山东省滕州市2023-2024学年高三上学期期中考试化学（Word版附解析）

2024届高三定时训练化学试题注意事项：1.答题前，考生将班级、姓名、考号填写在相应位置，认真核对条形码上的信息，并将条形码粘贴在指定位置上。2.选择题答案必须使用2B铅笔填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。3.考试时长90分钟，满分100分。可能用到的相对原子质量：H-1C-12N-14O-16Na-23Mg-24Al-27P-31S-32Cl-35.5K-39Ar-40Ca-40Ti-48V-51Fe-56Cu-64Zn-65Y-89Ag-108第1卷选择题(共48分)一、选择题：本题包括12个小题，每小题只有一个正确答案，每小题4分，共48分。1.化学渗透在社会生活的各个方面。下列叙述正确的是A.我国自主研发的大丝束碳纤维被称为“新材料之王”，碳纤维属于有机高分子材料B.离子交换膜在现代工业中应用广泛，氯碱工业使用阴离子交换膜C.核辐射废水中氚含量较高，氚是氢的一种放射性同位素D.煤的液化、蛋白质的颜色反应和焰色反应都涉及化学变化2.甲图为一种新型污水处理装置，该装置可利用一种微生物将有机废水的化学能直接转化为电能。乙图是一种家用环保型消毒液发生器，用惰性电极电解饱和食盐水。下列说法中不正确的是(　　)。A.装置乙的a极要与装置甲的X极连接B.装置乙中b极的电极反应式为2Cl－－2e－=Cl2↑C.若有机废水中主要含有葡萄糖，则装置甲中M极发生的电极应为C6H12O6＋6H2O－24e－=6CO2↑＋24H＋D.N电极发生还原反应，当N电极消耗5.6L(标准状况下)气体时，则有2NA个H＋通过离子交换膜3.设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A.120g由和组成的混合固体中数目为B.标准状况下，中C-Cl键的数目为C.将含有的溶液滴入适量沸水中制得Fe(OH)3胶体，其所含胶体粒子数目少于D.1molI2(g)和1molH2(g)在密闭容器中充分反应，所得混合气体的分子数小于4.下图所选装置和试剂均合理且能达到实验目的的是A.图甲：测定中和热B.图乙：洗涤变暗银锭(表面附着Ag2S)C.图丙：检验SO2中混有少量CO2D.图丁：分离四氯化碳和水的混合液5.下列有关实验操作、现象和所得结论均正确是选项实验操作现象结论A铝箔插入稀硝酸中无明显现象铝箔表面形成了致密的氧化膜B将足量的H₂O₂溶液滴入少量的酸性高锰酸钾溶液溶液的紫色褪去H₂O₂具有漂白性C将一小块钠放入盛有蒸馏水的烧杯中钠块浮于水面上，熔成闪亮的小球，发出嘶嘶的声音，无规则的游动单质钠与水的反应是放热反应，且生成了气体，其熔点高于100℃D取5mL0.1mol·L⁻¹KI溶液，滴加5~6滴0.1mol·L⁻¹FeCl₃溶液，充分反应后，再滴加少量的KSCN溶液溶液变红KI与FeCl₃的反应是可逆反应A.AB.BC.CD.D 6.煤燃烧排放的烟气中含有和，是大气的主要污染源之一。用溶液对烟气同时脱硫脱硝(分别生成、，得到、)脱除率如图，下列说法不正确的是A.脱除的反应：B.依据图中信息，在时，吸收液中C.脱除率高于的原因可能是在水中的溶解度大于D.随着脱除反应的进行，吸收剂溶液的逐渐减小7.以钢铁厂灰渣(主要成分为ZnO，并含少量CuO、Fe2O3等)为原料制备氧化锌的一种工艺流程如下：已知：过量氨水使ZnO、CuO溶解，转化为[Zn(NH3)4]2+和[Cu(NH3)4]2+配离子。下列说法正确的是A.滤液①中大量存在、、OH-B.滤渣②的成分为CuC.“蒸氨沉锌”过程中反应的化学方程式为D.“煅烧”过程需使用蒸发皿8.一种提纯白磷样品(含惰性杂质)的工艺流程如图所示。下列说法错误的是 A.不慎将白磷沾到皮肤上，可用稀溶液冲洗B.过程I中氧化产物和还原产物的物质的量之比为5∶6C.过程II中，除生成外，还可能生成、D.过程III化学方程式为9.华南师范大学兰亚乾教授课题组从催化剂结构与性能间关系的角度，设计了一种催化剂同时作用在阳极和阴极，用于CH3OH氧化和CO2还原反应耦合的混合电解，工作原理如图甲所示。不同催化剂条件下CO2→CO电极反应历程如图乙所示。下列说法错误的是A.电解总反应为2CO2＋CH3OH2CO＋HCOOH＋H2OB.若有2molH＋穿过质子交换膜，则理论上有44gCO2被转化C.选择Ni8TET催化剂催化，会比NiTPP消耗更多电能D.若以铅蓄电池为电源，则B极应与PbO2极相连接10.在石油化工中，酸碱催化占有重要地位，某酸碱催化反应(M和D制取N)的机理如下：HM+M+H+pKa=5.0HM++DHMD+→Nk1=1.0×107mol-1∙dm3∙s-1 M+DMD*→Nk2=1.0×102mol-1∙dm3∙s-1已知：基元反应的速率与反应物浓度幂之积成正比；该反应的决速步骤为基元反应中HMD+和MD*的生成；总反应速率为决速反应的速率之和。