2025-2026学年人教版化学高一选择性必修一期末综合检测练习卷（含答案）
文档属性
| 名称 | 2025-2026学年人教版化学高一选择性必修一期末综合检测练习卷（含答案） |
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| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 680.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2026-01-17 12:30:22 | ||
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文档简介
人教版化学选择性必修一期末综合检测练习卷
(时间：90分钟 满分：100分)
一、选择题(本题共12小题，每小题2分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1．二氧化碳的捕捉与封存是实现温室气体减排的重要途径之一，也是未来实现低碳经济转型的重要环节。一些科学家利用太阳能加热反应器来“捕捉”空气中的CO2(如图所示)。下列说法正确的是( )
A．步骤一中生成CaCO3的反应为吸热反应
B．步骤一中反应的ΔS>0
C．步骤一与步骤二中的反应互为可逆反应
D．步骤二的反应能否自发进行，与温度有关
2．“乌铜走银”是我国非物质文化遗产之一，该工艺将部分氧化的银丝镶嵌于铜器表面，艺人用“出汗的手”边捂边揉搓铜器，铜表面逐渐变黑，银丝变得银光闪闪。下列说法正确的是( )
A．“乌铜走银”可以类推：“乌铜走铝”
B．“乌铜走银”的反应为Ag2O＋Cu===2Ag＋CuO
C．负极反应为Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－
D．每生成40 g CuO时转移2 mol 电子
3．可逆反应2NO2(g)? ?2NO(g)＋O2(g)在体积固定的密闭容器中反应，达到平衡状态的标志是( )
①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2
②用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率比为2∶2∶1的状态
③混合气体的颜色不再改变的状态
④混合气体的密度不再改变的状态
⑤混合气体的平均摩尔质量不再改变的状态
⑥混合气体的压强不再改变的状态
A．①②③④ B．③④⑤⑥
C．①③⑤⑥ D．全部
4．某同学设计如图所示实验，探究反应中的能量变化。下列判断正确的是( )
A．实验a、b、c中温度计读数均增大
B．将实验a中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量有所增加
C．实验b中用玻璃棒搅拌的目的是使反应的焓变增大
D．实验c中若用NaOH固体测定中和反应反应热，则测定结果的绝对值偏高
5．以KOH溶液为电解质溶液，分别组成CH3OH-O2、H2-O2、N2H4-O2清洁燃料电池。下列说法正确的是( )
A．放电过程中，OH－均向正极移动
B．放电过程中，KOH物质的量均减小
C．消耗等质量氧气时，H2-O2燃料电池的理论放电量最大
D．消耗等物质的量燃料时，CH3OH-O2燃料电池的理论放电量最大
6．将BaO2放入密闭真空容器中，反应2BaO2(s)? ?2BaO(s)＋O2(g)达到平衡，保持温度不变，缩小容器容积，体系重新达到平衡。下列说法正确的是( )
A．BaO量不变 B．氧气压强不变
C．氧气浓度增大 D．平衡常数减小
7．已知反应：2NO2(g)? ?N2O4(g) ΔH<0。 将一定量的NO2充入注射器后封口，起始状态如图甲所示，恒温条件下，在拉伸或压缩注射器活塞的过程中气体的透光率(气体颜色越深，透光率越小)随时间的变化情况如图乙所示。下列对注射器活塞移动轨迹的判断正确的是( )
A．N→M→N B．N→M→P
C．N→P→N D．N→P→M
8．科学家利用H2S、HCN(氰化氢)和紫外线合成了核酸的前体，将探索地球生命起源的研究向前推进了一大步。下列说法正确的是( )
A．H2S属于强电解质，HCN属于弱电解质
B．常温下0.01 mol·L－1 HCN溶液的pH＝2
C．H2S溶液中存在1种分子
D．HCN溶液中存在3种离子
9．甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理如下：
①CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋3H2(g) ΔH＝＋49.0 kJ·mol－1
②CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g) ΔH＝－192.9 kJ·mol－1
下列说法正确的是( )
A．CH3OH的燃烧热ΔH＝－192.9 kJ·mol－1
B．反应①中的能量变化如图所示
C．CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量
D．根据②推知反应CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)的ΔH>－192.9 kJ·mol－1
10．我国首条生态马路在上海市复兴东路隧道建成，它运用了光触媒技术，在路面涂上一种光催化涂料，能吸收空气中近45%的有毒废气，其中涉及的反应之一为2NO(g)＋2CO(g)? ?N2(g)＋2CO2(g) ΔH<0。下列有关该反应的说法正确的是( )
A．降低温度，活化分子间有效碰撞频率降低，不利于该反应正向进行
B．增大压强能使该反应的化学平衡常数K增大
C．NO(g)和CO(g)分子间只要发生有合适取向的碰撞就能发生化学反应
D．使用光催化剂能降低反应的活化能，增大活化分子百分数
11．化工生产中常用MnS作为沉淀剂除去工业废水中的Cu2＋：Cu2＋(aq)＋MnS(s)? ?CuS(s)＋Mn2＋(aq)。下列说法错误的是( )
A．MnS的溶解度比CuS的溶解度大
B．该反应达平衡时c(Mn2＋)＝c(Cu2＋)
C．往平衡体系中加入少量CuSO4固体后，c(Mn2＋)变大
D．也可以用FeS作沉淀剂
12．一种分解氯化铵实现产物分离的物质转化关系如图所示，其中b、d代表MgO或Mg(OH)Cl中的一种。下列说法正确的是( )
A．a、c分别是HCl、NH3
B．d既可以是MgO，也可以是Mg(OH)Cl
C．已知MgCl2为副产物，则通入水蒸气可减少MgCl2的产生
D．等压条件下，反应①、②的反应热之和，小于氯化铵直接分解的反应热
二、选择题(本题共6小题，每小题4分，共24分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)
13．已知反应X(g)＋Y(g)? ?R(g)＋Q(g)的平衡常数与温度的关系如下表所示。830 ℃时，向一个2 L 的密闭容器中充入0.2 mol X和0.8 mol Y，反应初始4 s内v(X)＝0.005 mol·L－1·s－1。下列说法正确的是( )
温度/℃ 700 800 830 1 000 1 200
平衡常数 1.7 1.1 1.0 0.6 0.4
A．4 s时容器内c(Y)＝0.76 mol·L－1
B．830 ℃达平衡时，X的转化率为80%
C．反应达平衡后，升高温度，平衡逆向移动
D．1 200 ℃时反应R(g)＋Q(g)? ?X(g)＋Y(g)的平衡常数K＝0.4
14．工业上可采用CH3OHCO＋2H2的方法来制取高纯度的CO和H2。我国科研人员通过计算机模拟，研究了在钯基催化剂表面甲醇制氢的反应历程如图所示，其中吸附在钯催化剂表面上的物种用*标注。下列说法正确的是( )
已知：甲醇(CH3OH)脱氢反应的第一步历程，有两种可能方式：
方式Ⅰ：CH3OH*―→CH3O*＋H* Ea＝＋103.1 kJ·mol－1
方式Ⅱ：CH3OH*―→CH＋OH* Eb＝＋249.3 kJ·mol－1
A．CH3OH*―→CO*＋2H2(g)的ΔH＞0
B．①②都为O—H的断裂过程
C．由活化能E值推测，甲醇裂解过程主要经历的方式应为Ⅱ
D．放热最多阶段的方程式为CHO*＋3H*―→CO*＋4H*
15．下列对如图两烧杯中的溶液分析一定正确的是( )
A．甲、乙两烧杯中水电离出的OH－浓度：甲＜乙
B．分别稀释相同倍数，溶液pH变化：甲＜乙
C．相同条件下，AgCl(s)在甲中溶解度大于在乙中
D．向乙烧杯中加入10.0 mL 0.1 mol·L－1 NaOH溶液后一定存在：c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)
16．Li?Al/FeS电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反应为2Li＋＋FeS＋2e－===Li2S＋Fe。下列有关该电池的说法中，正确的是( )
A．Li?Al在电池中作为负极材料，该材料中Li的化合价为＋1价
B．该电池的电池反应为2Li＋FeS===Li2S＋Fe
C．负极的电极反应为Al－3e－===Al3＋
D．充电时，阴极发生的电极反应为Li2S＋Fe－2e－===2Li＋＋FeS
17．利用烟道气中的SO2经NaHSO3过饱和溶液结晶脱水生产Na2S2O5的工艺流程如图所示。下列说法错误的是( )
A．pH＝4.1时，Ⅰ中溶液为Na2SO3溶液
B．Ⅲ中溶液中c(SO)>c(H2SO3)
C．向Na2CO3饱和溶液中通入SO2的过程中，水的电离程度先增大后减小
D．工艺中加入Na2CO3固体，并再次充入SO2的目的是得到NaHSO3溶液
18．在一体积可变的密闭容器中加入足量的Mn3C固体，并充入0.1 mol CO2，发生反应Mn3C(s)＋CO2(g) 3Mn(s)＋2CO(g)。已知：CO与CO2平衡分压比的自然对数值[ln]与温度的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A．平衡常数K值随着温度的升高而增大
B．缩小容器体积有利于提高CO2的平衡转化率
C．X点反应达到平衡时，CO2的转化率约为66.7%
D．向X点对应的平衡体系再充入0.1 mol CO2和0.1 mol CO，平衡不移动
三、非选择题(本题共4小题，共52分)
19．(12分)请按要求填空。
(1)一种以葡萄糖为燃料的微生物电池，其工作原理如图所示：
①写出负极电极反应：____________________________________________；
②随着电池不断放电，电解质溶液的酸性________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)查阅资料发现AgSCN为白色难溶物，Ag＋可以氧化SCN－和Fe2＋。为探究SCN－和Fe2＋的还原性强弱，某同学设计了如图所示实验装置并进行下列实验。
先断开电键K，向溶液X中滴加0.1 mol·L－1KSCN溶液，无明显现象，说明______________________；闭合电键K后，若观察到的实验现象有：溶液X逐渐变红、右边石墨电极上有固体析出、电流表指针偏转，据此得出的结论是____________________，溶液变红的原因是____________________________、__________________________(用电极反应和离子方程式表示)。
(3)一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体，电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体，在熔融状态下能传导O2－。 通入丁烷的一极的电极反应为__________________________________________________________。
