11 3.0×10-8
(1)一般情况下，当温度升高时，Ka (填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)下列三种离子结合H+能力最强的是 (填字母，下同)。
A. B.ClO- C.CH3COO-
(3)(3分)下列反应不能发生的是 。
A.+CH3COOH===CH3COO-+CO2↑+H2O
B.ClO-+CH3COOH===CH3COO-+HClO
C.+2HClO===CO2↑+H2O+2ClO-
D.2ClO-+CO2+H2O===+2HClO
(4)(3分)用蒸馏水稀释0.10 mol·L-1的醋酸，下列各式表示的数值随水量的增加而增大的是 。
A. B.
C. D.
(5)已知水的电离平衡曲线如图示。
图中五点Kw间的关系是 。若从A点到D点，可采用的措施是 (填字母)。
a.升温 b.加入少量的盐酸
c.加入少量的NH4Cl
(6)100 ℃温度下的pH=8的Ba(OH)2溶液与pH=5的稀盐酸混合，并保持恒温，欲使混合溶液pH=6，则Ba(OH)2与盐酸的体积比为 。
答案 (1)增大 (2)A (3)CD (4)B (5)B>C>A=E=D bc (6)1∶10
解析 (1)升高温度能促进弱电解质的电离，所以当温度升高时，Ka增大。(2)电离平衡常数越大，越易电离，溶液中离子浓度越大，则酸性强弱为CH3COOH>H2CO3>HClO>，酸根离子对应的酸的酸性越强，酸根离子结合H+的能力越弱，则四种离子结合H+的能力由大到小的顺序是>ClO->>CH3COO-。(3)酸性：CH3COOH>H2CO3，所以CH3COOH能够制取碳酸，该反应能够发生，A项不选；酸性：CH3COOH>HClO，CH3COOH能够制取HClO，该反应能够发生，B项不选；酸性：H2CO3>HClO，HClO的酸性小于碳酸，该反应无法发生，C项选；酸性：H2CO3>HClO>，碳酸与次氯酸根离子反应只能生成碳酸氢根离子，不会生成，该反应不能发生，D项选。(4)加水促进醋酸电离，则溶液中n(H+)增大而n(CH3COOH)减小，则减小，=，则减小，A项不选；加水促进醋酸电离，则溶液中n(CH3COO-)增大而n(CH3COOH)减小，则增大，=，故增大，B项选；随着水的加入，溶液中c(H+)减小而Kw不变，故的值减小，C项不选；==，随着水的加入，溶液中c(H+)减小而Kw不变，故的值减小，即的值减小，D项不选。(5)Kw只随温度变化而变化，故当温度相同时，Kw相同，而温度升高促进水的电离，则Kw增大，故五点Kw间的关系是B>C>A=E=D；从A点到D点，H+浓度增大，而OH-浓度减小；从A点到D点，温度相同，不可能是升温，a项不选；加入少量的盐酸，溶液中H+浓度增大，可从A点到D点，b项选；加入少量的NH4Cl，水解使溶液显酸性，H+浓度增大，可从A点到D点，c项选。(6)由图可知，100 ℃温度下，Kw=10-12，pH=8的Ba(OH)2溶液与pH=5的稀盐酸混合，并保持恒温，欲使混合溶液pH=6，说明酸碱恰好完全反应，pH=8的Ba(OH)2溶液中OH-的浓度为10-4 mol·L-1，pH=5的稀盐酸中H+的浓度为10-5 mol·L-1，Ba(OH)2溶液中OH-浓度与稀盐酸中H+浓度之比为10∶1，二者恰好完全反应，则Ba(OH)2与盐酸的体积比为1∶10。
(时间：75分钟 分值：100分)
一、选择题(本题共14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.化学反应速率和化学平衡在工农业生产和日常生活中都有重要应用。下列说法不正确的是( )
A.含氟牙膏能防治龋齿，使人们的牙齿更健康
B.工业合成氨采用400~500 ℃的高温有利于提高平衡转化率
C.夏天面粉发酵速度与冬天面粉发酵速度相差较大
D.盐碱地(含较多NaCl、Na2CO3)不利于作物生长，可通过施加适量石膏降低土壤的碱性
2.下列说法与相关方程式书写均正确的是( )
A.NaHCO3溶于水会水解：+ H2OH3O+ +
B.一定条件下的密闭容器中0.5 mol N2与过量H2充分反应，测得放出热量a kJ：N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) ΔH= -2a kJ·mol-1(a>0)
C.HClO溶液显酸性：HClO + H2OClO- + H3O+
D.S(g)的燃烧热ΔH=-315 kJ·mol-1，S(g)燃烧的热化学方程式：S(g)+O2(g) ===SO3(g) ΔH= -315 kJ·mol-1
3.利用含碳化合物合成燃料是解决能源危机的重要方法，已知CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)反应过程中的能量变化情况如图所示，曲线Ⅰ和曲线Ⅱ分别表示不使用催化剂和使用催化剂的两种情况。下列判断正确的是( )
A.该反应的逆反应为吸热反应，升高温度活化分子的百分数不变
B.加入催化剂，改变活化能，该反应的ΔH变小
C.反应物的总键能大于生成物的总键能