下列说法错误的是A.生成MD*的速率为：k2c(M)·c(D)B.酸性增大，会使M转化为HM+，降低总反应速率C.总反应的速率常数k=c(H+)+k2。D.当pH>8后，总反应的速率常数k基本不变11.有机物电极材料具有来源丰富、可降解等优点，一种负极材料为固态聚酰亚胺-水系二次电池的结构如图所示。下列说法正确的是A.充电时有机电极发生了氧化反应B.充电时每转移，右室离子数目减少C.放电时负极电极反应为：-2e-=D.将由换成，电池的比能量会下降12.水煤气可以在一定条件下发生反应：，现在向10L恒容密闭容器中充入CO(g)和，所得实验数据如表所示。实验编号温度/℃起始时物质的量/mol平衡时物质的量/moln(CO)n(H₂O)n(H₂) ①7000.400.100.09②8000.100.400.08③8000.200.30a④9000.100.15b下列说法正确的是A.该反应的反应物的总能量大于生成物的总能量B.实验①中，若某时刻测得，则此时混合气体中的体积分数为8%C.实验①和③中，反应均达到平衡时，平衡常数之比D.实验④中，反应达到平衡时，CO的转化率为60%第11卷非选择题(共52分)二、非选择题：本题共4小题，共52分。13.甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，用Pt/Al2O3、Pd/C、Rh/SiO2作催化剂都可以采用如下反应来合成甲醇：2H2(g)+CO(g)⇌CH3OH(g)(1)下表所列数据是各化学键的键能：化学键H—HC≡OC—HC—OO—H键能/(kJ·mol−1)abcde则反应的ΔH=___________kJ·mol−1(用字母表示)。(2)三种不同催化剂作用时，CO转化率如图1所示，则最适合作催化剂的是_____。某科研小组用Pd/C作催化剂。在450℃时，分别研究了[n(H2)∶n(CO)]为2∶1、3∶1时CO转化率的变化情况(图2)。则图2中表示n(H2)∶n(CO)＝3∶1的变化曲线为_______。 (3)某化学研究性学习小组模拟工业合成甲醇的反应，在2L的恒容密闭容器内充入1molCO和2molH2，加入合适催化剂后在某温度下开始反应，并用压力计监测容器内压强的变化如下：反应时间/min0510152025压强/MPa12.61089.58.78.48.4则从反应开始到20min时，CO的平均反应速率为_________，该温度下的平衡常数K为_________。14.钒酸钇(YVO4)广泛应用于光纤通信领域，一种用废钒催化剂(含V2O5、K2O、SiO2少量Fe2O3制取YVO4的工艺流程如下：已知：V2O2(OH)4既能与强酸反应，又能与强碱反应。回答下列问题：（1）V2O2(OH)4中V元素的化合价为___________。（2）“还原酸浸”时，钒以VO2+浸出，“浸出液”中还含有的金属离子是___________。V2O5被还原的离子方程式为___________。（3）常温下，“钒、钾分离”时，pH对钒的沉淀率的影响如图所示：pH＞7时，随pH增大钒的沉淀率降低的原因可能是___________。（4）结合“碱溶”和“沉钒”可知，、氧化性更强的是___________，“沉钒”时发生反应的化学方程式为___________。（5）某废钒催化剂中V2O5的含量为26.0%，某工厂用1吨该废钒催化剂且用该工艺流程生产YVO4，整个流程中V的损耗率为30.0%，则最终得到YVO4___________。15.高铁酸钾(K2FeO4)具有高效的消毒作用，为一种新型非氯高效消毒剂。已知：K2FeO4易溶于水、微溶于浓碱溶液，不溶于乙醇，在的强碱性溶液中较稳定。实验室中常用KClO在强碱性介质中与Fe(NO3)3；溶液反应制备K2FeO4，装置如图所示(夹持装置略)。 回答下列问题：（1）D装置中盛装Fe(NO3)3溶液的分液漏斗右侧的导管的作用是___________。（2）选择上述装置制备K2FeO4，按气流从左到右的方向，合理的连接顺序为___________(填仪器接口字母，仪器不可重复使用)。（3）写出KClO在强碱性介质中与Fe(NO3)3反应生成K2FeO4的离子方程式___________。若滴加Fe(NO3)3溶液的速度过快，导致的后果是___________。（4）制备的高铁酸钾粗产品中含有KCl、KOH等杂质，以下为提纯步骤：①取一定量的高铁酸钾粗产品，溶于冷的稀KOH溶液；②过滤，将滤液置于冰水浴中，向滤液中加入试剂X；③搅拌、静置、过滤，用乙醇洗涤2~3次，在真空干燥箱中干燥。步骤②中加入的试剂X是___________(可供选择的试剂：蒸馏水、饱和NaOH溶液、稀NaOH溶液、饱和KOH溶液、稀KOH溶液)，原因是___________。