20．(12分)碘在科研与生活中有重要应用。某兴趣小组用0.50 mol·L－1 KI、0.2%淀粉溶液、0.20 mol·L－1 K2S2O8、0.10 mol·L－1 Na2S2O3等试剂，探究反应条件对化学反应速率的影响。
已知：S2O＋2I－===2SO＋I2(慢)
I2＋2S2O===2I－＋S4O(快)
(1)向KI、Na2S2O3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液，当溶液中的__________耗尽后，溶液颜色将由无色变为蓝色。为确保能观察到蓝色，S2O与S2O初始的物质的量需满足的关系为n(S2O)∶n(S2O)________。
(2)为探究反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案如下表所示：
实验 序号 体积V/mL
K2S2O8 溶液 水 KI溶液 Na2S2O3 溶液 淀粉 溶液
① 10.0 0.0 4.0 4.0 2.0
② 9.0 1.0 4.0 4.0 2.0
③ 8.0 V 4.0 4.0 2.0
表中V＝________，理由是_____________________________________________。
(3)已知某条件下，c(S2O)与反应时间t的变化曲线如图所示，若保持其他条件不变，请在图中分别画出降低反应温度和加入催化剂时c(S2O)-t的变化曲线示意图(进行相应的标注)。
21．(10分)草酸镍(NiC2O4)难溶于水，常用于制备镍催化剂。以白铜矿(主要含镍和铜，还有少量铁和硅杂质)为原料制备草酸镍的流程如图所示：
已知：①浸出液含Fe3＋、Ni2＋、Cu2＋、H＋、NO、SO。
②pH升高，Fe3＋生成Fe(OH)3的速率增大。
回答下列问题：
(1)“酸浸”时可以适当加热，提高反应速率，但是温度不宜过高，其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)“萃取、分液”步骤中除去的主要金属阳离子是________(填离子符号)。
(3)“还原剂R”宜选择________(填化学式)。“氧化”时反应的离子方程式为___________________________________________________________________。
(4)“氧化”速率与温度的关系如图所示。70 ℃时氧化率达到“峰值”，其原因是__________________________________________________________________ __________________________________________________________________。
22．(18分)某研究小组对一元有机弱酸HA在溶剂苯和水的混合体系中的溶解程度进行研究。在25 ℃时，弱酸HA在水中部分电离，当HA浓度为3.0×10－3 mol·L－1时，其电离度为0.20(电离度＝已电离的HA分子数/起始HA的总分子数)；在苯中部分发生双聚，生成(HA)2。该平衡体系中，一元有机弱酸HA在溶剂苯(B)和水(W)中的分配系数为K，K＝＝1.0，即达到平衡后，以分子形式存在的HA在苯和水两种溶剂中的比例为1∶1。其他信息如下：
25 ℃平衡体系(苯、水、HA) 平衡常数 焓变 起始总浓度
在水中，HA??H＋＋A－ K1 ΔH1 3.0×10－3 mol·L－1
在苯中，2HA??(HA)2 K2 ΔH2 4.0×10－3 mol·L－1
回答下列问题：
(1)计算25 ℃时水溶液中HA的电离平衡常数K1＝________。
(2)25 ℃时，该水溶液的pH为________(已知：lg 2≈0.3，lg 3≈0.5)，在苯体系中HA的转化率为________。
(3)在苯中，HA发生双聚：2HA? ?(HA)2，反应在较低温度下自发进行，则ΔH2________(填“>”“<”或“＝”)0。
(4)25 ℃混合体系中，HA在苯中发生双聚，若测得某时刻溶液中粒子浓度满足＝130，则反应向________(填“正”或“逆”)反应方向进行。
(5)在25 ℃时，用0.100 0 mol·L－1氢氧化钠溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L－1 HA水溶液的大致滴定曲线示意图正确的是________(填字母序号，下同)。(已知：≈3.87，lg 3.87≈0.6。)
(6)根据你所选定的滴定曲线图，在滴定过程中下列说法正确的是________。
A．当加入10.00 mL氢氧化钠溶液时：c(A－)＋c(OH－)＝c(HA)＋c(H＋)
B．在pH＝7的溶液中：c(Na＋)＝c(HA)＋c(A－)
C．在恰好完全反应的溶液中：c(Na＋)＞c(A－)＞c(OH－)＞c(H＋)
D．滴定过程中可能出现：c(HA)＞c(A－)＞c(H＋)＞c(Na＋)＞c(OH－)
人教版化学选择性必修一期末综合检测练习卷
(时间：90分钟 满分：100分)
一、选择题(本题共12小题，每小题2分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1．二氧化碳的捕捉与封存是实现温室气体减排的重要途径之一，也是未来实现低碳经济转型的重要环节。一些科学家利用太阳能加热反应器来“捕捉”空气中的CO2(如图所示)。下列说法正确的是( )
A．步骤一中生成CaCO3的反应为吸热反应
B．步骤一中反应的ΔS>0
C．步骤一与步骤二中的反应互为可逆反应
D．步骤二的反应能否自发进行，与温度有关
D 解析：CaO和CO2反应为放热反应，A错误；步骤一中反应为CaO和CO2化合生成CaCO3，为熵减的反应，ΔS<0，B错误；步骤一和步骤二中反应的条件不同，所以不互为可逆反应，C错误；步骤二的反应CaCO3CaO＋CO2↑为熵增的吸热反应，若要使ΔG＝ΔH－TΔS<0，则高温有利于自发进行，D正确。
2．“乌铜走银”是我国非物质文化遗产之一，该工艺将部分氧化的银丝镶嵌于铜器表面，艺人用“出汗的手”边捂边揉搓铜器，铜表面逐渐变黑，银丝变得银光闪闪。下列说法正确的是( )
A．“乌铜走银”可以类推：“乌铜走铝”
B．“乌铜走银”的反应为Ag2O＋Cu===2Ag＋CuO
C．负极反应为Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－
D．每生成40 g CuO时转移2 mol 电子
B 解析：“乌铜走银”是铜和氧化银构成原电池，Cu的金属活动性大于Ag，使氧化银转化为银，而铝的活泼性大于铜，氧化铝不能被铜还原，A项错误；“乌铜走银”是铜和氧化银构成原电池，Cu的金属活动性大于Ag，使氧化银转化为银，反应方程式为Ag2O＋Cu===2Ag＋CuO，B项正确；负极上，Cu被氧化为CuO，电极反应为Cu＋2OH－－2e－===CuO＋H2O，C项错误；40 g CuO的物质的量为＝0.5 mol，根据负极的电极反应Cu＋2OH－－2e－===CuO＋H2O可知，每生成0.5 mol CuO时，转移1 mol 电子，D项错误。
3．可逆反应2NO2(g)? ?2NO(g)＋O2(g)在体积固定的密闭容器中反应，达到平衡状态的标志是( )
①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2
②用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率比为2∶2∶1的状态
③混合气体的颜色不再改变的状态
④混合气体的密度不再改变的状态
⑤混合气体的平均摩尔质量不再改变的状态
⑥混合气体的压强不再改变的状态
A．①②③④ B．③④⑤⑥
C．①③⑤⑥ D．全部
C 解析：①单位时间内生成n mol O2等效于消耗2n mol NO2，同时生成2n mol NO2，正、逆反应速率相等，故正确；②只要反应发生，用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率比一定为2∶2∶1，故错误；③混合气体的颜色不再改变，说明NO2的浓度不变，反应达到平衡状态，故正确；④混合气体的密度保持不变，故错误；⑤混合气体的平均摩尔质量不再改变，说明气体的物质的量不变，反应达到平衡状态，故正确；⑥混合气体的压强不再改变，说明气体的物质的量不变，反应达到平衡状态，故正确。
4．某同学设计如图所示实验，探究反应中的能量变化。下列判断正确的是( )
A．实验a、b、c中温度计读数均增大
B．将实验a中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量有所增加
C．实验b中用玻璃棒搅拌的目的是使反应的焓变增大
D．实验c中若用NaOH固体测定中和反应反应热，则测定结果的绝对值偏高
D 解析：金属和酸反应、酸碱中和反应为放热反应，Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl反应是吸热反应，A错误；等质量的铝粉和铝片分别和盐酸反应释放出的热量一样多，B错误；实验b中用玻璃棒搅拌的目的是使反应充分进行，但不会改变反应的焓变，C错误；NaOH固体溶解放出热量，则测定结果的绝对值偏高，D正确。
5．以KOH溶液为电解质溶液，分别组成CH3OH-O2、H2-O2、N2H4-O2清洁燃料电池。下列说法正确的是( )
A．放电过程中，OH－均向正极移动
B．放电过程中，KOH物质的量均减小
C．消耗等质量氧气时，H2-O2燃料电池的理论放电量最大
D．消耗等物质的量燃料时，CH3OH-O2燃料电池的理论放电量最大
D 解析：放电过程为原电池工作原理，OH－均向负极移动，故A错误；CH3OH-O2、H2-O2、N2H4-O2的总反应分别为2CH3OH＋3O2＋4OH－===2CO＋6H2O,2H2＋O2===2H2O，N2H4＋O2===N2＋2H2O，其中H2-O2、N2H4-O2清洁燃料电池总反应中未消耗KOH，所以此时KOH的物质的量不变，故B错误；理论放电量与转移电子数有关，根据总反应，当消耗等质量氧气时，放电量相同，故C错误；根据总反应可知，消耗等物质的量的燃料时，CH3OH消耗的氧气是最多的，所以放电量最大，故D正确。
6．将BaO2放入密闭真空容器中，反应2BaO2(s)? ?2BaO(s)＋O2(g)达到平衡，保持温度不变，缩小容器容积，体系重新达到平衡。下列说法正确的是( )
A．BaO量不变 B．氧气压强不变
C．氧气浓度增大 D．平衡常数减小
B 解析：缩小容器体积，增大压强，平衡向逆反应方向移动，则BaO的量减小，故A错误；平衡向逆反应方向移动，但温度不变，平衡常数不变，根据K＝c(O2)，则氧气浓度不变，其压强不变，故B正确，C、D错误。
7．已知反应：2NO2(g)? ?N2O4(g) ΔH<0。 将一定量的NO2充入注射器后封口，起始状态如图甲所示，恒温条件下，在拉伸或压缩注射器活塞的过程中气体的透光率(气体颜色越深，透光率越小)随时间的变化情况如图乙所示。下列对注射器活塞移动轨迹的判断正确的是( )
A．N→M→N B．N→M→P
C．N→P→N D．N→P→M
C 解析：由图可知，当透光率瞬间增大时，说明NO2的浓度瞬间减小，故为向外拉伸注射器活塞，然后平衡逆向移动(NO2浓度增大，透光率减小)直至建立新的平衡，则活塞移动轨迹为N→P；之后透光率突然下降，说明NO2的浓度突然增大，故为向内压缩注射器活塞，然后平衡正向移动(NO2浓度减小，透光率增大)直至建立新的平衡，该平衡下的透光率与开始时相同，则说明活塞移动轨迹为P→N。综上可知，注射器活塞的移动轨迹为N→P→N，C项正确。
8．科学家利用H2S、HCN(氰化氢)和紫外线合成了核酸的前体，将探索地球生命起源的研究向前推进了一大步。下列说法正确的是( )
A．H2S属于强电解质，HCN属于弱电解质
B．常温下0.01 mol·L－1 HCN溶液的pH＝2
C．H2S溶液中存在1种分子
D．HCN溶液中存在3种离子
D 解析：H2S和HCN均属于弱电解质，A项错误；HCN是弱酸，在水溶液中不能完全电离，故常温下0.01 mol·L－1 HCN溶液的pH>2，B项错误；H2S溶液中存在2种分子：H2S、H2O，C项错误；HCN溶液中存在3种离子：H＋、OH－、CN－，D项正确。