D.如果该反应生成液态CH3OH，则ΔH减小
4.已知2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-198 kJ·mol-1，在V2O5存在时，该反应机理为
①V2O5+SO22VO2+SO3(快)
②4VO2+O22V2O5(慢)
下列说法错误的是( )
A.该反应速率主要由第②步基元反应决定
B.V2O5为该过程的催化剂，VO2为中间产物
C.V2O5的存在提高了该反应的反应速率和产率
D.催化剂能降低反应的活化能，提高活化分子百分数
5.下列实验事实能用平衡移动原理解释的是( )
A.工业上用SO2和O2制备SO3时，选择常压而不用高压
B.将氯化铝溶液加热蒸干，最终得氢氧化铝固体
C.对于反应2HI(g)H2(g)+I2(g)，减小容器体积，气体颜色变深
D.使用铁触媒能加快合成氨的反应速率
6.已知化合物A与 H2O在一定条件下反应生成化合物B与HCOO-，其反应历程如图所示，其中TS表示过渡态，I表示中间体。下列说法正确的是( )
A.由图可知反应历程中有三个基元反应
B.该历程中的最大能垒(活化能) E正=16.87 kJ·mol-1
C.使用更高效的催化剂可降低反应所需的活化能和反应热
D.升高温度，有利于该反应正向进行
7.下列有关实验探究方案设计合理的是( )
选项 实验方案 实验目的
A 向等体积等浓度的H2O2溶液中分别加入5滴等浓度的CuSO4和FeCl3溶液，观察气体产生的速率 比较Cu2+和Fe3+的催化效果
B 先将注射器充满NO2气体，然后将活塞往里推，压缩体积，观察注射器内气体颜色先变深后变浅 验证压强对平衡的影响
C 在锥形瓶内各盛有2 g锌粒(颗粒大小基本相同)，然后通过分液漏斗分别加入40 mL 1 mol·L-1和40 mL 18 mol·L-1的硫酸，比较两者收集10 mL氢气所用的时间 探究硫酸浓度对反应速率的影响
D 在FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl平衡体系中加入KCl晶体，观察并比较实验现象 探究离子浓度对平衡移动的影响
8.下列各组中的微粒在指定溶液中一定能大量共存的是( )
A.c(FeCl3)=1.0 mol·L-1的溶液中：HC、Cl-、H+、Na+
B.常温下，由水电离出的c(H+)=10-14 mol·L-1溶液中：N、K+、C、S
C.在c(HC)=0.1 mol·L-1的溶液中：N、[Al(OH)4]-、Cl-、N
D.常温下=0.1 mol·L-1的溶液中：K+、NH3·H2O、S、N
9.下列装置或操作正确且对应的实验能达到实验目的的是( )
A.测定NaOH溶液的浓度 B.测定中和反应反应热 C.通过注射器活塞右移，验证Na与H2O反应放热 D.研究Fe3+、Al3+对H2O2分解速率的影响
10.下列叙述与对应的图示相符的是( )
A.图甲表示升高温度醋酸钠的水解程度增大，溶液碱性增强
B.图乙表示氢氟酸为弱酸，且a点Kw的数值比b点Kw的数值大
C.图丙表示压强对可逆反应2A(g)+B(g)C(g)+D(g)的影响，d的压强比c的压强大
D.图丁表示0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1醋酸溶液的滴定曲线
11.乙烯的产量可用来衡量一个国家石油化学工业的发展水平，通过电解可实现乙烯的高效利用，电解装置如图所示(a、b电极均为惰性电极)。下列说法正确的是( )
A.N是电源正极
B.离子交换膜是阴离子交换膜
C.a电极反应式为2C2H4+2H2O-4e-===CH3COOC2H5+4H+
D.消耗2.24 L C2H4(标准状况下)，阴极区溶液质量减少0.2 g
12.已知相同温度下，Ksp(BaSO4)
B.曲线②代表BaCO3的沉淀溶解曲线
C.c(Ba2+)=10-5.1 mol·L-1时两溶液中=1
D.加适量BaCl2固体可使溶液由b点变到a点
13.(2025·广州高二期末)某含锰废水中主要含有MnSO4，另含H+、Fe2+、Ca2+、Mg2+、Cu2+、Al3+等，某同学为了回收Mn单质设计如图工艺流程，下列说法不正确的是( )
已知25 ℃时，Ksp(CaF2)=1.5×10-10、Ksp(MgF2)=7.5×10-11。
A.滤渣1主要含Fe(OH)3和Al(OH)3
B.除钙镁步骤中，当Ca2+、Mg2+沉淀完全时，溶液中=2
C.滤液4主要含(NH4)2CO3
D.反应①中Si可用铝替代
14.(2024·河南部分高中高二上联考)以铬酸钾为原料，电化学法制备重铬酸钾的实验装置示意图如图。下列说法不正确的是( )
A.在阴极室发生的电极反应为2H2O+2e-===2OH-+H2↑
B.在阳极室，通电后溶液逐渐由黄色变为橙红色，是因为阳极区H+浓度增大，使平衡2Cr+2H+Cr2+H2O正向移动
C.制备过程总反应的化学方程式为4K2CrO4+4H2O2K2Cr2O7+4KOH+2H2↑+O2↑
D.测定阳极液中K和Cr的含量，若为d，则此时铬酸钾的转化率为(1-)×100%