（5）测定K2FeO4产品的纯度：称取2.00g制得的K2FeO4，产品溶于适量___________(填试剂名称)中，加入足量充分反应后过滤，将滤液转移到250mL容量瓶中定容。以上溶液配制过程中需要用到玻璃棒，它的作用为___________。用___________(填仪器名称)量取上述配置好的溶液25.00mL于试管中，一定条件下滴入溶液充分反应，消耗溶液体积为26.00mL。该K2FeO4样品的纯度为___________%。已知：16.氮是空气中含量最多的元素，在自然界中的存在十分广泛，实验小组对不同含氮物质做了相关研究。（1）乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是二元弱碱，分步电离，在溶液中的电离类似于氨。时，乙二胺溶液中各含氮微粒的分布分数δ(平衡时某含氮微粒的浓度占各含氮微粒浓度之和的分数)随溶液的变化曲线如图所示。 ①H2NCH2CH2NH2在水溶液中第一步电离的方程式为___________。②乙二胺一级电离平衡常数。为___________。（2）工业上利用氨气脱硝反应，实现二者的无害化处理，已知下列反应：①②③则6NO(g)+4NH3(g)6H2O(g)+5N2(g)___________。（3）氨气常被用于对汽车尾气中氮氧化物进行无害化处理，以消除其对空气的污染。去除NO的反应历程如图1所示，此反应中的氧化剂为___________(填化学式)，含铁元素的中间产物有___________种。若选用不同的铁的氧化物为催化剂可实现较低温度下的转化，根据图2选择的适宜条件为___________。（4）利用电化学原理脱硝可同时获得电能，其工作原理如图所示。则负极发生的电极反应式为___________，当外电路中有2mol电子通过时，理论上通过质子膜的微粒的物质的量为___________。 2024届高三定时训练化学试题注意事项：1.答题前，考生将班级、姓名、考号填写在相应位置，认真核对条形码上的信息，并将条形码粘贴在指定位置上。2.选择题答案必须使用2B铅笔填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。3.考试时长90分钟，满分100分。可能用到的相对原子质量：H-1C-12N-14O-16Na-23Mg-24Al-27P-31S-32Cl-35.5K-39Ar-40Ca-40Ti-48V-51Fe-56Cu-64Zn-65Y-89Ag-108第1卷选择题(共48分)一、选择题：本题包括12个小题，每小题只有一个正确答案，每小题4分，共48分。1.化学渗透在社会生活的各个方面。下列叙述正确的是A.我国自主研发的大丝束碳纤维被称为“新材料之王”，碳纤维属于有机高分子材料B.离子交换膜在现代工业中应用广泛，氯碱工业使用阴离子交换膜C.核辐射废水中氚含量较高，氚是氢的一种放射性同位素D.煤的液化、蛋白质的颜色反应和焰色反应都涉及化学变化【答案】C【解析】【详解】A．碳纤维属于新型无机非金属材料，故A错误；B．氯碱工业中的离子交换膜只能允许H+、Na+通过，不允许Cl-、OH-通过，这样才能提高电流功率和烧碱纯度，所以用阳离子交换膜，不能用阴离子交换膜，故B错误；C．氚是氢的一种放射性同位素，故C正确；D．焰色反应属于物理变化，故D错误；故选C。2.甲图为一种新型污水处理装置，该装置可利用一种微生物将有机废水的化学能直接转化为电能。乙图是一种家用环保型消毒液发生器，用惰性电极电解饱和食盐水。下列说法中不正确的是(　　)。 A.装置乙的a极要与装置甲的X极连接B.装置乙中b极的电极反应式为2Cl－－2e－=Cl2↑C.若有机废水中主要含有葡萄糖，则装置甲中M极发生的电极应为C6H12O6＋6H2O－24e－=6CO2↑＋24H＋D.N电极发生还原反应，当N电极消耗5.6L(标准状况下)气体时，则有2NA个H＋通过离子交换膜【答案】D【解析】【分析】由题图甲分析：该装置为原电池，氧气变为水，氧元素化合价降低，发生还原反应，因此N(或Y)为正极，M(或X)为负极；电解饱和食盐水，阳极产生氯气，阴极产生氢气和氢氧化钠，产生氯气与氢氧化钠反应生成次氯酸钠，具有杀菌消毒作用，因此a要连接电源的负极做阴极，a要电源的正极做阳极。【详解】A．从以上分析可知，装置乙的a极要与装置甲的X极连接，A项正确；B．从以上分析可知，乙的b极为阳极，氯离子放电，B项正确；C．因图甲中传递的是质子，葡萄糖在M极放电，故电极反应式为C6H12O6＋6H2O－24e－=6CO2↑＋24H＋，C项正确；D．氧气在N电极得到电子，电极反应式为O2＋4H＋＋4e－=2H2O，故消耗标准状况下5.6L氧气时（物质的量为0.25mol），转移1mol电子，即有NA个H＋通过离子交换膜，D项错误；故答案选D。3.设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A.120g由和组成的混合固体中数目为B.