9．甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理如下：
①CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋3H2(g) ΔH＝＋49.0 kJ·mol－1
②CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g) ΔH＝－192.9 kJ·mol－1
下列说法正确的是( )
A．CH3OH的燃烧热ΔH＝－192.9 kJ·mol－1
B．反应①中的能量变化如图所示
C．CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量
D．根据②推知反应CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)的ΔH>－192.9 kJ·mol－1
D 解析：由②知CH3OH并不是完全燃烧，燃烧产物是液态水和二氧化碳时放出的热量才是其燃烧热，A错误；反应①的ΔH＞0，而图示的ΔH＝生成物总能量－反应物总能量＜0，B错误；由已知可知，反应①为吸热反应，而反应②为放热反应，C错误；同物质的量的同种物质，气态时能量最高，其次是液态时，固态时能量最低，由②推知反应：CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)的ΔH＞－192.9 kJ·mol－1，D正确。
10．我国首条生态马路在上海市复兴东路隧道建成，它运用了光触媒技术，在路面涂上一种光催化涂料，能吸收空气中近45%的有毒废气，其中涉及的反应之一为2NO(g)＋2CO(g)? ?N2(g)＋2CO2(g) ΔH<0。下列有关该反应的说法正确的是( )
A．降低温度，活化分子间有效碰撞频率降低，不利于该反应正向进行
B．增大压强能使该反应的化学平衡常数K增大
C．NO(g)和CO(g)分子间只要发生有合适取向的碰撞就能发生化学反应
D．使用光催化剂能降低反应的活化能，增大活化分子百分数
D 解析：该反应是放热反应，降低温度，平衡正向移动，A项错误；平衡常数与温度有关，压强不影响平衡常数，B项错误；有效碰撞的前提之一是反应物分子必须具有足够的能量，C项错误；催化剂能降低反应的活化能，从而增大活化分子百分数，D项正确。
11．化工生产中常用MnS作为沉淀剂除去工业废水中的Cu2＋：Cu2＋(aq)＋MnS(s)? ?CuS(s)＋Mn2＋(aq)。下列说法错误的是( )
A．MnS的溶解度比CuS的溶解度大
B．该反应达平衡时c(Mn2＋)＝c(Cu2＋)
C．往平衡体系中加入少量CuSO4固体后，c(Mn2＋)变大
D．也可以用FeS作沉淀剂
B 解析：沉淀转化是向生成更难溶的沉淀方向进行，即Ksp(MnS)>Ksp(CuS)，而MnS、CuS的阴、阳离子个数比相同，故MnS在水中的溶解能力较强，溶解度较大，A项正确；该反应达平衡时c(Mn2＋)、c(Cu2＋)保持不变，但不相等，B项错误；往平衡体系中加入少量CuSO4固体后，Cu2＋浓度增大，平衡正向移动，c(Mn2＋)变大，C项正确；FeS、MnS、ZnS等难溶物都可作沉淀剂，D项正确。
12．(2023·北京卷)一种分解氯化铵实现产物分离的物质转化关系如图所示，其中b、d代表MgO或Mg(OH)Cl中的一种。下列说法正确的是( )
A．a、c分别是HCl、NH3
B．d既可以是MgO，也可以是Mg(OH)Cl
C．已知MgCl2为副产物，则通入水蒸气可减少MgCl2的产生
D．等压条件下，反应①、②的反应热之和，小于氯化铵直接分解的反应热
C 解析：NH4Cl分解的产物是NH3和HCl，分解得到的HCl和MgO反应生成Mg(OH)Cl，Mg(OH)Cl 可以分解得到HCl和MgO，则a为NH3，b为Mg(OH)Cl，c为HCl，d为MgO，A、B错误；MgCl2可以水解生成Mg(OH)Cl，通入水蒸气可以减少MgCl2的生成，C正确；反应①和反应②相加即为NH4Cl的分解反应，由盖斯定律可知，等压条件下，反应①、②的反应热之和等于NH4Cl直接分解的反应热，D错误。
二、选择题(本题共6小题，每小题4分，共24分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)
13．已知反应X(g)＋Y(g)? ?R(g)＋Q(g)的平衡常数与温度的关系如下表所示。830 ℃时，向一个2 L 的密闭容器中充入0.2 mol X和0.8 mol Y，反应初始4 s内v(X)＝0.005 mol·L－1·s－1。下列说法正确的是( )
温度/℃ 700 800 830 1 000 1 200
平衡常数 1.7 1.1 1.0 0.6 0.4
A．4 s时容器内c(Y)＝0.76 mol·L－1
B．830 ℃达平衡时，X的转化率为80%
C．反应达平衡后，升高温度，平衡逆向移动
D．1 200 ℃时反应R(g)＋Q(g)? ?X(g)＋Y(g)的平衡常数K＝0.4
BC 解析：反应初始4 s内X的平均反应速率v(X)＝0.005 mol·L－1·s－1，根据速率之比等于化学计量数之比，可知v(Y)＝v(X)＝0.005 mol·L－1·s－1，则4 s内Y的物质的量浓度减小0.005 mol·L－1·s－1×4 s＝0.02 mol·L－1，Y的起始浓度为＝0.4 mol·L－1，故4 s时c(Y)＝0.4 mol·L－1－0.02 mol·L－1＝0.38 mol·L－1，A错误；设830 ℃达平衡时X的浓度减小量为x mol·L－1，则：
X(g) ＋ Y(g) ? R(g)＋Q(g)
开始/(mol·L－1): 0.1 0.4 0 0
变化/(mol·L－1): x x x x
平衡/(mol·L－1): 0.1－x 0.4－x x x
故＝1.0，解得x＝0.08，所以平衡时X的转化率为×100%＝80%，B正确；由表格中数据可知，温度升高，化学平衡常数减小，平衡逆向移动，C正确；1 200 ℃时反应X(g)＋Y(g)??R(g)＋Q(g)的平衡常数为0.4，所以1 200 ℃时反应R(g)＋Q(g)? ?X(g)＋Y(g)的平衡常数为＝2.5，D错误。
14．工业上可采用CH3OHCO＋2H2的方法来制取高纯度的CO和H2。我国科研人员通过计算机模拟，研究了在钯基催化剂表面甲醇制氢的反应历程如图所示，其中吸附在钯催化剂表面上的物种用*标注。下列说法正确的是( )
已知：甲醇(CH3OH)脱氢反应的第一步历程，有两种可能方式：
方式Ⅰ：CH3OH*―→CH3O*＋H* Ea＝＋103.1 kJ·mol－1
方式Ⅱ：CH3OH*―→CH＋OH* Eb＝＋249.3 kJ·mol－1
A．CH3OH*―→CO*＋2H2(g)的ΔH＞0
B．①②都为O—H的断裂过程
C．由活化能E值推测，甲醇裂解过程主要经历的方式应为Ⅱ
D．放热最多阶段的方程式为CHO*＋3H*―→CO*＋4H*
AD 解析：ΔH＝生成物相对能量－反应物相对能量，根据图示可知生成物的能量比反应物的能量高，因此该反应为吸热反应，ΔH＞0，A正确；根据图示可知过程①是断裂H—O，过程②断裂的是C—H，B错误；催化剂能降低反应的活化能，增大反应速率，方式Ⅰ的活化能低，说明甲醇裂解过程主要经历的方式为Ⅰ，C错误；由图可知CHO*和3H*转化为CO*和4H*这一步放出热量最多，反应方程式为CHO*＋3H*―→CO*＋4H*，D正确。
15．下列对如图两烧杯中的溶液分析一定正确的是( )
A．甲、乙两烧杯中水电离出的OH－浓度：甲＜乙
B．分别稀释相同倍数，溶液pH变化：甲＜乙
C．相同条件下，AgCl(s)在甲中溶解度大于在乙中
D．向乙烧杯中加入10.0 mL 0.1 mol·L－1 NaOH溶液后一定存在：c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)
BC 解析：溶液的酸性越强，对水的电离抑制程度越大，由于乙烧杯中含有强电解质HCl，故乙烧杯中溶液的酸性比甲强，则对水的电离的抑制更强，即乙中水的电离程度更小，水电离出的OH－浓度：甲＞乙，故A错误；加水稀释，弱电解质的电离平衡被促进，故甲中氢离子浓度下降较乙中的慢，则pH变化：甲＜乙，故B正确；乙中含有的氯离子对AgCl的溶解平衡有抑制作用，故相同条件下，AgCl(s)在甲中溶解度大于在乙中，故C正确；向乙烧杯中加入10.0 mL 0.1 mol·L－1 NaOH溶液后，溶液中存在电荷守恒：c(H＋)＋c(Na＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)＋c(Cl－)，但由于乙烧杯中HCl的物质的量不明确，故与加入的NaOH的物质的量是否相等无法确定，故所得溶液中c(Na＋) 不一定等于c(Cl－)，故c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)不一定成立，故D错误。
16．Li?Al/FeS电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反应为2Li＋＋FeS＋2e－===Li2S＋Fe。下列有关该电池的说法中，正确的是( )
A．Li?Al在电池中作为负极材料，该材料中Li的化合价为＋1价
B．该电池的电池反应为2Li＋FeS===Li2S＋Fe
C．负极的电极反应为Al－3e－===Al3＋
D．充电时，阴极发生的电极反应为Li2S＋Fe－2e－===2Li＋＋FeS
B 解析：在该电池中Li?Al是负极材料，该材料中Li的化合价为0价，负极的电极反应为Li－e－===Li＋，结合题给的正极的反应可推出总反应为2Li＋FeS===Li2S＋Fe，故B项正确，A、C两项错误；充电时，阴极上发生还原反应，故D项错误。
17．利用烟道气中的SO2经NaHSO3过饱和溶液结晶脱水生产Na2S2O5的工艺流程如图所示。下列说法错误的是( )
A．pH＝4.1时，Ⅰ中溶液为Na2SO3溶液
B．Ⅲ中溶液中c(SO)>c(H2SO3)
C．向Na2CO3饱和溶液中通入SO2的过程中，水的电离程度先增大后减小
D．工艺中加入Na2CO3固体，并再次充入SO2的目的是得到NaHSO3溶液
AC 解析：向Na2CO3饱和溶液中通入SO2，溶液pH变为4.1，呈酸性，而Na2SO3溶液呈碱性，且该工艺流程中需制备NaHSO3过饱和溶液，故Ⅰ中的溶液应为NaHSO3溶液，再加入Na2CO3固体，将NaHSO3转化为Na2SO3(其溶液呈碱性)，再次通入SO2，将Na2SO3转化为NaHSO3，得到NaHSO3过饱和溶液，由NaHSO3过饱和溶液结晶脱水制得Na2S2O5，据此分析解答。由流程分析可知，A项错误；Ⅲ中为NaHSO3过饱和溶液，溶液呈酸性，故HSO的电离程度(电离产生SO)大于其水解程度(水解产生H2SO3)，则c(SO)>c(H2SO3)，B项正确；Na2CO3溶液呈碱性，CO水解促进水的电离，通入SO2后(SO2的水溶液显酸性，会抑制水的电离)，水的电离程度逐渐减小，直至得到NaHSO3溶液(显酸性，抑制水的电离)，C项错误；由流程分析可知，D项正确。
18．在一体积可变的密闭容器中加入足量的Mn3C固体，并充入0.1 mol CO2，发生反应Mn3C(s)＋CO2(g) 3Mn(s)＋2CO(g)。已知：CO与CO2平衡分压比的自然对数值[ln]与温度的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A．平衡常数K值随着温度的升高而增大
B．缩小容器体积有利于提高CO2的平衡转化率
C．X点反应达到平衡时，CO2的转化率约为66.7%
D．向X点对应的平衡体系再充入0.1 mol CO2和0.1 mol CO，平衡不移动