二、非选择题(本题共4小题，共58分)
15.(12分)根据化学反应原理的相关知识回答下列问题。
(1)室温下，NaCN溶液的pH=10，其溶液中水电离出的c(H+)= 。
(2)室温下，向100 mL纯水中加入一定量的Al2(SO4)3固体， (填“促进”或“抑制”)水的电离，其原因是 (用离子方程式表示)。
(3)室温下，经测定0.1 mol·L-1 NaHSO3溶液的pH=4.0，则c(S) (填“>”“=”或“<”)c(H2SO3)。
(4)通过电解原理可以同时处理SO2和NOx等大气污染物，装置如图。
①b接直流电源的 (填“正极”或“负极”)。
②阴极的电极反应式为 。
16.(16分)(2024·重庆高二期末)探究二氧化碳的回收对我国2060年实现碳中和具有现实意义：
(1)已知：①CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH=-41 kJ·mol-1
②C(s)+2H2(g)CH4(g) ΔH=-73 kJ·mol-1
③2CO(g)CO2(g)+C(s) ΔH=-171 kJ·mol-1
写出CO2与H2反应生成CH4和H2O(g)的热化学方程式： 。
(2)工业上用二氧化碳催化加氢可合成乙醇，其反应原理为2CO2(g)+6H2(g)C2H5OH(g)+3H2O(g) ΔH。
温度/℃ 400 500
平衡常数K 9 5.3
①(1分)通过表格中的数值可以推断：其正反应在 (填“高温”“低温”或“任何温度”)下能自发进行。
②(2分)CO2的平衡转化率与压强、温度及氢碳比m[m=]的关系分别如图a和图b所示。
图a中压强从大到小的顺序为 ，图b中氢碳比m从大到小的顺序为 。
(3)工业上也可以利用CO2和H2合成甲醇：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。某1 L恒温恒容密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2发生反应，测得CO2(g)和CH3OH(g)浓度随时间变化如图所示。
①0~3 min内，H2的平均反应速率为 mol·L-1·min-1，该温度下的平衡常数为K= 。若达平衡时，保持温度不变，向容器中再充入CO2、H2、CH3OH和H2O各0.25 mol，则此时v正 (填“>”“<”或“=”)v逆。
②下列说法能说明反应达到化学平衡状态的是 (填字母)。
A.H2的消耗速率与CH3OH的消耗速率之比为3∶1
B.混合气体的密度不变
C.混合气体的平均相对分子质量不变
D.c(CO2)和c(H2O)相等
(4)试运用盖斯定律回答下列问题：
①已知：H2O(g)===H2O(l) ΔH1=-Q1 kJ·mol-1
C2H5OH(g)===C2H5OH(l) ΔH2=-Q2 kJ·mol-1
C2H5OH(g)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(g) ΔH3=-Q3 kJ·mol-1
若使46 g液态无水酒精完全燃烧，并恢复到室温，则整个过程中放出的热量为 kJ。
②(1分)碳(s)在氧气供应不充足时，生成CO同时还部分生成CO2，因此无法通过实验直接测得反应：C(s)+O2(g)===CO(g)的ΔH。但可设计实验、利用盖斯定律计算出该反应的ΔH，计算时需要测得的实验数据有 。
17.(14分)硫酸锌是一种重要的工业原料，ZnSO4·H2O可用于制造印染用的媒染剂、木材及皮革保存剂等。以炼锌厂锌渣(含ZnO、FeO、CuO等)为原料生产ZnSO4·H2O的流程如下：
已知：①当溶液中离子浓度小于1×10-5 mol·L-1时，认为生成沉淀的反应进行完全；
②常温下，几种金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH如下表：
金属离子 pH
开始沉淀 完全沉淀
Fe2+ 7.6 9.6
Cu2+ 4.4 6.4
Fe3+ 2.7 3.7
Zn2+ 5.4 8.0
(1)“酸浸”时，为加快溶解速率，可以采取的措施是 (任写一种)。
(2)下列物质中最适合作为试剂X的是 (填字母)。
A.H2O2 B.KMnO4 C.HNO3 D.Cl2
可能发生反应的离子方程式为 。
(3)加入的Y及调节的pH范围是 。
A.Zn(OH)2 3.7~6.4
B.ZnO 3.7~5.4
C.NaOH 3.7~5.4
D.NH3·H2O 3.7~8.0
(4)滤渣3含有Zn和 (写化学式)。
(5)硫酸锌晶体的溶解度与温度的变化如图所示。“系列操作”： 、 、洗涤、干燥。
18.(16分)25 ℃时，三种酸的电离平衡常数如下：
化学式 CH3COOH H2CO3 HClO
电离平 衡常数 1.8×10-5 K1=4.3×10-7， K2=5.6×10-11 3.0×10-8
(1)一般情况下，当温度升高时，Ka (填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)下列三种离子结合H+能力最强的是 (填字母，下同)。