标准状况下，中C-Cl键的数目为C.将含有的溶液滴入适量沸水中制得Fe(OH)3胶体，其所含胶体粒子数目少于D.1molI2(g)和1molH2(g)在密闭容器中充分反应，所得混合气体的分子数小于【答案】C【解析】 【详解】A．NaHSO4和MgSO4的摩尔质量均为120g/mol,则120g混合物的物质的量为1mol，但NaHSO4固体中阴离子为，故混合固体中数目小于NA，故A错误；B．标况下为液体，不能根据气体摩尔体积来计算其物质的量，故B错误；C．胶体为多个离子的集合体；将含有0.1molFeCl3的饱和溶液，滴入沸水中加热形成Fe(OH)3胶体，所含的胶体粒子数目少于0.1NA，故C正确；D．I2(g)和H2在密闭容器中是可逆反应，反应虽然不能彻底，但属于等体积反应，混合气体的分子数保持不变，1molI2(g)和1molH2在密闭容器中充分反应，所得混合气体的分子数为2NA，故D错误。答案选C。4.下图所选装置和试剂均合理且能达到实验目的的是A.图甲：测定中和热B.图乙：洗涤变暗银锭(表面附着Ag2S)C.图丙：检验SO2中混有少量CO2D.图丁：分离四氯化碳和水的混合液【答案】B【解析】【详解】A．图甲装置中没有塑料盖板盖住烧杯口，热量散失严重，故不能用于测定中和热，A不合题意；B．图乙装置中Al和Ag2S作电极，NaCl溶液作电解质溶液，能够发生原电池反应，负极电极反应为：Al-3e-=Al3+，正极电极反应为：Ag2S+2e-=2Ag+S2-，故可用于洗涤变暗银锭(表面附着Ag2S)，B符合题意；C．SO2和CO2均能使澄清石灰水变浑浊，故用图丙装置不能用于检验SO2中混有少量CO2，C不合题意；D．CCl4不溶于水，故分离四氯化碳和水的混合液不是进行蒸馏操作，而是进行分液操作，D不合题意；故答案为：B。5.下列有关实验操作、现象和所得结论均正确的是实验操作现象结论 选项A铝箔插入稀硝酸中无明显现象铝箔表面形成了致密的氧化膜B将足量的H₂O₂溶液滴入少量的酸性高锰酸钾溶液溶液的紫色褪去H₂O₂具有漂白性C将一小块钠放入盛有蒸馏水的烧杯中钠块浮于水面上，熔成闪亮的小球，发出嘶嘶的声音，无规则的游动单质钠与水的反应是放热反应，且生成了气体，其熔点高于100℃D取5mL0.1mol·L⁻¹KI溶液，滴加5~6滴0.1mol·L⁻¹FeCl₃溶液，充分反应后，再滴加少量的KSCN溶液溶液变红KI与FeCl₃的反应是可逆反应A.AB.BC.CD.D【答案】D【解析】【详解】A．Al与稀硝酸反应生成硝酸铝、NO和水，有气泡冒出，不发生钝化，故A错误；B．酸性高锰酸钾溶液可氧化过氧化氢，溶液的紫色褪去，与漂白性无关，故B错误；C．Na融化成小球说明反应放热，且钠的熔点低于100℃，故C错误；D．氯化铁不足，充分反应后，再滴加少量的KSCN溶液，溶液变色，可知含铁离子，则可证明KI与FeCl3的反应是可逆反应，故D正确。答案选D。6.煤燃烧排放的烟气中含有和，是大气的主要污染源之一。用溶液对烟气同时脱硫脱硝(分别生成、，得到、)脱除率如图，下列说法不正确的是 A.脱除的反应：B.依据图中信息，在时，吸收液中C.脱除率高于的原因可能是在水中的溶解度大于D.随着脱除反应的进行，吸收剂溶液的逐渐减小【答案】B【解析】【详解】A．Ca(ClO)2溶液脱除NO的反应生成Cl-和NO，根据质量守恒和电子得失守恒配平方程式为2NO+3ClO-+H2O=2H＋+2NO+3Cl-，故A说法正确；B．2NO+3ClO-+H2O=2H＋+2NO+3Cl-，SO2+ClO-+H2O=2H++SO+Cl-；已知n(NO):n(SO2)=2∶3；令n(NO)=2mol，n(SO2)=3mol，依据图中信息及离子方程式中的比例关系得：在80min时，NO脱除率40%，即反应的NO为：2mol×40%=0.8mol，生成1.2molCl-，同时生成NO物质的量为0.8mol；SO2脱除率100%，即3molSO2全部反应生成3molCl-，所以Cl-共3mol+1.2mol=4.2mol；吸收液中n(NO)∶n(Cl-)=0.8mol∶4.2mol=4∶21，故B说法错误；C．根据SO2和NO气体在水中的溶解度：SO2大于NO，SO2比NO更易溶于水，更容易发生反应；SO2脱除率高于NO的原因可能是SO2在水中的溶解度大于NO，故C是说法正确；D．无论发生：2NO+3ClO-+H2O=2H＋+2NO+3Cl-，还是发生：SO2+ClO-+H2O=2H++SO+Cl-，都是使H+浓度增大，吸收剂溶液的pH减小，故D说法正确；答案为B。7.以钢铁厂灰渣(主要成分为ZnO，并含少量CuO、Fe2O3等)为原料制备氧化锌的一种工艺流程如下： 已知：过量氨水使ZnO、CuO溶解，转化为[Zn(NH3)4]2+和[Cu(NH3)4]2+配离子。下列说法正确的是A.滤液①中大量存在、、OH-B.滤渣②的成分为CuC.“蒸氨沉锌”过程中反应的化学方程式为D.