AD 解析：根据图中曲线得到温度越高，ln越大，则越大，说明温度升高，CO的物质的量浓度越大，平衡正向移动，因此平衡常数K值随着温度的升高而增大，故A正确；该反应是体积增大的反应，缩小容器体积，平衡逆向移动，CO2的平衡转化率降低，故B错误；X点反应达到平衡时，CO的物质的量和CO2的物质的量相等，设为x，由于生成CO时，消耗的CO2的物质的量是生成CO的物质的量的一半，则消耗的CO2的物质的量为0.5x，因此CO2的转化率约为×100%≈33.3%，故C错误；平衡体系X点CO的压强和CO2的压强相等，即两者物质的量相等，由于是体积可变的密闭容器，向X点对应的平衡体系再充入0.1 mol CO2和0.1 mol CO，相等于在另一个容器中放入，是平衡体系，将两个容器合二为一，两者物质的量相等，则平衡不移动，故D正确。
三、非选择题(本题共4小题，共52分)
19．(12分)请按要求填空。
(1)一种以葡萄糖为燃料的微生物电池，其工作原理如图所示：
①写出负极电极反应：____________________________________________；
②随着电池不断放电，电解质溶液的酸性________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)查阅资料发现AgSCN为白色难溶物，Ag＋可以氧化SCN－和Fe2＋。为探究SCN－和Fe2＋的还原性强弱，某同学设计了如图所示实验装置并进行下列实验。
先断开电键K，向溶液X中滴加0.1 mol·L－1KSCN溶液，无明显现象，说明______________________；闭合电键K后，若观察到的实验现象有：溶液X逐渐变红、右边石墨电极上有固体析出、电流表指针偏转，据此得出的结论是____________________，溶液变红的原因是____________________________、__________________________(用电极反应和离子方程式表示)。
(3)一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体，电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体，在熔融状态下能传导O2－。 通入丁烷的一极的电极反应为__________________________________________________________。
解析：(1)①由工作原理示意图知，以葡萄糖为燃料的微生物电池中，左侧电极上氧气得到电子被还原，正极电极反应为O2＋4H＋＋4e－===2H2O；右侧电极上葡萄糖失去电子被氧化，右侧区是负极区，则负极电极反应为C6H12O6＋6H2O－24e－===6CO2↑＋24H＋。②该电池总反应为C6H12O6＋6O2===6CO2↑＋6H2O，随着电池不断放电，水不断生成，电解质物质的量不变，故电解质溶液的酸性减小。(2)先断开电键K，向溶液X中滴加0.1 mol·L－1KSCN溶液，无明显现象，说明溶液中无Fe3＋；闭合电键K后，若观察到的实验现象有：溶液X逐渐变红，即有Fe(SCN)3生成，则负极Fe2＋失去电子被氧化，右边石墨电极上有固体析出，则是Ag＋得到电子被还原得到银，电流表指针偏转，可见该原电池总反应为Ag＋＋Fe2＋===Fe3＋＋Ag，则Fe2＋被氧化而SCN－没有被氧化，据此得出的结论是Fe2＋的还原性强于SCN－，溶液变红的原因是Fe2＋－e－===Fe3＋、Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3。(3)该丁烷电池总反应为2C4H10＋13O2===8CO2 ↑＋10H2O，正极反应为13O2＋52e－===26O2－，负极反应为C4H10＋13O2－－26e－===4CO2↑＋5H2O。
答案：(1)①C6H12O6＋6H2O－24e－===6CO2↑＋24H＋ ②减小
(2)溶液中无Fe3＋ Fe2＋的还原性强于SCN－
Fe2＋－e－===Fe3＋ Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3
(3)C4H10＋13O2－－26e－===4CO2 ↑＋5H2O
20．(12分)碘在科研与生活中有重要应用。某兴趣小组用0.50 mol·L－1 KI、0.2%淀粉溶液、0.20 mol·L－1 K2S2O8、0.10 mol·L－1 Na2S2O3等试剂，探究反应条件对化学反应速率的影响。
已知：S2O＋2I－===2SO＋I2(慢)
I2＋2S2O===2I－＋S4O(快)
(1)向KI、Na2S2O3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液，当溶液中的__________耗尽后，溶液颜色将由无色变为蓝色。为确保能观察到蓝色，S2O与S2O初始的物质的量需满足的关系为n(S2O)∶n(S2O)________。
(2)为探究反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案如下表所示：
实验 序号 体积V/mL
K2S2O8 溶液 水 KI溶液 Na2S2O3 溶液 淀粉 溶液
① 10.0 0.0 4.0 4.0 2.0
② 9.0 1.0 4.0 4.0 2.0
③ 8.0 V 4.0 4.0 2.0
表中V＝________，理由是_____________________________________________ _____________________________。
(3)已知某条件下，c(S2O)与反应时间t的变化曲线如图所示，若保持其他条件不变，请在图中分别画出降低反应温度和加入催化剂时c(S2O)-t的变化曲线示意图(进行相应的标注)。
解析：(1)淀粉溶液遇I2显蓝色，溶液由无色变为蓝色时，溶液中有I2，说明Na2S2O3耗尽。由题给离子方程式可得关系式S2O～I2～2S2O，n(S2O)∶n(S2O)<2时，能观察到蓝色。(2)对照实验探究浓度对反应速率的影响，必须保证其他条件完全一致，故应加水2.0 mL，以保证溶液总体积相同。(3)温度降低，反应速率减小；加入催化剂，反应速率增大。
答案：(1)S2O <2
(2)2.0 保证溶液总体积相同，仅改变S2O的浓度而其他物质的浓度不变(其他合理答案也可)
(3)
21．(10分)草酸镍(NiC2O4)难溶于水，常用于制备镍催化剂。以白铜矿(主要含镍和铜，还有少量铁和硅杂质)为原料制备草酸镍的流程如图所示：
已知：①浸出液含Fe3＋、Ni2＋、Cu2＋、H＋、NO、SO。
②pH升高，Fe3＋生成Fe(OH)3的速率增大。
回答下列问题：
(1)“酸浸”时可以适当加热，提高反应速率，但是温度不宜过高，其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)“萃取、分液”步骤中除去的主要金属阳离子是________(填离子符号)。
(3)“还原剂R”宜选择________(填化学式)。“氧化”时反应的离子方程式为___________________________________________________________________。
(4)“氧化”速率与温度的关系如图所示。70 ℃时氧化率达到“峰值”，其原因是__________________________________________________________________ __________________________________________________________________。
解析：(1)因为HNO3易挥发且受热分解，温度过高，加快HNO3的分解和挥发。(2)浸出液中含有的金属阳离子有Ni2＋、Cu2＋、Fe3＋，过滤得到FeOOH沉淀，最终生成NiC2O4，故除去的是Cu2＋。(3)为了不引入新的杂质，还原剂可以选择Fe，Fe将Fe3＋还原为Fe2＋，Fe2＋与H2O2反应生成FeOOH沉淀，离子方程式为2Fe2＋＋H2O2＋2H2O2FeOOH↓＋4H＋。(4)70 ℃前，温度升高，反应速率增大，当温度高于70 ℃时，H2O2受热分解。
答案：(1)温度过高，加快HNO3的分解和挥发
(2)Cu2＋ (3)Fe 2Fe2＋＋H2O2＋2H2O2FeOOH↓＋4H＋
(4)70 ℃前，温度升高，反应速率增大，当温度高于70 ℃时，H2O2受热分解
22．(18分)某研究小组对一元有机弱酸HA在溶剂苯和水的混合体系中的溶解程度进行研究。在25 ℃时，弱酸HA在水中部分电离，当HA浓度为3.0×10－3 mol·L－1时，其电离度为0.20(电离度＝已电离的HA分子数/起始HA的总分子数)；在苯中部分发生双聚，生成(HA)2。该平衡体系中，一元有机弱酸HA在溶剂苯(B)和水(W)中的分配系数为K，K＝＝1.0，即达到平衡后，以分子形式存在的HA在苯和水两种溶剂中的比例为1∶1。其他信息如下：
25 ℃平衡体系(苯、水、HA) 平衡常数 焓变 起始总浓度
在水中，HA??H＋＋A－ K1 ΔH1 3.0×10－3 mol·L－1
在苯中，2HA??(HA)2 K2 ΔH2 4.0×10－3 mol·L－1
回答下列问题：
(1)计算25 ℃时水溶液中HA的电离平衡常数K1＝________。
(2)25 ℃时，该水溶液的pH为________(已知：lg 2≈0.3，lg 3≈0.5)，在苯体系中HA的转化率为________。
(3)在苯中，HA发生双聚：2HA? ?(HA)2，反应在较低温度下自发进行，则ΔH2________(填“>”“<”或“＝”)0。
(4)25 ℃混合体系中，HA在苯中发生双聚，若测得某时刻溶液中粒子浓度满足＝130，则反应向________(填“正”或“逆”)反应方向进行。
(5)在25 ℃时，用0.100 0 mol·L－1氢氧化钠溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L－1 HA水溶液的大致滴定曲线示意图正确的是________(填字母序号，下同)。(已知：≈3.87，lg 3.87≈0.6。)
(6)根据你所选定的滴定曲线图，在滴定过程中下列说法正确的是________。
A．当加入10.00 mL氢氧化钠溶液时：c(A－)＋c(OH－)＝c(HA)＋c(H＋)
B．在pH＝7的溶液中：c(Na＋)＝c(HA)＋c(A－)
C．在恰好完全反应的溶液中：c(Na＋)＞c(A－)＞c(OH－)＞c(H＋)
D．滴定过程中可能出现：c(HA)＞c(A－)＞c(H＋)＞c(Na＋)＞c(OH－)
解析：(1)在25 ℃时，弱酸HA在水中部分电离，当HA浓度为3.0×10－3 mol·L－1时，其电离度为0.20，则溶液中c(A－)＝c(H＋)＝6.0×10－4 mol·L－1，溶液中c(HA)＝2.4×10－3 mol·L－1，电离平衡常数K1＝＝＝1.5×10－4。(2)由(1)可知，溶液中氢离子浓度为6.0×10－4 mol·L－1，该溶液的pH＝－lg c(H＋)＝－lg (6.0×10－4)＝4－lg 6＝4－lg 2－lg 3＝4－0.3－0.5＝3.2；水中HA的物质的量浓度为2.4×10－3 mol·L－1，由于以分子形式存在的HA在苯和水两种溶剂中的比例为1∶1，所以苯体系中HA的浓度为2.4×10－3 mol·L－1，发生转化的HA的物质的量浓度为(4.0×10－3－2.4×10－3)mol·L－1＝1.6×10－3 mol·L－1，在苯体系中HA的转化率为×100%＝40%。(3)由反应2HA??(HA)2可知，2 mol反应物参加反应时生成1 mol反应产物，则ΔS＜0，再由ΔH－TΔS＜0有利于该反应自发进行，且该反应在较低温度下自发进行，所以ΔH2＜0。(4)在苯中反应2HA? ?(HA)2的平衡常数K2＝＝≈138.9，而此时由于Q＝＝130＜K，平衡向着正反应方向移动。(5)c(H＋)＝＝ mol·L－1≈3.87×10－3 mol·L－1，pH＝3－lg 3.87≈3－0.6＝2.4，即氢氧化钠溶液体积为0时，图像中的pH大约为2.4；二者浓度相同，当滴入氢氧化钠溶液体积为20 mL时，图像中会出现pH突变区间，故选B。(6)当加入氢氧化钠溶液10.00 mL时，溶液中溶质是等物质的量的HA和NaA，根据电荷守恒和元素守恒，可知：c(A－)＋2c(OH－)＝c(HA)＋2c(H＋)，故A错误；在pH＝7的溶液中，由电荷守恒得：c(Na＋)＝c(A－)，故B错误；在恰好完全反应的溶液中，得到NaA溶液，NaA属于强碱弱酸盐，离子浓度关系为c(Na＋)＞c(A－)＞c(OH－)＞c(H＋)，故C正确；当滴入非常少的氢氧化钠时，滴定过程中会出现c(HA)＞c(A－)＞c(H＋)＞c(Na＋)＞c(OH－)，故D正确。