A. B.ClO- C.CH3COO-
(3)(3分)下列反应不能发生的是 。
A.+CH3COOH===CH3COO-+CO2↑+H2O
B.ClO-+CH3COOH===CH3COO-+HClO
C.+2HClO===CO2↑+H2O+2ClO-
D.2ClO-+CO2+H2O===+2HClO
(4)(3分)用蒸馏水稀释0.10 mol·L-1的醋酸，下列各式表示的数值随水量的增加而增大的是 。
A. B.
C. D.
(5)已知水的电离平衡曲线如图示。
图中五点Kw间的关系是 。若从A点到D点，可采用的措施是 (填字母)。
a.升温 b.加入少量的盐酸
c.加入少量的NH4Cl
(6)100 ℃温度下的pH=8的Ba(OH)2溶液与pH=5的稀盐酸混合，并保持恒温，欲使混合溶液pH=6，则Ba(OH)2与盐酸的体积比为 。
周测15 模块综合(一)
(时间：75分钟 分值：100分)
一、选择题(本题共14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.化学反应速率和化学平衡在工农业生产和日常生活中都有重要应用。下列说法不正确的是( )
A.含氟牙膏能防治龋齿，使人们的牙齿更健康
B.工业合成氨采用400~500 ℃的高温有利于提高平衡转化率
C.夏天面粉发酵速度与冬天面粉发酵速度相差较大
D.盐碱地(含较多NaCl、Na2CO3)不利于作物生长，可通过施加适量石膏降低土壤的碱性
答案 B
解析 氟离子与牙齿表面物质反应，使这些物质矿化，牙齿因此变得坚固，同时氟离子还能改变口腔内细菌的生存环境，从而防止龋齿，A正确；采用400~500 ℃的高温有利于提高催化剂活性、提高反应速率，正反应是放热反应，升温平衡左移、平衡转化率减小，B错误；发酵速度受温度的影响，温度较高时，发酵速度更快，故夏天面粉发酵速度与冬天面粉发酵速度相差较大，C正确；石膏的主要成分为CaSO4，可以与碳酸根离子反应：C+CaSO4===S+CaCO3，从而降低土壤的碱性，D正确。
2.下列说法与相关方程式书写均正确的是( )
A.NaHCO3溶于水会水解：+ H2OH3O+ +
B.一定条件下的密闭容器中0.5 mol N2与过量H2充分反应，测得放出热量a kJ：N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) ΔH= -2a kJ·mol-1(a>0)
C.HClO溶液显酸性：HClO + H2OClO- + H3O+
D.S(g)的燃烧热ΔH=-315 kJ·mol-1，S(g)燃烧的热化学方程式：S(g)+O2(g) ===SO3(g) ΔH= -315 kJ·mol-1
答案 C
解析 + H2OH3O+ + CO是碳酸氢根离子的电离方程式，而HC水解的离子方程式为+ H2OOH- +H2CO3，A错误；合成氨的反应是一个可逆反应，则1 mol N2完全反应时放出的热量大于2a kJ，故热化学方程式为N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) ΔH<-2a kJ·mol-1(a>0)，B错误；已知HClO是一元弱酸，其电离方程式为HClO + H2OClO- + H3O+，C正确；S(g)完全燃烧生成SO2而不是SO3，S(g)的燃烧热ΔH=-315 kJ·mol-1，故S(g)燃烧的热化学方程式：S(g)+O2(g) ===SO2(g) ΔH= -315 kJ·mol-1，D错误。
3.利用含碳化合物合成燃料是解决能源危机的重要方法，已知CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)反应过程中的能量变化情况如图所示，曲线Ⅰ和曲线Ⅱ分别表示不使用催化剂和使用催化剂的两种情况。下列判断正确的是( )
A.该反应的逆反应为吸热反应，升高温度活化分子的百分数不变
B.加入催化剂，改变活化能，该反应的ΔH变小
C.反应物的总键能大于生成物的总键能
D.如果该反应生成液态CH3OH，则ΔH减小
答案 D
解析 催化剂可以改变反应历程，但是不能改变反应热，曲线Ⅱ表示使用催化剂，活化能更低，速率更快。根据图示，该反应反应物的总能量大于生成物的总能量，逆反应是吸热反应，升高温度，能使更多分子获得能量达到活化状态，活化分子百分数增大，故 A 错误；加入催化剂，降低了反应的活化能，但反应物和生成物能量没变，其能量差不变，反应的反应热不变，故B错误；由图像可知，该反应放热，反应物断键吸收的能量小于生成物成键放出的能量，即反应物的总键能小于生成物的总键能，故C错误；如果该反应生成液态CH3OH，放出更多的热量，因反应热为负值，则ΔH减小，故D正确。
4.已知2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-198 kJ·mol-1，在V2O5存在时，该反应机理为
①V2O5+SO22VO2+SO3(快)
②4VO2+O22V2O5(慢)
下列说法错误的是( )
A.该反应速率主要由第②步基元反应决定
B.V2O5为该过程的催化剂，VO2为中间产物
C.V2O5的存在提高了该反应的反应速率和产率
D.催化剂能降低反应的活化能，提高活化分子百分数
答案 C
解析 总反应速率由最慢的一步决定，该反应速率主要由第②步基元反应决定，故A项正确；反应前后V2O5的量没有改变，V2O5是该反应的催化剂，能提高反应速率，但不能提高平衡转化率与产率，VO2为中间产物，故B项正确、C项错误；V2O5是该反应的催化剂，降低反应的活化能，提高该反应活化分子百分数，加快反应速率，故D项正确。