“煅烧”过程需使用蒸发皿【答案】C【解析】【分析】浸取时，ZnO、CuO转化为[Zn(NH3)4]2+、[Cu(NH3)4]2+，MnO2、Fe2O3不反应，故滤渣①为MnO2、Fe2O3，滤液①中含有[Zn(NH3)4]2+、[Cu(NH3)4]2+、NH4HCO3、NH3·H2O，加入Zn粉时，发生反应Zn+[Cu(NH3)4]2+=Cu+[Zn(NH3)4]2+，从而实现去除杂质[Cu(NH3)4]2+，故滤渣②为Cu、Zn（过量），滤液②中主要含[Zn(NH3)4]2+、NH4HCO3、NH3·H2O，经过蒸氨沉锌操作获得沉淀ZnCO3·Zn(OH)2，最后煅烧获得ZnO。【详解】A．根据分析可知，滤液①中含有[Zn(NH3)4]2+、[Cu(NH3)4]2+、NH4HCO3、NH3·H2O，A错误；B．滤渣②为Cu和过量的Zn，B错误；C．蒸氨沉锌操作获得沉淀ZnCO3·Zn(OH)2，其化学方程式为：，C正确；D．“煅烧”过程需使用坩埚，D错误；故选C。8.一种提纯白磷样品(含惰性杂质)的工艺流程如图所示。下列说法错误的是 A.不慎将白磷沾到皮肤上，可用稀溶液冲洗B.过程I中氧化产物和还原产物的物质的量之比为5∶6C.过程II中，除生成外，还可能生成、D.过程III的化学方程式为【答案】B【解析】【详解】A．白磷有毒，且对人体具有腐蚀作用，不慎将白磷沾到皮肤上，可以用硫酸铜溶液冲洗，A项正确；B．过程I中反应方程式为：11P4+60CuSO4+96H2O=20Cu3P+24H3PO4+60H2SO4，其中磷酸为氧化产物，Cu3P为还原产物，则氧化产物和还原产物的物质的量之比为6∶5，B项错误；C．过程II为磷酸和氢氧化钙反应，除生成外，还可能生成、，C项正确；D．据图分析，结合氧化还原反应，过程III的化学方程式为，D项正确。故选B。9.华南师范大学兰亚乾教授课题组从催化剂结构与性能间关系的角度，设计了一种催化剂同时作用在阳极和阴极，用于CH3OH氧化和CO2还原反应耦合的混合电解，工作原理如图甲所示。不同催化剂条件下CO2→CO电极反应历程如图乙所示。下列说法错误的是 A.电解总反应为2CO2＋CH3OH2CO＋HCOOH＋H2OB.若有2molH＋穿过质子交换膜，则理论上有44gCO2被转化C.选择Ni8TET催化剂催化，会比NiTPP消耗更多电能D.若以铅蓄电池为电源，则B极应与PbO2极相连接【答案】C【解析】【详解】A．根据甲图可得，A电极为阴极，电极反应式为2CO2+4e-+4H+=2CO＋2H2O，B电极为阳极，电极反应式为CH3OH+H2O-4e-═HCOOH+4H+，故电解总反应为2CO2＋CH3OH2CO＋HCOOH＋H2O，A正确；B．根据阴极电极反应式2CO2+4e-+4H+=2CO＋2H2O，若有2molH＋穿过质子交换膜，则理论上有1molCO2被转化，质量为44g，B正确；C．催化剂不能改变反应的焓变，选择Ni8TET催化剂催化，和选用NiTPP消耗的电能相同，C错误；D．B极为电解池阳极，电解时连接电源正极，若以铅蓄电池为电源，则B极应与PbO2极相连接，D正确；故选C。10.在石油化工中，酸碱催化占有重要地位，某酸碱催化反应(M和D制取N)的机理如下：HM+M+H+pKa=5.0HM++DHMD+→Nk1=1.0×107mol-1∙dm3∙s-1M+DMD*→Nk2=1.0×102mol-1∙dm3∙s-1已知：基元反应的速率与反应物浓度幂之积成正比；该反应的决速步骤为基元反应中HMD+和MD*的生成；总反应速率为决速反应的速率之和。下列说法错误的是A.生成MD*的速率为：k2c(M)·c(D) B.酸性增大，会使M转化为HM+，降低总反应速率C.总反应的速率常数k=c(H+)+k2。D.当pH>8后，总反应的速率常数k基本不变【答案】BD【解析】【分析】由总反应速率为决速反应的速率之和可得：kc(M)·c(D)=k1c(D)c(HM+)+k2c(M)·c(D)，则k=k1×+k2，由电离常数Ka=可得：=，所以k=c(H+)+k2。【详解】A．由基元反应的速率与反应物浓度幂之积成正比可知，生成MD*的速率为k2c(M)·c(D)，故A正确；B．由平衡方程式可知，酸性增大，溶液中氢离子浓度增大，电离平衡逆向移动，HM+浓度增大，由分析可知，总反应的速率常数k=c(H+)+k2，氢离子浓度最大，k增大，总反应速率增大，故B错误；C．由分析可知，总反应的速率常数k=c(H+)+k2，故C正确；D．由分析可知，总反应的速率常数k=c(H+)+k2，溶液pH>8后，溶液中氢离子浓度减小，总反应的速率常数k减小，故D错误；故选BD。11.有机物电极材料具有来源丰富、可降解等优点，一种负极材料为固态聚酰亚胺-水系二次电池的结构如图所示。下列说法正确的是 A.充电时有机电极发生了氧化反应B.充电时每转移，右室离子数目减少C.放电时负极电极反应为：-2e-=D.