答案：(1)1.5×10－4 (2)3.2 40% (3)＜
(4)正 (5)A (6)CD
(时间：90分钟 满分：100分)
一、选择题(本题共12小题，每小题2分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1．二氧化碳的捕捉与封存是实现温室气体减排的重要途径之一，也是未来实现低碳经济转型的重要环节。一些科学家利用太阳能加热反应器来“捕捉”空气中的CO2(如图所示)。下列说法正确的是( )
A．步骤一中生成CaCO3的反应为吸热反应
B．步骤一中反应的ΔS>0
C．步骤一与步骤二中的反应互为可逆反应
D．步骤二的反应能否自发进行，与温度有关
2．“乌铜走银”是我国非物质文化遗产之一，该工艺将部分氧化的银丝镶嵌于铜器表面，艺人用“出汗的手”边捂边揉搓铜器，铜表面逐渐变黑，银丝变得银光闪闪。下列说法正确的是( )
A．“乌铜走银”可以类推：“乌铜走铝”
B．“乌铜走银”的反应为Ag2O＋Cu===2Ag＋CuO
C．负极反应为Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－
D．每生成40 g CuO时转移2 mol 电子
3．可逆反应2NO2(g)? ?2NO(g)＋O2(g)在体积固定的密闭容器中反应，达到平衡状态的标志是( )
①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2
②用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率比为2∶2∶1的状态
③混合气体的颜色不再改变的状态
④混合气体的密度不再改变的状态
⑤混合气体的平均摩尔质量不再改变的状态
⑥混合气体的压强不再改变的状态
A．①②③④ B．③④⑤⑥
C．①③⑤⑥ D．全部
4．某同学设计如图所示实验，探究反应中的能量变化。下列判断正确的是( )
A．实验a、b、c中温度计读数均增大
B．将实验a中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量有所增加
C．实验b中用玻璃棒搅拌的目的是使反应的焓变增大
D．实验c中若用NaOH固体测定中和反应反应热，则测定结果的绝对值偏高
5．以KOH溶液为电解质溶液，分别组成CH3OH-O2、H2-O2、N2H4-O2清洁燃料电池。下列说法正确的是( )
A．放电过程中，OH－均向正极移动
B．放电过程中，KOH物质的量均减小
C．消耗等质量氧气时，H2-O2燃料电池的理论放电量最大
D．消耗等物质的量燃料时，CH3OH-O2燃料电池的理论放电量最大
6．将BaO2放入密闭真空容器中，反应2BaO2(s)? ?2BaO(s)＋O2(g)达到平衡，保持温度不变，缩小容器容积，体系重新达到平衡。下列说法正确的是( )
A．BaO量不变 B．氧气压强不变
C．氧气浓度增大 D．平衡常数减小
7．已知反应：2NO2(g)? ?N2O4(g) ΔH<0。 将一定量的NO2充入注射器后封口，起始状态如图甲所示，恒温条件下，在拉伸或压缩注射器活塞的过程中气体的透光率(气体颜色越深，透光率越小)随时间的变化情况如图乙所示。下列对注射器活塞移动轨迹的判断正确的是( )
A．N→M→N B．N→M→P
C．N→P→N D．N→P→M
8．科学家利用H2S、HCN(氰化氢)和紫外线合成了核酸的前体，将探索地球生命起源的研究向前推进了一大步。下列说法正确的是( )
A．H2S属于强电解质，HCN属于弱电解质
B．常温下0.01 mol·L－1 HCN溶液的pH＝2
C．H2S溶液中存在1种分子
D．HCN溶液中存在3种离子
9．甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理如下：
①CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋3H2(g) ΔH＝＋49.0 kJ·mol－1
②CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g) ΔH＝－192.9 kJ·mol－1
下列说法正确的是( )
A．CH3OH的燃烧热ΔH＝－192.9 kJ·mol－1
B．反应①中的能量变化如图所示
C．CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量
D．根据②推知反应CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)的ΔH>－192.9 kJ·mol－1
10．我国首条生态马路在上海市复兴东路隧道建成，它运用了光触媒技术，在路面涂上一种光催化涂料，能吸收空气中近45%的有毒废气，其中涉及的反应之一为2NO(g)＋2CO(g)? ?N2(g)＋2CO2(g) ΔH<0。下列有关该反应的说法正确的是( )
A．降低温度，活化分子间有效碰撞频率降低，不利于该反应正向进行
B．增大压强能使该反应的化学平衡常数K增大
C．NO(g)和CO(g)分子间只要发生有合适取向的碰撞就能发生化学反应
D．使用光催化剂能降低反应的活化能，增大活化分子百分数
11．化工生产中常用MnS作为沉淀剂除去工业废水中的Cu2＋：Cu2＋(aq)＋MnS(s)? ?CuS(s)＋Mn2＋(aq)。下列说法错误的是( )
A．MnS的溶解度比CuS的溶解度大
B．该反应达平衡时c(Mn2＋)＝c(Cu2＋)
C．往平衡体系中加入少量CuSO4固体后，c(Mn2＋)变大
D．也可以用FeS作沉淀剂
12．一种分解氯化铵实现产物分离的物质转化关系如图所示，其中b、d代表MgO或Mg(OH)Cl中的一种。下列说法正确的是( )
A．a、c分别是HCl、NH3
B．d既可以是MgO，也可以是Mg(OH)Cl
C．已知MgCl2为副产物，则通入水蒸气可减少MgCl2的产生
D．等压条件下，反应①、②的反应热之和，小于氯化铵直接分解的反应热
二、选择题(本题共6小题，每小题4分，共24分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)
13．已知反应X(g)＋Y(g)? ?R(g)＋Q(g)的平衡常数与温度的关系如下表所示。830 ℃时，向一个2 L 的密闭容器中充入0.2 mol X和0.8 mol Y，反应初始4 s内v(X)＝0.005 mol·L－1·s－1。下列说法正确的是( )
温度/℃ 700 800 830 1 000 1 200
平衡常数 1.7 1.1 1.0 0.6 0.4
A．4 s时容器内c(Y)＝0.76 mol·L－1
B．830 ℃达平衡时，X的转化率为80%
C．反应达平衡后，升高温度，平衡逆向移动
D．1 200 ℃时反应R(g)＋Q(g)? ?X(g)＋Y(g)的平衡常数K＝0.4
14．工业上可采用CH3OHCO＋2H2的方法来制取高纯度的CO和H2。我国科研人员通过计算机模拟，研究了在钯基催化剂表面甲醇制氢的反应历程如图所示，其中吸附在钯催化剂表面上的物种用*标注。下列说法正确的是( )
已知：甲醇(CH3OH)脱氢反应的第一步历程，有两种可能方式：
方式Ⅰ：CH3OH*―→CH3O*＋H* Ea＝＋103.1 kJ·mol－1
方式Ⅱ：CH3OH*―→CH＋OH* Eb＝＋249.3 kJ·mol－1
A．CH3OH*―→CO*＋2H2(g)的ΔH＞0
B．①②都为O—H的断裂过程
C．由活化能E值推测，甲醇裂解过程主要经历的方式应为Ⅱ
D．放热最多阶段的方程式为CHO*＋3H*―→CO*＋4H*
15．下列对如图两烧杯中的溶液分析一定正确的是( )
A．甲、乙两烧杯中水电离出的OH－浓度：甲＜乙
B．分别稀释相同倍数，溶液pH变化：甲＜乙
C．相同条件下，AgCl(s)在甲中溶解度大于在乙中
D．向乙烧杯中加入10.0 mL 0.1 mol·L－1 NaOH溶液后一定存在：c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)
16．Li?Al/FeS电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反应为2Li＋＋FeS＋2e－===Li2S＋Fe。下列有关该电池的说法中，正确的是( )
A．Li?Al在电池中作为负极材料，该材料中Li的化合价为＋1价
B．该电池的电池反应为2Li＋FeS===Li2S＋Fe
C．负极的电极反应为Al－3e－===Al3＋
D．充电时，阴极发生的电极反应为Li2S＋Fe－2e－===2Li＋＋FeS
17．利用烟道气中的SO2经NaHSO3过饱和溶液结晶脱水生产Na2S2O5的工艺流程如图所示。下列说法错误的是( )
A．pH＝4.1时，Ⅰ中溶液为Na2SO3溶液
B．Ⅲ中溶液中c(SO)>c(H2SO3)
C．向Na2CO3饱和溶液中通入SO2的过程中，水的电离程度先增大后减小
D．工艺中加入Na2CO3固体，并再次充入SO2的目的是得到NaHSO3溶液
18．在一体积可变的密闭容器中加入足量的Mn3C固体，并充入0.1 mol CO2，发生反应Mn3C(s)＋CO2(g) 3Mn(s)＋2CO(g)。已知：CO与CO2平衡分压比的自然对数值[ln]与温度的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A．平衡常数K值随着温度的升高而增大
B．缩小容器体积有利于提高CO2的平衡转化率
C．X点反应达到平衡时，CO2的转化率约为66.7%
D．向X点对应的平衡体系再充入0.1 mol CO2和0.1 mol CO，平衡不移动
三、非选择题(本题共4小题，共52分)
19．(12分)请按要求填空。
(1)一种以葡萄糖为燃料的微生物电池，其工作原理如图所示：
①写出负极电极反应：____________________________________________；
②随着电池不断放电，电解质溶液的酸性________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)查阅资料发现AgSCN为白色难溶物，Ag＋可以氧化SCN－和Fe2＋。为探究SCN－和Fe2＋的还原性强弱，某同学设计了如图所示实验装置并进行下列实验。
先断开电键K，向溶液X中滴加0.1 mol·L－1KSCN溶液，无明显现象，说明______________________；闭合电键K后，若观察到的实验现象有：溶液X逐渐变红、右边石墨电极上有固体析出、电流表指针偏转，据此得出的结论是____________________，溶液变红的原因是____________________________、__________________________(用电极反应和离子方程式表示)。
(3)一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体，电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体，在熔融状态下能传导O2－。 通入丁烷的一极的电极反应为__________________________________________________________。
20．(12分)碘在科研与生活中有重要应用。某兴趣小组用0.50 mol·L－1 KI、0.2%淀粉溶液、0.20 mol·L－1 K2S2O8、0.10 mol·L－1 Na2S2O3等试剂，探究反应条件对化学反应速率的影响。
已知：S2O＋2I－===2SO＋I2(慢)
I2＋2S2O===2I－＋S4O(快)