5.下列实验事实能用平衡移动原理解释的是( )
A.工业上用SO2和O2制备SO3时，选择常压而不用高压
B.将氯化铝溶液加热蒸干，最终得氢氧化铝固体
C.对于反应2HI(g)H2(g)+I2(g)，减小容器体积，气体颜色变深
D.使用铁触媒能加快合成氨的反应速率
答案 B
解析 工业上用SO2和O2制备SO3时，选择常压而不用高压是因为常压时SO2的转化率已经很高，若加压对设备要求高，增大投资和能量消耗，不能用平衡移动原理解释，故A不选；氯化铝水解生成氢氧化铝胶体和HCl，HCl易挥发，升高温度促进其挥发，水解彻底，生成氢氧化铝沉淀，加热至蒸干，得到氢氧化铝固体，可以用平衡移动原理解释，故B选；对于反应2HI(g)H2(g)+I2(g)，减小容器体积，浓度增大，颜色变深，平衡并不发生移动，不能用平衡移动原理解释，故C不选；铁触媒为催化剂，使用铁触媒能加快合成氨的反应速率，但不能使平衡发生移动，不能用平衡移动原理解释，故D不选。
6.已知化合物A与 H2O在一定条件下反应生成化合物B与HCOO-，其反应历程如图所示，其中TS表示过渡态，I表示中间体。下列说法正确的是( )
A.由图可知反应历程中有三个基元反应
B.该历程中的最大能垒(活化能) E正=16.87 kJ·mol-1
C.使用更高效的催化剂可降低反应所需的活化能和反应热
D.升高温度，有利于该反应正向进行
答案 A
解析 由图可知反应历程中有三个基元反应，分别是A与H2O生成I1，I1生成I2，I2生成B与HCOO-，A正确；该历程中的最大能垒(活化能)E正=16.87 kJ·mol-1-(-1.99 kJ·mol-1)=18.86 kJ·mol-1，B错误；使用更高效的催化剂可降低反应所需的活化能，但催化剂不改变反应热，C错误；由图知，化合物A与H2O在一定条件下反应生成化合物B与HCOO-为放热反应，升高温度，不利于该反应正向进行，D错误。
7.下列有关实验探究方案设计合理的是( )
选项 实验方案 实验目的
A 向等体积等浓度的H2O2溶液中分别加入5滴等浓度的CuSO4和FeCl3溶液，观察气体产生的速率 比较Cu2+和Fe3+的催化效果
B 先将注射器充满NO2气体，然后将活塞往里推，压缩体积，观察注射器内气体颜色先变深后变浅 验证压强对平衡的影响
C 在锥形瓶内各盛有2 g锌粒(颗粒大小基本相同)，然后通过分液漏斗分别加入40 mL 1 mol·L-1和40 mL 18 mol·L-1的硫酸，比较两者收集10 mL氢气所用的时间 探究硫酸浓度对反应速率的影响
D 在FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl平衡体系中加入KCl晶体，观察并比较实验现象 探究离子浓度对平衡移动的影响
答案 B
解析 催化剂中阴、阳离子均不同，应控制阴离子相同比较Cu2+和Fe3+的催化效果，故A错误；NO2存在平衡2NO2N2O4，先将注射器充满NO2气体，然后将活塞往里推，压缩体积，观察注射器内气体颜色变化，可验证压强对平衡的影响，B正确；18 mol·L-1的硫酸为浓硫酸，与Zn反应生成二氧化硫，不能比较浓度对生成氢气速率的影响，C错误；探究生成物浓度改变对FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl化学平衡的影响，由于该反应的实质为Fe3++3SCN-Fe(SCN)3，则在平衡体系中加入KCl晶体，对平衡无影响，则不能观察到实验现象，D错误。
8.下列各组中的微粒在指定溶液中一定能大量共存的是( )
A.c(FeCl3)=1.0 mol·L-1的溶液中：HC、Cl-、H+、Na+
B.常温下，由水电离出的c(H+)=10-14 mol·L-1溶液中：N、K+、C、S
C.在c(HC)=0.1 mol·L-1的溶液中：N、[Al(OH)4]-、Cl-、N
D.常温下=0.1 mol·L-1的溶液中：K+、NH3·H2O、S、N
答案 D
解析 铁离子和碳酸氢根离子会发生相互促进的水解反应，A错误；水电离出来的c(H+)=10-14 mol·L-1的溶液可能呈酸性也可能呈碱性；如果是酸性溶液，那么碳酸根离子和氢离子会发生反应；如果是碱性溶液，铵根离子和氢氧根离子会发生反应，B错误；HC和[Al(OH)4]-会发生反应：HC+[Al(OH)4]-===Al(OH)3↓+C+H2O，C错误；=c(OH-)，所以此溶液呈碱性，氢氧根离子和这4种微粒都不发生反应，这四种微粒相互间也不反应，D正确。
9.下列装置或操作正确且对应的实验能达到实验目的的是( )
A.测定NaOH溶液的浓度 B.测定中和反应反应热 C.通过注射器活塞右移，验证Na与H2O反应放热 D.研究Fe3+、Al3+对H2O2分解速率的影响
答案 D
解析 NaOH溶液显碱性，应该使用碱式滴定管，A错误；根据图示可知简易量热计中缺少搅拌用的玻璃搅拌器，B错误；Na与H2O反应有H2生成，从而使注射器活塞向右移动，C错误；Cl-浓度相同，Fe3+、Al3+的浓度相等，相同条件下，比较H2O2溶液中产生气泡的快慢来判断Fe3+、Al3+对H2O2分解速率的影响，D正确。
10.下列叙述与对应的图示相符的是( )
A.图甲表示升高温度醋酸钠的水解程度增大，溶液碱性增强
B.图乙表示氢氟酸为弱酸，且a点Kw的数值比b点Kw的数值大
C.图丙表示压强对可逆反应2A(g)+B(g)C(g)+D(g)的影响，d的压强比c的压强大