将由换成，电池的比能量会下降【答案】D【解析】【详解】A．由题干可知，该结构为一种负极材料为固态聚酰亚胺-水系二次电池，则有机电极为负极，充电时负极为电解池阴极，发生还原反应，A错误；B．充电时，右侧电解为阳极，发生氧化反应，3I--2e-=I，则充电时每转移，左侧减少2mol阴离子，同时有2molM+离子进入左室，右室离子数目减少4mol，B错误；C．由图可知，放电时负极电极的失去电子，发生氧化反应，生成，反应为-2ne-=，C错误；D．比能量是指电池单位质量或单位体积所能输出的电能，钠的相对原子质量大于锂，高故将由换成，电池的比能量会下降，D正确；故选D。12.水煤气可以在一定条件下发生反应：，现在向10L恒容密闭容器中充入CO(g)和，所得实验数据如表所示。实验编号温度/℃起始时物质的量/mol平衡时物质的量/moln(CO)n(H₂O)n(H₂) ①7000.400.100.09②8000.100.400.08③8000.200.30a④9000.100.15b下列说法正确的是A.该反应的反应物的总能量大于生成物的总能量B.实验①中，若某时刻测得，则此时混合气体中的体积分数为8%C.实验①和③中，反应均达到平衡时，平衡常数之比D.实验④中，反应达到平衡时，CO的转化率为60%【答案】A【解析】【详解】A．根据实验①和②数据，可知升高温度，平衡时氢气的物质的量减少，故平衡逆向移动，该反应为放热反应，即反应物的总能量大于生成物的总能量，故A正确；B．该反应是气体的物质的量不变的反应，若某时刻测得，则的物质的量为0.06mol，故此时混合气体中的体积分数==12%，故B错误；C．K只与温度有关，，根据实验①的数据，到平衡时，n(CO)=0.31mol；n(H2O)=0.01mol；n(H2)=0.09mol；n(CO2)=0.09mol；K①===，同样的方法可以算出K②=1，故=，故C错误；D．实验④的温度为900℃，无法计算此温度下的平衡常数，故无法计算CO的转化率，故D错误。答案选A。第11卷非选择题(共52分)二、非选择题：本题共4小题，共52分。13.甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，用Pt/Al2O3、Pd/C、Rh/SiO2作催化剂都可以采用如下反应来合成甲醇：2H2(g)+CO(g)⇌CH3OH(g) (1)下表所列数据是各化学键的键能：化学键H—HC≡OC—HC—OO—H键能/(kJ·mol−1)abcde则反应的ΔH=___________kJ·mol−1(用字母表示)。(2)三种不同催化剂作用时，CO的转化率如图1所示，则最适合作催化剂的是_____。某科研小组用Pd/C作催化剂。在450℃时，分别研究了[n(H2)∶n(CO)]为2∶1、3∶1时CO转化率的变化情况(图2)。则图2中表示n(H2)∶n(CO)＝3∶1的变化曲线为_______。(3)某化学研究性学习小组模拟工业合成甲醇的反应，在2L的恒容密闭容器内充入1molCO和2molH2，加入合适催化剂后在某温度下开始反应，并用压力计监测容器内压强的变化如下：反应时间/min0510152025压强/MPa12.610.89.58.78.48.4则从反应开始到20min时，CO的平均反应速率为_________，该温度下的平衡常数K为_________。【答案】①.2a+b−3c−d−e②.Pt/Al2O3③.曲线a④.0.0125mol·L−1·min−1⑤.4【解析】【分析】（1）焓变等于断裂化学键吸收的能量减去成键释放的能量；（2）增大氢气的量可促进CO的转化，CO的转化率增大；（3）由表中数据可知，20min达到平衡，设转化的CO为x，则结合v=及K为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比计算。【详解】(1)ΔH=反应物键能−生成物键能=(2a+b−3c−d−e)kJ·mol−1。 (2)由图1可知，三种催化剂作用时，催化效果为Pt/Al2O3>Pd/C>Rh/SiO2，最适合作催化剂的是Pt/Al2O3；H2和CO反应时，H2的量越大，CO的转化率越大，所以n(H2)：n(CO)=3：1的变化曲线为曲线a；(3)由表中数据可知，20min达到平衡，设转化的CO为x，则由，可得x=05，平衡常数。14.钒酸钇(YVO4)广泛应用于光纤通信领域，一种用废钒催化剂(含V2O5、K2O、SiO2少量Fe2O3制取YVO4的工艺流程如下：已知：V2O2(OH)4既能与强酸反应，又能与强碱反应。回答下列问题：（1）V2O2(OH)4中V元素的化合价为___________。（2）“还原酸浸”时，钒以VO2+浸出，“浸出液”中还含有的金属离子是___________。V2O5被还原的离子方程式为___________。