(1)向KI、Na2S2O3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液，当溶液中的__________耗尽后，溶液颜色将由无色变为蓝色。为确保能观察到蓝色，S2O与S2O初始的物质的量需满足的关系为n(S2O)∶n(S2O)________。
(2)为探究反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案如下表所示：
实验 序号 体积V/mL
K2S2O8 溶液 水 KI溶液 Na2S2O3 溶液 淀粉 溶液
① 10.0 0.0 4.0 4.0 2.0
② 9.0 1.0 4.0 4.0 2.0
③ 8.0 V 4.0 4.0 2.0
表中V＝________，理由是_____________________________________________。
(3)已知某条件下，c(S2O)与反应时间t的变化曲线如图所示，若保持其他条件不变，请在图中分别画出降低反应温度和加入催化剂时c(S2O)-t的变化曲线示意图(进行相应的标注)。
21．(10分)草酸镍(NiC2O4)难溶于水，常用于制备镍催化剂。以白铜矿(主要含镍和铜，还有少量铁和硅杂质)为原料制备草酸镍的流程如图所示：
已知：①浸出液含Fe3＋、Ni2＋、Cu2＋、H＋、NO、SO。
②pH升高，Fe3＋生成Fe(OH)3的速率增大。
回答下列问题：
(1)“酸浸”时可以适当加热，提高反应速率，但是温度不宜过高，其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)“萃取、分液”步骤中除去的主要金属阳离子是________(填离子符号)。
(3)“还原剂R”宜选择________(填化学式)。“氧化”时反应的离子方程式为___________________________________________________________________。
(4)“氧化”速率与温度的关系如图所示。70 ℃时氧化率达到“峰值”，其原因是__________________________________________________________________ __________________________________________________________________。
22．(18分)某研究小组对一元有机弱酸HA在溶剂苯和水的混合体系中的溶解程度进行研究。在25 ℃时，弱酸HA在水中部分电离，当HA浓度为3.0×10－3 mol·L－1时，其电离度为0.20(电离度＝已电离的HA分子数/起始HA的总分子数)；在苯中部分发生双聚，生成(HA)2。该平衡体系中，一元有机弱酸HA在溶剂苯(B)和水(W)中的分配系数为K，K＝＝1.0，即达到平衡后，以分子形式存在的HA在苯和水两种溶剂中的比例为1∶1。其他信息如下：
25 ℃平衡体系(苯、水、HA) 平衡常数 焓变 起始总浓度
在水中，HA??H＋＋A－ K1 ΔH1 3.0×10－3 mol·L－1
在苯中，2HA??(HA)2 K2 ΔH2 4.0×10－3 mol·L－1
回答下列问题：
(1)计算25 ℃时水溶液中HA的电离平衡常数K1＝________。
(2)25 ℃时，该水溶液的pH为________(已知：lg 2≈0.3，lg 3≈0.5)，在苯体系中HA的转化率为________。
(3)在苯中，HA发生双聚：2HA? ?(HA)2，反应在较低温度下自发进行，则ΔH2________(填“>”“<”或“＝”)0。
(4)25 ℃混合体系中，HA在苯中发生双聚，若测得某时刻溶液中粒子浓度满足＝130，则反应向________(填“正”或“逆”)反应方向进行。
(5)在25 ℃时，用0.100 0 mol·L－1氢氧化钠溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L－1 HA水溶液的大致滴定曲线示意图正确的是________(填字母序号，下同)。(已知：≈3.87，lg 3.87≈0.6。)
(6)根据你所选定的滴定曲线图，在滴定过程中下列说法正确的是________。
A．当加入10.00 mL氢氧化钠溶液时：c(A－)＋c(OH－)＝c(HA)＋c(H＋)
B．在pH＝7的溶液中：c(Na＋)＝c(HA)＋c(A－)
C．在恰好完全反应的溶液中：c(Na＋)＞c(A－)＞c(OH－)＞c(H＋)
D．滴定过程中可能出现：c(HA)＞c(A－)＞c(H＋)＞c(Na＋)＞c(OH－)
人教版化学选择性必修一期末综合检测练习卷
(时间：90分钟 满分：100分)
一、选择题(本题共12小题，每小题2分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1．二氧化碳的捕捉与封存是实现温室气体减排的重要途径之一，也是未来实现低碳经济转型的重要环节。一些科学家利用太阳能加热反应器来“捕捉”空气中的CO2(如图所示)。下列说法正确的是( )
A．步骤一中生成CaCO3的反应为吸热反应
B．步骤一中反应的ΔS>0
C．步骤一与步骤二中的反应互为可逆反应
D．步骤二的反应能否自发进行，与温度有关
D 解析：CaO和CO2反应为放热反应，A错误；步骤一中反应为CaO和CO2化合生成CaCO3，为熵减的反应，ΔS<0，B错误；步骤一和步骤二中反应的条件不同，所以不互为可逆反应，C错误；步骤二的反应CaCO3CaO＋CO2↑为熵增的吸热反应，若要使ΔG＝ΔH－TΔS<0，则高温有利于自发进行，D正确。
2．“乌铜走银”是我国非物质文化遗产之一，该工艺将部分氧化的银丝镶嵌于铜器表面，艺人用“出汗的手”边捂边揉搓铜器，铜表面逐渐变黑，银丝变得银光闪闪。下列说法正确的是( )
A．“乌铜走银”可以类推：“乌铜走铝”
B．“乌铜走银”的反应为Ag2O＋Cu===2Ag＋CuO
C．负极反应为Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－
D．每生成40 g CuO时转移2 mol 电子
B 解析：“乌铜走银”是铜和氧化银构成原电池，Cu的金属活动性大于Ag，使氧化银转化为银，而铝的活泼性大于铜，氧化铝不能被铜还原，A项错误；“乌铜走银”是铜和氧化银构成原电池，Cu的金属活动性大于Ag，使氧化银转化为银，反应方程式为Ag2O＋Cu===2Ag＋CuO，B项正确；负极上，Cu被氧化为CuO，电极反应为Cu＋2OH－－2e－===CuO＋H2O，C项错误；40 g CuO的物质的量为＝0.5 mol，根据负极的电极反应Cu＋2OH－－2e－===CuO＋H2O可知，每生成0.5 mol CuO时，转移1 mol 电子，D项错误。
3．可逆反应2NO2(g)? ?2NO(g)＋O2(g)在体积固定的密闭容器中反应，达到平衡状态的标志是( )
①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2
②用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率比为2∶2∶1的状态
③混合气体的颜色不再改变的状态
④混合气体的密度不再改变的状态
⑤混合气体的平均摩尔质量不再改变的状态
⑥混合气体的压强不再改变的状态
A．①②③④ B．③④⑤⑥
C．①③⑤⑥ D．全部
C 解析：①单位时间内生成n mol O2等效于消耗2n mol NO2，同时生成2n mol NO2，正、逆反应速率相等，故正确；②只要反应发生，用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率比一定为2∶2∶1，故错误；③混合气体的颜色不再改变，说明NO2的浓度不变，反应达到平衡状态，故正确；④混合气体的密度保持不变，故错误；⑤混合气体的平均摩尔质量不再改变，说明气体的物质的量不变，反应达到平衡状态，故正确；⑥混合气体的压强不再改变，说明气体的物质的量不变，反应达到平衡状态，故正确。
4．某同学设计如图所示实验，探究反应中的能量变化。下列判断正确的是( )
A．实验a、b、c中温度计读数均增大
B．将实验a中的铝片更换为等质量的铝粉后释放出的热量有所增加
C．实验b中用玻璃棒搅拌的目的是使反应的焓变增大
D．实验c中若用NaOH固体测定中和反应反应热，则测定结果的绝对值偏高
D 解析：金属和酸反应、酸碱中和反应为放热反应，Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl反应是吸热反应，A错误；等质量的铝粉和铝片分别和盐酸反应释放出的热量一样多，B错误；实验b中用玻璃棒搅拌的目的是使反应充分进行，但不会改变反应的焓变，C错误；NaOH固体溶解放出热量，则测定结果的绝对值偏高，D正确。
5．以KOH溶液为电解质溶液，分别组成CH3OH-O2、H2-O2、N2H4-O2清洁燃料电池。下列说法正确的是( )
A．放电过程中，OH－均向正极移动
B．放电过程中，KOH物质的量均减小
C．消耗等质量氧气时，H2-O2燃料电池的理论放电量最大
D．消耗等物质的量燃料时，CH3OH-O2燃料电池的理论放电量最大
D 解析：放电过程为原电池工作原理，OH－均向负极移动，故A错误；CH3OH-O2、H2-O2、N2H4-O2的总反应分别为2CH3OH＋3O2＋4OH－===2CO＋6H2O,2H2＋O2===2H2O，N2H4＋O2===N2＋2H2O，其中H2-O2、N2H4-O2清洁燃料电池总反应中未消耗KOH，所以此时KOH的物质的量不变，故B错误；理论放电量与转移电子数有关，根据总反应，当消耗等质量氧气时，放电量相同，故C错误；根据总反应可知，消耗等物质的量的燃料时，CH3OH消耗的氧气是最多的，所以放电量最大，故D正确。
6．将BaO2放入密闭真空容器中，反应2BaO2(s)? ?2BaO(s)＋O2(g)达到平衡，保持温度不变，缩小容器容积，体系重新达到平衡。下列说法正确的是( )
A．BaO量不变 B．氧气压强不变
C．氧气浓度增大 D．平衡常数减小
B 解析：缩小容器体积，增大压强，平衡向逆反应方向移动，则BaO的量减小，故A错误；平衡向逆反应方向移动，但温度不变，平衡常数不变，根据K＝c(O2)，则氧气浓度不变，其压强不变，故B正确，C、D错误。
7．已知反应：2NO2(g)? ?N2O4(g) ΔH<0。 将一定量的NO2充入注射器后封口，起始状态如图甲所示，恒温条件下，在拉伸或压缩注射器活塞的过程中气体的透光率(气体颜色越深，透光率越小)随时间的变化情况如图乙所示。下列对注射器活塞移动轨迹的判断正确的是( )
A．N→M→N B．N→M→P
C．N→P→N D．N→P→M
C 解析：由图可知，当透光率瞬间增大时，说明NO2的浓度瞬间减小，故为向外拉伸注射器活塞，然后平衡逆向移动(NO2浓度增大，透光率减小)直至建立新的平衡，则活塞移动轨迹为N→P；之后透光率突然下降，说明NO2的浓度突然增大，故为向内压缩注射器活塞，然后平衡正向移动(NO2浓度减小，透光率增大)直至建立新的平衡，该平衡下的透光率与开始时相同，则说明活塞移动轨迹为P→N。综上可知，注射器活塞的移动轨迹为N→P→N，C项正确。
8．科学家利用H2S、HCN(氰化氢)和紫外线合成了核酸的前体，将探索地球生命起源的研究向前推进了一大步。下列说法正确的是( )
A．H2S属于强电解质，HCN属于弱电解质
B．常温下0.01 mol·L－1 HCN溶液的pH＝2
C．H2S溶液中存在1种分子
D．HCN溶液中存在3种离子
D 解析：H2S和HCN均属于弱电解质，A项错误；HCN是弱酸，在水溶液中不能完全电离，故常温下0.01 mol·L－1 HCN溶液的pH>2，B项错误；H2S溶液中存在2种分子：H2S、H2O，C项错误；HCN溶液中存在3种离子：H＋、OH－、CN－，D项正确。
9．甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理如下：
①CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋3H2(g) ΔH＝＋49.0 kJ·mol－1
②CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g) ΔH＝－192.9 kJ·mol－1