D.图丁表示0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1醋酸溶液的滴定曲线
答案 A
解析 水解反应为吸热反应，升高温度，醋酸钠的水解程度增大，溶液的pH逐渐增大，A正确；Kw只与温度有关，a、b两点温度相同，则Kw的数值相等，B错误；该反应为气体体积减小的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，反应物的体积分数减小，根据“先拐先平数值大”可知，d的压强大于c，则平衡时反应物的体积分数应更小，C错误；醋酸为弱酸，0.100 0 mol·L-1醋酸溶液的pH大于1，D错误。
11.乙烯的产量可用来衡量一个国家石油化学工业的发展水平，通过电解可实现乙烯的高效利用，电解装置如图所示(a、b电极均为惰性电极)。下列说法正确的是( )
A.N是电源正极
B.离子交换膜是阴离子交换膜
C.a电极反应式为2C2H4+2H2O-4e-===CH3COOC2H5+4H+
D.消耗2.24 L C2H4(标准状况下)，阴极区溶液质量减少0.2 g
答案 C
解析 根据电解装置图可知，电极a上C2H4发生氧化反应生成CH3COOC2H5，故电极a为阳极，M是电源的正极，则N是电源的负极，A错误；b极为阴极，电极反应式为2H++2e-===H2，则a极生成的H+向b极移动，故离子交换膜应是阳离子交换膜，B错误；a电极为阳极，发生氧化反应，电极反应式为2C2H4+2H2O-4e-===CH3COOC2H5+4H+，C正确；标准状况下消耗2.24 L即0.1 mol C2H4，则a极生成0.2 mol H+，同时向b极移动0.2 mol H+，阴极有0.1 mol H2逸出，故阴极区溶液质量不变，D错误。
12.已知相同温度下，Ksp(BaSO4)
B.曲线②代表BaCO3的沉淀溶解曲线
C.c(Ba2+)=10-5.1 mol·L-1时两溶液中=1
D.加适量BaCl2固体可使溶液由b点变到a点
答案 C
解析 已知Ksp(BaSO4)
已知25 ℃时，Ksp(CaF2)=1.5×10-10、Ksp(MgF2)=7.5×10-11。
A.滤渣1主要含Fe(OH)3和Al(OH)3
B.除钙镁步骤中，当Ca2+、Mg2+沉淀完全时，溶液中=2
C.滤液4主要含(NH4)2CO3
D.反应①中Si可用铝替代
答案 C
解析 含锰废水中加入H2O2把Fe2+氧化为Fe3+，加入氢氧化钠调节pH生成Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀，所以滤渣1主要含Fe(OH)3和Al(OH)3，故A正确；除钙镁步骤中，当Ca2+、Mg2+沉淀完全时，溶液中====2，故B正确；“沉锰过程”是硫酸锰与NH4HCO3反应生成MnCO3沉淀、二氧化碳气体、水和硫酸铵，滤液4主要含硫酸铵，故C错误；MnO能和Al发生铝热反应生成Mn，所以反应①中Si可用铝替代，故D正确。
14.(2024·河南部分高中高二上联考)以铬酸钾为原料，电化学法制备重铬酸钾的实验装置示意图如图。下列说法不正确的是( )
A.在阴极室发生的电极反应为2H2O+2e-===2OH-+H2↑
B.在阳极室，通电后溶液逐渐由黄色变为橙红色，是因为阳极区H+浓度增大，使平衡2Cr+2H+Cr2+H2O正向移动
C.制备过程总反应的化学方程式为4K2CrO4+4H2O2K2Cr2O7+4KOH+2H2↑+O2↑
D.测定阳极液中K和Cr的含量，若为d，则此时铬酸钾的转化率为(1-)×100%
答案 D
二、非选择题(本题共4小题，共58分)
15.(12分)根据化学反应原理的相关知识回答下列问题。
(1)室温下，NaCN溶液的pH=10，其溶液中水电离出的c(H+)= 。
(2)室温下，向100 mL纯水中加入一定量的Al2(SO4)3固体， (填“促进”或“抑制”)水的电离，其原因是 (用离子方程式表示)。
(3)室温下，经测定0.1 mol·L-1 NaHSO3溶液的pH=4.0，则c(S) (填“>”“=”或“<”)c(H2SO3)。
(4)通过电解原理可以同时处理SO2和NOx等大气污染物，装置如图。
①b接直流电源的 (填“正极”或“负极”)。
②阴极的电极反应式为 。
答案 (1)1.0×10-4 mol·L-1 (2)促进 Al3++3H2OAl(OH)3+3H+ (3)> (4)①正极 ②2HS+2H++2e-===S2+2H2O
解析 (1)NaCN溶液中的OH-全部是水电离的，水电离的c(H+)等于水电离的c(OH-)，室温下，pH=10的NaCN溶液中c(OH-)= mol·L-1=1.0×10-4 mol·L-1。(2)室温下，向100 mL纯水中加入一定量的Al2(SO4)3固体，Al3+与水电离产生的OH-结合生成Al(OH)3，从而促进水的电离。(3)室温下，经测定0.1 mol·L-1 NaHSO3溶液的pH=4.0，溶液呈酸性，表明HS的电离程度大于水解程度，则c(S)>c(H2SO3)。(4)①由题图可知，SO2在b极失电子生成S，则b极为阳极，接直流电源的正极。②HS转化为S2，S元素的化合价由+4价降低为+3价，电极反应式为2HS+2H++2e-===S2+2H2O。
16.(16分)(2024·重庆高二期末)探究二氧化碳的回收对我国2060年实现碳中和具有现实意义：
(1)已知：①CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH=-41 kJ·mol-1