（3）常温下，“钒、钾分离”时，pH对钒的沉淀率的影响如图所示：pH＞7时，随pH增大钒的沉淀率降低的原因可能是___________。（4）结合“碱溶”和“沉钒”可知，、氧化性更强的是___________，“沉钒”时发生反应的化学方程式为___________。 （5）某废钒催化剂中V2O5的含量为26.0%，某工厂用1吨该废钒催化剂且用该工艺流程生产YVO4，整个流程中V的损耗率为30.0%，则最终得到YVO4___________。【答案】（1）+4（2）①.Fe2+、K+②.4H++V2O5+=2VO2+++2H2O（3）V2O2(OH)4能与强碱反应，碱性越强，V2O2(OH)4损耗率越大（4）①.②.NH4Cl+NaVO3=NH4VO3↓+NaCl（5）408kg【解析】【分析】废钒催化剂(含V2O5、K2O、SiO2少量Fe2O3)中加入K2SO3和硫酸，将V2O5还原为VOSO4，Fe2O3还原为Fe2+，过滤；往浸出液中加入KOH溶液，过滤，得到滤饼V2O2(OH)4，往滤饼中加入NaClO3、NaOH溶液进行碱溶，过滤；往滤液中加入NH4Cl沉钒，得到NH4VO3，将NH4VO3进行焙烧，得到V2O5，加入Y2O3，高温灼烧，制得YVO4。【小问1详解】V2O2(OH)4中，O显-2价，H显+1价，则V元素的化合价为+4。【小问2详解】“还原酸浸”时，钒以VO2+浸出，Fe2O3被还原为Fe2+，则“浸出液”中还含有的金属离子是Fe2+、K+。V2O5被还原为VO2+，离子方程式为4H++V2O5+=2VO2+++2H2O。【小问3详解】题中信息显示，V2O2(OH)4既能与强酸反应，又能与强碱反应，则pH＞7时，溶液的碱性增强，V2O2(OH)4会发生溶解，所以随pH增大钒的沉淀率降低的原因可能是：V2O2(OH)4能与强碱反应，碱性越强，V2O2(OH)4损耗率越大。小问4详解】往滤饼V2O2(OH)4中加入NaClO3、NaOH溶液进行碱溶，得到NaVO3，则、氧化性更强的是，“沉钒”时，NaVO3转化为NH4VO3，发生反应的化学方程式为NH4Cl+NaVO3=NH4VO3↓+NaCl。【小问5详解】依据V元素守恒，可建立关系式：V2O5——2YVO4，m(V2O5)=1t×26.0%×(1-30.0%)=0.182t=182kg，V2O5的相对分子质量为182，YVO4的相对分子质量为204，则最终得到YVO4的质量为=408kg。【点睛】含矾催化剂还原酸浸时，可将其粉碎，并不断搅拌，以增大浸出速率，提高浸出率。15.高铁酸钾(K2FeO4)具有高效的消毒作用，为一种新型非氯高效消毒剂。已知：K2FeO4易溶于水、微溶 于浓碱溶液，不溶于乙醇，在的强碱性溶液中较稳定。实验室中常用KClO在强碱性介质中与Fe(NO3)3；溶液反应制备K2FeO4，装置如图所示(夹持装置略)。回答下列问题：（1）D装置中盛装Fe(NO3)3溶液的分液漏斗右侧的导管的作用是___________。（2）选择上述装置制备K2FeO4，按气流从左到右的方向，合理的连接顺序为___________(填仪器接口字母，仪器不可重复使用)。（3）写出KClO在强碱性介质中与Fe(NO3)3反应生成K2FeO4的离子方程式___________。若滴加Fe(NO3)3溶液的速度过快，导致的后果是___________。（4）制备的高铁酸钾粗产品中含有KCl、KOH等杂质，以下为提纯步骤：①取一定量的高铁酸钾粗产品，溶于冷的稀KOH溶液；②过滤，将滤液置于冰水浴中，向滤液中加入试剂X；③搅拌、静置、过滤，用乙醇洗涤2~3次，在真空干燥箱中干燥。步骤②中加入的试剂X是___________(可供选择的试剂：蒸馏水、饱和NaOH溶液、稀NaOH溶液、饱和KOH溶液、稀KOH溶液)，原因是___________。（5）测定K2FeO4产品的纯度：称取2.00g制得的K2FeO4，产品溶于适量___________(填试剂名称)中，加入足量充分反应后过滤，将滤液转移到250mL容量瓶中定容。以上溶液配制过程中需要用到玻璃棒，它的作用为___________。用___________(填仪器名称)量取上述配置好的溶液25.00mL于试管中，一定条件下滴入溶液充分反应，消耗溶液体积为26.00mL。该K2FeO4样品的纯度为___________%。已知：【答案】（1）平衡压强，使分液漏斗中的液体顺利流下（2）a1→f→g→c→b→e （3）①.2Fe3++3ClO−+10OH−=2+3Cl−+5H2O②.产品纯度降低（4）①.饱和KOH溶液②.K2FeO4在强碱性溶液中较稳定，且微溶于浓碱溶液中（5）①.KOH溶液②.25mL移液管或酸式滴定管③.