下列说法正确的是( )
A．CH3OH的燃烧热ΔH＝－192.9 kJ·mol－1
B．反应①中的能量变化如图所示
C．CH3OH转变成H2的过程一定要吸收能量
D．根据②推知反应CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)的ΔH>－192.9 kJ·mol－1
D 解析：由②知CH3OH并不是完全燃烧，燃烧产物是液态水和二氧化碳时放出的热量才是其燃烧热，A错误；反应①的ΔH＞0，而图示的ΔH＝生成物总能量－反应物总能量＜0，B错误；由已知可知，反应①为吸热反应，而反应②为放热反应，C错误；同物质的量的同种物质，气态时能量最高，其次是液态时，固态时能量最低，由②推知反应：CH3OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g)的ΔH＞－192.9 kJ·mol－1，D正确。
10．我国首条生态马路在上海市复兴东路隧道建成，它运用了光触媒技术，在路面涂上一种光催化涂料，能吸收空气中近45%的有毒废气，其中涉及的反应之一为2NO(g)＋2CO(g)? ?N2(g)＋2CO2(g) ΔH<0。下列有关该反应的说法正确的是( )
A．降低温度，活化分子间有效碰撞频率降低，不利于该反应正向进行
B．增大压强能使该反应的化学平衡常数K增大
C．NO(g)和CO(g)分子间只要发生有合适取向的碰撞就能发生化学反应
D．使用光催化剂能降低反应的活化能，增大活化分子百分数
D 解析：该反应是放热反应，降低温度，平衡正向移动，A项错误；平衡常数与温度有关，压强不影响平衡常数，B项错误；有效碰撞的前提之一是反应物分子必须具有足够的能量，C项错误；催化剂能降低反应的活化能，从而增大活化分子百分数，D项正确。
11．化工生产中常用MnS作为沉淀剂除去工业废水中的Cu2＋：Cu2＋(aq)＋MnS(s)? ?CuS(s)＋Mn2＋(aq)。下列说法错误的是( )
A．MnS的溶解度比CuS的溶解度大
B．该反应达平衡时c(Mn2＋)＝c(Cu2＋)
C．往平衡体系中加入少量CuSO4固体后，c(Mn2＋)变大
D．也可以用FeS作沉淀剂
B 解析：沉淀转化是向生成更难溶的沉淀方向进行，即Ksp(MnS)>Ksp(CuS)，而MnS、CuS的阴、阳离子个数比相同，故MnS在水中的溶解能力较强，溶解度较大，A项正确；该反应达平衡时c(Mn2＋)、c(Cu2＋)保持不变，但不相等，B项错误；往平衡体系中加入少量CuSO4固体后，Cu2＋浓度增大，平衡正向移动，c(Mn2＋)变大，C项正确；FeS、MnS、ZnS等难溶物都可作沉淀剂，D项正确。
12．(2023·北京卷)一种分解氯化铵实现产物分离的物质转化关系如图所示，其中b、d代表MgO或Mg(OH)Cl中的一种。下列说法正确的是( )
A．a、c分别是HCl、NH3
B．d既可以是MgO，也可以是Mg(OH)Cl
C．已知MgCl2为副产物，则通入水蒸气可减少MgCl2的产生
D．等压条件下，反应①、②的反应热之和，小于氯化铵直接分解的反应热
C 解析：NH4Cl分解的产物是NH3和HCl，分解得到的HCl和MgO反应生成Mg(OH)Cl，Mg(OH)Cl 可以分解得到HCl和MgO，则a为NH3，b为Mg(OH)Cl，c为HCl，d为MgO，A、B错误；MgCl2可以水解生成Mg(OH)Cl，通入水蒸气可以减少MgCl2的生成，C正确；反应①和反应②相加即为NH4Cl的分解反应，由盖斯定律可知，等压条件下，反应①、②的反应热之和等于NH4Cl直接分解的反应热，D错误。
二、选择题(本题共6小题，每小题4分，共24分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)
13．已知反应X(g)＋Y(g)? ?R(g)＋Q(g)的平衡常数与温度的关系如下表所示。830 ℃时，向一个2 L 的密闭容器中充入0.2 mol X和0.8 mol Y，反应初始4 s内v(X)＝0.005 mol·L－1·s－1。下列说法正确的是( )
温度/℃ 700 800 830 1 000 1 200
平衡常数 1.7 1.1 1.0 0.6 0.4
A．4 s时容器内c(Y)＝0.76 mol·L－1
B．830 ℃达平衡时，X的转化率为80%
C．反应达平衡后，升高温度，平衡逆向移动
D．1 200 ℃时反应R(g)＋Q(g)? ?X(g)＋Y(g)的平衡常数K＝0.4
BC 解析：反应初始4 s内X的平均反应速率v(X)＝0.005 mol·L－1·s－1，根据速率之比等于化学计量数之比，可知v(Y)＝v(X)＝0.005 mol·L－1·s－1，则4 s内Y的物质的量浓度减小0.005 mol·L－1·s－1×4 s＝0.02 mol·L－1，Y的起始浓度为＝0.4 mol·L－1，故4 s时c(Y)＝0.4 mol·L－1－0.02 mol·L－1＝0.38 mol·L－1，A错误；设830 ℃达平衡时X的浓度减小量为x mol·L－1，则：
X(g) ＋ Y(g) ? R(g)＋Q(g)
开始/(mol·L－1): 0.1 0.4 0 0
变化/(mol·L－1): x x x x
平衡/(mol·L－1): 0.1－x 0.4－x x x
故＝1.0，解得x＝0.08，所以平衡时X的转化率为×100%＝80%，B正确；由表格中数据可知，温度升高，化学平衡常数减小，平衡逆向移动，C正确；1 200 ℃时反应X(g)＋Y(g)??R(g)＋Q(g)的平衡常数为0.4，所以1 200 ℃时反应R(g)＋Q(g)? ?X(g)＋Y(g)的平衡常数为＝2.5，D错误。
14．工业上可采用CH3OHCO＋2H2的方法来制取高纯度的CO和H2。我国科研人员通过计算机模拟，研究了在钯基催化剂表面甲醇制氢的反应历程如图所示，其中吸附在钯催化剂表面上的物种用*标注。下列说法正确的是( )
已知：甲醇(CH3OH)脱氢反应的第一步历程，有两种可能方式：
方式Ⅰ：CH3OH*―→CH3O*＋H* Ea＝＋103.1 kJ·mol－1
方式Ⅱ：CH3OH*―→CH＋OH* Eb＝＋249.3 kJ·mol－1
A．CH3OH*―→CO*＋2H2(g)的ΔH＞0
B．①②都为O—H的断裂过程
C．由活化能E值推测，甲醇裂解过程主要经历的方式应为Ⅱ
D．放热最多阶段的方程式为CHO*＋3H*―→CO*＋4H*
AD 解析：ΔH＝生成物相对能量－反应物相对能量，根据图示可知生成物的能量比反应物的能量高，因此该反应为吸热反应，ΔH＞0，A正确；根据图示可知过程①是断裂H—O，过程②断裂的是C—H，B错误；催化剂能降低反应的活化能，增大反应速率，方式Ⅰ的活化能低，说明甲醇裂解过程主要经历的方式为Ⅰ，C错误；由图可知CHO*和3H*转化为CO*和4H*这一步放出热量最多，反应方程式为CHO*＋3H*―→CO*＋4H*，D正确。
15．下列对如图两烧杯中的溶液分析一定正确的是( )
A．甲、乙两烧杯中水电离出的OH－浓度：甲＜乙
B．分别稀释相同倍数，溶液pH变化：甲＜乙
C．相同条件下，AgCl(s)在甲中溶解度大于在乙中
D．向乙烧杯中加入10.0 mL 0.1 mol·L－1 NaOH溶液后一定存在：c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)
BC 解析：溶液的酸性越强，对水的电离抑制程度越大，由于乙烧杯中含有强电解质HCl，故乙烧杯中溶液的酸性比甲强，则对水的电离的抑制更强，即乙中水的电离程度更小，水电离出的OH－浓度：甲＞乙，故A错误；加水稀释，弱电解质的电离平衡被促进，故甲中氢离子浓度下降较乙中的慢，则pH变化：甲＜乙，故B正确；乙中含有的氯离子对AgCl的溶解平衡有抑制作用，故相同条件下，AgCl(s)在甲中溶解度大于在乙中，故C正确；向乙烧杯中加入10.0 mL 0.1 mol·L－1 NaOH溶液后，溶液中存在电荷守恒：c(H＋)＋c(Na＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)＋c(Cl－)，但由于乙烧杯中HCl的物质的量不明确，故与加入的NaOH的物质的量是否相等无法确定，故所得溶液中c(Na＋) 不一定等于c(Cl－)，故c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)不一定成立，故D错误。
16．Li?Al/FeS电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反应为2Li＋＋FeS＋2e－===Li2S＋Fe。下列有关该电池的说法中，正确的是( )
A．Li?Al在电池中作为负极材料，该材料中Li的化合价为＋1价
B．该电池的电池反应为2Li＋FeS===Li2S＋Fe
C．负极的电极反应为Al－3e－===Al3＋
D．充电时，阴极发生的电极反应为Li2S＋Fe－2e－===2Li＋＋FeS
B 解析：在该电池中Li?Al是负极材料，该材料中Li的化合价为0价，负极的电极反应为Li－e－===Li＋，结合题给的正极的反应可推出总反应为2Li＋FeS===Li2S＋Fe，故B项正确，A、C两项错误；充电时，阴极上发生还原反应，故D项错误。
17．利用烟道气中的SO2经NaHSO3过饱和溶液结晶脱水生产Na2S2O5的工艺流程如图所示。下列说法错误的是( )
A．pH＝4.1时，Ⅰ中溶液为Na2SO3溶液
B．Ⅲ中溶液中c(SO)>c(H2SO3)
C．向Na2CO3饱和溶液中通入SO2的过程中，水的电离程度先增大后减小
D．工艺中加入Na2CO3固体，并再次充入SO2的目的是得到NaHSO3溶液
AC 解析：向Na2CO3饱和溶液中通入SO2，溶液pH变为4.1，呈酸性，而Na2SO3溶液呈碱性，且该工艺流程中需制备NaHSO3过饱和溶液，故Ⅰ中的溶液应为NaHSO3溶液，再加入Na2CO3固体，将NaHSO3转化为Na2SO3(其溶液呈碱性)，再次通入SO2，将Na2SO3转化为NaHSO3，得到NaHSO3过饱和溶液，由NaHSO3过饱和溶液结晶脱水制得Na2S2O5，据此分析解答。由流程分析可知，A项错误；Ⅲ中为NaHSO3过饱和溶液，溶液呈酸性，故HSO的电离程度(电离产生SO)大于其水解程度(水解产生H2SO3)，则c(SO)>c(H2SO3)，B项正确；Na2CO3溶液呈碱性，CO水解促进水的电离，通入SO2后(SO2的水溶液显酸性，会抑制水的电离)，水的电离程度逐渐减小，直至得到NaHSO3溶液(显酸性，抑制水的电离)，C项错误；由流程分析可知，D项正确。
18．在一体积可变的密闭容器中加入足量的Mn3C固体，并充入0.1 mol CO2，发生反应Mn3C(s)＋CO2(g) 3Mn(s)＋2CO(g)。已知：CO与CO2平衡分压比的自然对数值[ln]与温度的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A．平衡常数K值随着温度的升高而增大
B．缩小容器体积有利于提高CO2的平衡转化率
C．X点反应达到平衡时，CO2的转化率约为66.7%
D．向X点对应的平衡体系再充入0.1 mol CO2和0.1 mol CO，平衡不移动
AD 解析：根据图中曲线得到温度越高，ln越大，则越大，说明温度升高，CO的物质的量浓度越大，平衡正向移动，因此平衡常数K值随着温度的升高而增大，故A正确；该反应是体积增大的反应，缩小容器体积，平衡逆向移动，CO2的平衡转化率降低，故B错误；X点反应达到平衡时，CO的物质的量和CO2的物质的量相等，设为x，由于生成CO时，消耗的CO2的物质的量是生成CO的物质的量的一半，则消耗的CO2的物质的量为0.5x，因此CO2的转化率约为×100%≈33.3%，故C错误；平衡体系X点CO的压强和CO2的压强相等，即两者物质的量相等，由于是体积可变的密闭容器，向X点对应的平衡体系再充入0.1 mol CO2和0.1 mol CO，相等于在另一个容器中放入，是平衡体系，将两个容器合二为一，两者物质的量相等，则平衡不移动，故D正确。
三、非选择题(本题共4小题，共52分)
19．(12分)请按要求填空。