②C(s)+2H2(g)CH4(g) ΔH=-73 kJ·mol-1
③2CO(g)CO2(g)+C(s) ΔH=-171 kJ·mol-1
写出CO2与H2反应生成CH4和H2O(g)的热化学方程式： 。
(2)工业上用二氧化碳催化加氢可合成乙醇，其反应原理为2CO2(g)+6H2(g)C2H5OH(g)+3H2O(g) ΔH。
温度/℃ 400 500
平衡常数K 9 5.3
①(1分)通过表格中的数值可以推断：其正反应在 (填“高温”“低温”或“任何温度”)下能自发进行。
②(2分)CO2的平衡转化率与压强、温度及氢碳比m[m=]的关系分别如图a和图b所示。
图a中压强从大到小的顺序为 ，图b中氢碳比m从大到小的顺序为 。
(3)工业上也可以利用CO2和H2合成甲醇：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。某1 L恒温恒容密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2发生反应，测得CO2(g)和CH3OH(g)浓度随时间变化如图所示。
①0~3 min内，H2的平均反应速率为 mol·L-1·min-1，该温度下的平衡常数为K= 。若达平衡时，保持温度不变，向容器中再充入CO2、H2、CH3OH和H2O各0.25 mol，则此时v正 (填“>”“<”或“=”)v逆。
②下列说法能说明反应达到化学平衡状态的是 (填字母)。
A.H2的消耗速率与CH3OH的消耗速率之比为3∶1
B.混合气体的密度不变
C.混合气体的平均相对分子质量不变
D.c(CO2)和c(H2O)相等
(4)试运用盖斯定律回答下列问题：
①已知：H2O(g)===H2O(l) ΔH1=-Q1 kJ·mol-1
C2H5OH(g)===C2H5OH(l) ΔH2=-Q2 kJ·mol-1
C2H5OH(g)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(g) ΔH3=-Q3 kJ·mol-1
若使46 g液态无水酒精完全燃烧，并恢复到室温，则整个过程中放出的热量为 kJ。
②(1分)碳(s)在氧气供应不充足时，生成CO同时还部分生成CO2，因此无法通过实验直接测得反应：C(s)+O2(g)===CO(g)的ΔH。但可设计实验、利用盖斯定律计算出该反应的ΔH，计算时需要测得的实验数据有 。
答案 (1)CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) ΔH=-162 kJ·mol-1
(2)①低温 ②p1>p2>p3 m1>m2>m3
(3)①0.5 > ②AC
(4)①Q3-Q2+3Q1 ②碳(s)的燃烧热和CO(g)的燃烧热
解析 (1)根据盖斯定律，将反应②+③-①×2可得CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)， ΔH=-73 kJ·mol-1-171 kJ·mol-1+41 kJ·mol-1×2=-162 kJ·mol-1。(2)①通过表格中的数值可知，温度升高，K值减小，该反应为放热反应，正向反应气体分子数减小，是熵减反应，则根据ΔG=ΔH-TΔS<0，可知其正反应在低温下能自发进行。②该反应正向反应气体分子数减小，增大压强，平衡正向移动，CO2的平衡转化率增大，则图a中压强从大到小的顺序为p1>p2>p3；增大氢碳比，CO2的平衡转化率增大，图b中氢碳比m从大到小的顺序为m1>m2>m3。(3)①0~3 min内，H2的平均反应速率为=0.5 mol·L-1·min-1；根据图中数据，达到平衡时，CO2、H2、CH3OH和H2O的浓度分别为0.25 mol·L-1、0.75 mol·L-1、0.75 mol·L-1、0.75 mol·L-1，该温度下的平衡常数为K===；若达平衡时，保持温度不变，向容器中再充入CO2、H2、CH3OH和H2O各0.25 mol，CO2、H2、CH3OH和H2O的浓度分别为0.5 mol·L-1、1 mol·L-1、1 mol·L-1、1 mol·L-1，浓度商Q==2
a.H2O(g)===H2O(l) ΔH1=-Q1 kJ·mol-1
b.C2H5OH(g)===C2H5OH(l) ΔH2=-Q2 kJ·mol-1
c.C2H5OH(g)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(g) ΔH3=-Q3 kJ·mol-1
将反应c-b+3a可得C2H5OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-(Q3-Q2+3Q1) kJ·mol-1，若使46 g液态无水酒精完全燃烧，并恢复到室温，生成液态水，整个过程中放出的热量为(Q3-Q2+3Q1) kJ。②利用盖斯定律计算C(s)+O2(g)===CO(g)的ΔH，计算时需要测得的实验数据有碳(s)的燃烧热和CO(g)的燃烧热。
17.(14分)硫酸锌是一种重要的工业原料，ZnSO4·H2O可用于制造印染用的媒染剂、木材及皮革保存剂等。以炼锌厂锌渣(含ZnO、FeO、CuO等)为原料生产ZnSO4·H2O的流程如下：
已知：①当溶液中离子浓度小于1×10-5 mol·L-1时，认为生成沉淀的反应进行完全；
②常温下，几种金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH如下表：