搅拌和引流④.85.8【解析】【分析】A中加热下浓盐酸和二氧化锰反应生成氯气，通入F中饱和食盐水除去氯气中的氯化氢气体，再通入D中与含Fe(OH)3的悬浊液(含KOH)反应即可制取K2FeO4，最后通入E中用氢氧化钠溶液吸收未反应完的氯气；提纯高铁酸钾(K2FeO4)粗产品时，由于K2FeO4在0～5℃的强碱性溶液中较稳定，可将粗产品溶于冷的KOH稀溶液中，形成含有K2FeO4、KCl、KOH杂质的溶液，Fe(OH)3以沉淀析出；将滤液置于冰水浴中，向滤液中加入饱和KOH溶液，K2FeO4以沉淀形式析出；由于K2FeO4易溶于水、微溶于浓碱溶液，不溶于乙醇，防止用水洗涤时晶体溶解损失，改用乙醇洗涤2～3次，得到纯净的K2FeO4晶体。【小问1详解】D装置盛装Fe(NO3)3溶液的分液漏斗右侧的导管的作用是：平衡压强，使分液漏斗中的液体顺利流下；【小问2详解】据分析，选择实验装置是A、F、D、E，气体与溶液反应或洗气都应是长进短出，则按气流从左到右的方向，制备K2FeO4的合理的连接顺序a1→f→g→c→b→e；【小问3详解】KClO在强碱性介质中与Fe(NO3)3反应生成K2FeO4、KCl和水，反应中Fe3+被氧化为，ClO-被还原为Cl-，反应在碱性条件进行，根据电子守恒、原子守恒、电荷守恒得离子方程式为2Fe3++3ClO−+10OH−=2+3Cl−+5H2O；若滴加Fe(NO3)3溶液的速度过快则会导致Fe(NO3)3剩余，在碱性条件下生成Fe(0H)3，会导致产品不纯；【小问4详解】高铁酸钾粗产品中含有KCl、KOH等杂质，提纯时，因为K2FeO4在的强碱性溶液中较稳定，故先用KOH稀溶液溶解高铁酸钾，过滤除掉不溶性杂质，再向滤液中滴加KOH饱和溶液，由于高铁酸钾微溶于浓碱溶液，则会析出高铁酸钾固体；故X为KOH饱和溶液；【小问5详解】由于在的强碱性溶液中较稳定，故可用KOH溶液溶解样品，溶液配制过程中需要用到玻璃棒，溶解时玻璃棒的作用是搅拌，转移、洗涤时玻璃棒的作用是引流；准确取出25mL样品溶液可以用25mL移液管或酸式滴定管；根据给出的方程式：； 可得关系式：，n[]=0.1mol/L0.026L=0.0026mol，则n(K2FeO4)=，则原样品中n(K2FeO4)=，则样品的纯度为=85.8%。16.氮是空气中含量最多的元素，在自然界中的存在十分广泛，实验小组对不同含氮物质做了相关研究。（1）乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是二元弱碱，分步电离，在溶液中的电离类似于氨。时，乙二胺溶液中各含氮微粒的分布分数δ(平衡时某含氮微粒的浓度占各含氮微粒浓度之和的分数)随溶液的变化曲线如图所示。①H2NCH2CH2NH2在水溶液中第一步电离的方程式为___________。②乙二胺一级电离平衡常数。为___________。（2）工业上利用氨气脱硝反应，实现二者的无害化处理，已知下列反应：①②③则6NO(g)+4NH3(g)6H2O(g)+5N2(g)___________。（3）氨气常被用于对汽车尾气中的氮氧化物进行无害化处理，以消除其对空气的污染。去除NO的反应历程如图1所示，此反应中的氧化剂为___________(填化学式)，含铁元素的中间产物有___________种。 若选用不同的铁的氧化物为催化剂可实现较低温度下的转化，根据图2选择的适宜条件为___________。（4）利用电化学原理脱硝可同时获得电能，其工作原理如图所示。则负极发生的电极反应式为___________，当外电路中有2mol电子通过时，理论上通过质子膜的微粒的物质的量为___________。【答案】（1）①.H2NCH2CH2NH2+H2OH2NCH2CH2NH+OH-②.10-4.9（2）（3）①.NO、O2②.2③.Fe2O3作催化剂、反应温度为250℃（4）①NO-3e-+2H2O=NO+4H+②.2mol【解析】【小问1详解】①乙二胺属于二元弱碱，在水溶液中分步电离，第一级电离方程式为H2NCH2CH2NH2+H2OH2NCH2CH2NH+OH-；②根据图像，乙二胺一级电离平衡常数，Kb1==10-4.9；【小问2详解】根据盖斯定律，将热化学方程式进行叠加，①×3+②×3-③×2，整理可得6NO(g)+4NH3(g)6H2O(g)+5N2(g)的。 【小问3详解】在氧化还原反应中，氧化剂得到电子，元素化合价降低。根据图示可知：在历程图1中，元素的化合价降低的物质为NO、O2，所以氧化剂为NO、O2；含铁元素的中间产物有Fe2+—NH2和Fe2+这2种；根据图2可知：在使用Fe2O3为催化剂时，NO的转化率相对来说较高，反应温度合适为250℃，故根据图2选择的适宜条件为Fe2O3作催化剂、反应温度为250℃；【小问4详解】该装置为原电池，在原电池反应中，负极失去电子，发生氧化反应，正极上得到电子，发生还原反应。根据图示可知：NO在负极失去电子转化为HNO3，电极反应式为：NO-3e-+2H2O=NO+4H+；当外电路中有2mol电子通过时，有2molH+通过质子膜进入正极区和O2结合生成H2O，根据电子守恒，通过的微粒的物质的量为2mol。