(1)一种以葡萄糖为燃料的微生物电池，其工作原理如图所示：
①写出负极电极反应：____________________________________________；
②随着电池不断放电，电解质溶液的酸性________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)查阅资料发现AgSCN为白色难溶物，Ag＋可以氧化SCN－和Fe2＋。为探究SCN－和Fe2＋的还原性强弱，某同学设计了如图所示实验装置并进行下列实验。
先断开电键K，向溶液X中滴加0.1 mol·L－1KSCN溶液，无明显现象，说明______________________；闭合电键K后，若观察到的实验现象有：溶液X逐渐变红、右边石墨电极上有固体析出、电流表指针偏转，据此得出的结论是____________________，溶液变红的原因是____________________________、__________________________(用电极反应和离子方程式表示)。
(3)一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体，电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体，在熔融状态下能传导O2－。 通入丁烷的一极的电极反应为__________________________________________________________。
解析：(1)①由工作原理示意图知，以葡萄糖为燃料的微生物电池中，左侧电极上氧气得到电子被还原，正极电极反应为O2＋4H＋＋4e－===2H2O；右侧电极上葡萄糖失去电子被氧化，右侧区是负极区，则负极电极反应为C6H12O6＋6H2O－24e－===6CO2↑＋24H＋。②该电池总反应为C6H12O6＋6O2===6CO2↑＋6H2O，随着电池不断放电，水不断生成，电解质物质的量不变，故电解质溶液的酸性减小。(2)先断开电键K，向溶液X中滴加0.1 mol·L－1KSCN溶液，无明显现象，说明溶液中无Fe3＋；闭合电键K后，若观察到的实验现象有：溶液X逐渐变红，即有Fe(SCN)3生成，则负极Fe2＋失去电子被氧化，右边石墨电极上有固体析出，则是Ag＋得到电子被还原得到银，电流表指针偏转，可见该原电池总反应为Ag＋＋Fe2＋===Fe3＋＋Ag，则Fe2＋被氧化而SCN－没有被氧化，据此得出的结论是Fe2＋的还原性强于SCN－，溶液变红的原因是Fe2＋－e－===Fe3＋、Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3。(3)该丁烷电池总反应为2C4H10＋13O2===8CO2 ↑＋10H2O，正极反应为13O2＋52e－===26O2－，负极反应为C4H10＋13O2－－26e－===4CO2↑＋5H2O。
答案：(1)①C6H12O6＋6H2O－24e－===6CO2↑＋24H＋ ②减小
(2)溶液中无Fe3＋ Fe2＋的还原性强于SCN－
Fe2＋－e－===Fe3＋ Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3
(3)C4H10＋13O2－－26e－===4CO2 ↑＋5H2O
20．(12分)碘在科研与生活中有重要应用。某兴趣小组用0.50 mol·L－1 KI、0.2%淀粉溶液、0.20 mol·L－1 K2S2O8、0.10 mol·L－1 Na2S2O3等试剂，探究反应条件对化学反应速率的影响。
已知：S2O＋2I－===2SO＋I2(慢)
I2＋2S2O===2I－＋S4O(快)
(1)向KI、Na2S2O3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液，当溶液中的__________耗尽后，溶液颜色将由无色变为蓝色。为确保能观察到蓝色，S2O与S2O初始的物质的量需满足的关系为n(S2O)∶n(S2O)________。
(2)为探究反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案如下表所示：
实验 序号 体积V/mL
K2S2O8 溶液 水 KI溶液 Na2S2O3 溶液 淀粉 溶液
① 10.0 0.0 4.0 4.0 2.0
② 9.0 1.0 4.0 4.0 2.0
③ 8.0 V 4.0 4.0 2.0
表中V＝________，理由是_____________________________________________ _____________________________。
(3)已知某条件下，c(S2O)与反应时间t的变化曲线如图所示，若保持其他条件不变，请在图中分别画出降低反应温度和加入催化剂时c(S2O)-t的变化曲线示意图(进行相应的标注)。
解析：(1)淀粉溶液遇I2显蓝色，溶液由无色变为蓝色时，溶液中有I2，说明Na2S2O3耗尽。由题给离子方程式可得关系式S2O～I2～2S2O，n(S2O)∶n(S2O)<2时，能观察到蓝色。(2)对照实验探究浓度对反应速率的影响，必须保证其他条件完全一致，故应加水2.0 mL，以保证溶液总体积相同。(3)温度降低，反应速率减小；加入催化剂，反应速率增大。
答案：(1)S2O <2
(2)2.0 保证溶液总体积相同，仅改变S2O的浓度而其他物质的浓度不变(其他合理答案也可)
(3)
21．(10分)草酸镍(NiC2O4)难溶于水，常用于制备镍催化剂。以白铜矿(主要含镍和铜，还有少量铁和硅杂质)为原料制备草酸镍的流程如图所示：
已知：①浸出液含Fe3＋、Ni2＋、Cu2＋、H＋、NO、SO。
②pH升高，Fe3＋生成Fe(OH)3的速率增大。
回答下列问题：
(1)“酸浸”时可以适当加热，提高反应速率，但是温度不宜过高，其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)“萃取、分液”步骤中除去的主要金属阳离子是________(填离子符号)。
(3)“还原剂R”宜选择________(填化学式)。“氧化”时反应的离子方程式为___________________________________________________________________。
(4)“氧化”速率与温度的关系如图所示。70 ℃时氧化率达到“峰值”，其原因是__________________________________________________________________ __________________________________________________________________。
解析：(1)因为HNO3易挥发且受热分解，温度过高，加快HNO3的分解和挥发。(2)浸出液中含有的金属阳离子有Ni2＋、Cu2＋、Fe3＋，过滤得到FeOOH沉淀，最终生成NiC2O4，故除去的是Cu2＋。(3)为了不引入新的杂质，还原剂可以选择Fe，Fe将Fe3＋还原为Fe2＋，Fe2＋与H2O2反应生成FeOOH沉淀，离子方程式为2Fe2＋＋H2O2＋2H2O2FeOOH↓＋4H＋。(4)70 ℃前，温度升高，反应速率增大，当温度高于70 ℃时，H2O2受热分解。
答案：(1)温度过高，加快HNO3的分解和挥发
(2)Cu2＋ (3)Fe 2Fe2＋＋H2O2＋2H2O2FeOOH↓＋4H＋
(4)70 ℃前，温度升高，反应速率增大，当温度高于70 ℃时，H2O2受热分解
22．(18分)某研究小组对一元有机弱酸HA在溶剂苯和水的混合体系中的溶解程度进行研究。在25 ℃时，弱酸HA在水中部分电离，当HA浓度为3.0×10－3 mol·L－1时，其电离度为0.20(电离度＝已电离的HA分子数/起始HA的总分子数)；在苯中部分发生双聚，生成(HA)2。该平衡体系中，一元有机弱酸HA在溶剂苯(B)和水(W)中的分配系数为K，K＝＝1.0，即达到平衡后，以分子形式存在的HA在苯和水两种溶剂中的比例为1∶1。其他信息如下：
25 ℃平衡体系(苯、水、HA) 平衡常数 焓变 起始总浓度
在水中，HA??H＋＋A－ K1 ΔH1 3.0×10－3 mol·L－1
在苯中，2HA??(HA)2 K2 ΔH2 4.0×10－3 mol·L－1
回答下列问题：
(1)计算25 ℃时水溶液中HA的电离平衡常数K1＝________。
(2)25 ℃时，该水溶液的pH为________(已知：lg 2≈0.3，lg 3≈0.5)，在苯体系中HA的转化率为________。
(3)在苯中，HA发生双聚：2HA? ?(HA)2，反应在较低温度下自发进行，则ΔH2________(填“>”“<”或“＝”)0。
(4)25 ℃混合体系中，HA在苯中发生双聚，若测得某时刻溶液中粒子浓度满足＝130，则反应向________(填“正”或“逆”)反应方向进行。
(5)在25 ℃时，用0.100 0 mol·L－1氢氧化钠溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L－1 HA水溶液的大致滴定曲线示意图正确的是________(填字母序号，下同)。(已知：≈3.87，lg 3.87≈0.6。)
(6)根据你所选定的滴定曲线图，在滴定过程中下列说法正确的是________。
A．当加入10.00 mL氢氧化钠溶液时：c(A－)＋c(OH－)＝c(HA)＋c(H＋)
B．在pH＝7的溶液中：c(Na＋)＝c(HA)＋c(A－)
C．在恰好完全反应的溶液中：c(Na＋)＞c(A－)＞c(OH－)＞c(H＋)
D．滴定过程中可能出现：c(HA)＞c(A－)＞c(H＋)＞c(Na＋)＞c(OH－)
解析：(1)在25 ℃时，弱酸HA在水中部分电离，当HA浓度为3.0×10－3 mol·L－1时，其电离度为0.20，则溶液中c(A－)＝c(H＋)＝6.0×10－4 mol·L－1，溶液中c(HA)＝2.4×10－3 mol·L－1，电离平衡常数K1＝＝＝1.5×10－4。(2)由(1)可知，溶液中氢离子浓度为6.0×10－4 mol·L－1，该溶液的pH＝－lg c(H＋)＝－lg (6.0×10－4)＝4－lg 6＝4－lg 2－lg 3＝4－0.3－0.5＝3.2；水中HA的物质的量浓度为2.4×10－3 mol·L－1，由于以分子形式存在的HA在苯和水两种溶剂中的比例为1∶1，所以苯体系中HA的浓度为2.4×10－3 mol·L－1，发生转化的HA的物质的量浓度为(4.0×10－3－2.4×10－3)mol·L－1＝1.6×10－3 mol·L－1，在苯体系中HA的转化率为×100%＝40%。(3)由反应2HA??(HA)2可知，2 mol反应物参加反应时生成1 mol反应产物，则ΔS＜0，再由ΔH－TΔS＜0有利于该反应自发进行，且该反应在较低温度下自发进行，所以ΔH2＜0。(4)在苯中反应2HA? ?(HA)2的平衡常数K2＝＝≈138.9，而此时由于Q＝＝130＜K，平衡向着正反应方向移动。(5)c(H＋)＝＝ mol·L－1≈3.87×10－3 mol·L－1，pH＝3－lg 3.87≈3－0.6＝2.4，即氢氧化钠溶液体积为0时，图像中的pH大约为2.4；二者浓度相同，当滴入氢氧化钠溶液体积为20 mL时，图像中会出现pH突变区间，故选B。(6)当加入氢氧化钠溶液10.00 mL时，溶液中溶质是等物质的量的HA和NaA，根据电荷守恒和元素守恒，可知：c(A－)＋2c(OH－)＝c(HA)＋2c(H＋)，故A错误；在pH＝7的溶液中，由电荷守恒得：c(Na＋)＝c(A－)，故B错误；在恰好完全反应的溶液中，得到NaA溶液，NaA属于强碱弱酸盐，离子浓度关系为c(Na＋)＞c(A－)＞c(OH－)＞c(H＋)，故C正确；当滴入非常少的氢氧化钠时，滴定过程中会出现c(HA)＞c(A－)＞c(H＋)＞c(Na＋)＞c(OH－)，故D正确。
答案：(1)1.5×10－4 (2)3.2 40% (3)＜
(4)正 (5)A (6)CD
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