金属离子 pH
开始沉淀 完全沉淀
Fe2+ 7.6 9.6
Cu2+ 4.4 6.4
Fe3+ 2.7 3.7
Zn2+ 5.4 8.0
(1)“酸浸”时，为加快溶解速率，可以采取的措施是 (任写一种)。
(2)下列物质中最适合作为试剂X的是 (填字母)。
A.H2O2 B.KMnO4 C.HNO3 D.Cl2
可能发生反应的离子方程式为 。
(3)加入的Y及调节的pH范围是 。
A.Zn(OH)2 3.7~6.4
B.ZnO 3.7~5.4
C.NaOH 3.7~5.4
D.NH3·H2O 3.7~8.0
(4)滤渣3含有Zn和 (写化学式)。
(5)硫酸锌晶体的溶解度与温度的变化如图所示。“系列操作”： 、 、洗涤、干燥。
答案 (1)适当升温(答案合理即可) (2)A H2O2+2Fe2++2H+===2Fe3++2H2O (3)B (4)Cu (5)加热浓缩 60 ℃以上趁热过滤
解析 ZnO、FeO、CuO均与硫酸反应，滤渣1为不与硫酸反应的杂质，酸浸后溶液中含有Zn2+、Fe2+、Cu2+，加入的X为氧化剂，将Fe2+氧化为Fe3+，加入Y调节pH除去Fe3+，加入锌粉与硫酸铜反应，滤渣3为过量的锌粉与置换出的铜单质，最后滤液中为硫酸锌，再经分离得到目标产物，据此分析解题。(1)“酸浸”时，为加快溶解速率，可以采取的措施是适当升温或搅拌溶液等。(2)据分析可知X为氧化剂，双氧水不会引入新的杂质，故选A；双氧水将亚铁离子氧化为铁离子，离子方程式为H2O2+2Fe2++2H+===2Fe3++2H2O。(3)加入Y是为了除去Fe3+，调节的pH应该在3.7~5.4之间，氢氧化钠会引入杂质，故选用ZnO，故选B。(5)根据硫酸锌晶体的溶解度与温度的变化可知，60 ℃以上为ZnSO4·H2O，且温度升高ZnSO4·H2O溶解度下降，则“系列操作”：加热浓缩、60 ℃以上趁热过滤、洗涤、干燥。
18.(16分)25 ℃时，三种酸的电离平衡常数如下：
化学式 CH3COOH H2CO3 HClO
电离平 衡常数 1.8×10-5 K1=4.3×10-7， K2=5.6×10-11 3.0×10-8
(1)一般情况下，当温度升高时，Ka (填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)下列三种离子结合H+能力最强的是 (填字母，下同)。
A. B.ClO- C.CH3COO-
(3)(3分)下列反应不能发生的是 。
A.+CH3COOH===CH3COO-+CO2↑+H2O
B.ClO-+CH3COOH===CH3COO-+HClO
C.+2HClO===CO2↑+H2O+2ClO-
D.2ClO-+CO2+H2O===+2HClO
(4)(3分)用蒸馏水稀释0.10 mol·L-1的醋酸，下列各式表示的数值随水量的增加而增大的是 。
A. B.
C. D.
(5)已知水的电离平衡曲线如图示。
图中五点Kw间的关系是 。若从A点到D点，可采用的措施是 (填字母)。
a.升温 b.加入少量的盐酸
c.加入少量的NH4Cl
(6)100 ℃温度下的pH=8的Ba(OH)2溶液与pH=5的稀盐酸混合，并保持恒温，欲使混合溶液pH=6，则Ba(OH)2与盐酸的体积比为 。
答案 (1)增大 (2)A (3)CD (4)B (5)B>C>A=E=D bc (6)1∶10
解析 (1)升高温度能促进弱电解质的电离，所以当温度升高时，Ka增大。(2)电离平衡常数越大，越易电离，溶液中离子浓度越大，则酸性强弱为CH3COOH>H2CO3>HClO>，酸根离子对应的酸的酸性越强，酸根离子结合H+的能力越弱，则四种离子结合H+的能力由大到小的顺序是>ClO->>CH3COO-。(3)酸性：CH3COOH>H2CO3，所以CH3COOH能够制取碳酸，该反应能够发生，A项不选；酸性：CH3COOH>HClO，CH3COOH能够制取HClO，该反应能够发生，B项不选；酸性：H2CO3>HClO，HClO的酸性小于碳酸，该反应无法发生，C项选；酸性：H2CO3>HClO>，碳酸与次氯酸根离子反应只能生成碳酸氢根离子，不会生成，该反应不能发生，D项选。(4)加水促进醋酸电离，则溶液中n(H+)增大而n(CH3COOH)减小，则减小，=，则减小，A项不选；加水促进醋酸电离，则溶液中n(CH3COO-)增大而n(CH3COOH)减小，则增大，=，故增大，B项选；随着水的加入，溶液中c(H+)减小而Kw不变，故的值减小，C项不选；==，随着水的加入，溶液中c(H+)减小而Kw不变，故的值减小，即的值减小，D项不选。(5)Kw只随温度变化而变化，故当温度相同时，Kw相同，而温度升高促进水的电离，则Kw增大，故五点Kw间的关系是B>C>A=E=D；从A点到D点，H+浓度增大，而OH-浓度减小；从A点到D点，温度相同，不可能是升温，a项不选；加入少量的盐酸，溶液中H+浓度增大，可从A点到D点，b项选；加入少量的NH4Cl，水解使溶液显酸性，H+浓度增大，可从A点到D点，c项选。(6)由图可知，100 ℃温度下，Kw=10-12，pH=8的Ba(OH)2溶液与pH=5的稀盐酸混合，并保持恒温，欲使混合溶液pH=6，说明酸碱恰好完全反应，pH=8的Ba(OH)2溶液中OH-的浓度为10-4 mol·L-1，pH=5的稀盐酸中H+的浓度为10-5 mol·L-1，Ba(OH)2溶液中OH-浓度与稀盐酸中H+浓度之比为10∶1，二者恰好完全反应，则Ba(OH)2与盐酸的体积比为1∶10。