四川省成都市树德中学2023-2024学年高二上学期期中化学试题（Word版附解析）

这是一份四川省成都市树德中学2023-2024学年高二上学期期中化学试题（Word版附解析），共21页。试卷主要包含了选择题等内容，欢迎下载使用。

可能用到的原子量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32
第Ⅰ卷选择题（共48分）
一、选择题（本大题包含12个小题，每题有且只有一个选项符合题意，每小题3分，共36分）
1. 化学与生活、生产、社会息息相关。下列说法正确的是
A. 食品抽真空包装是为了减小包装袋内压强，从而减缓食物变质速率
B. 烘培糕点使用小苏打作催化剂，从而可以加快烘焙速率
C. 工业上进行二氧化硫的催化氧化时，压强条件选择在常压是因为加压不利于提高的转化率
D. 已知，测定相对分子质量时采用“高温低压”，是因为“高温低压”平衡都向逆方向移动，有利于测定
【答案】D
【解析】
【详解】A．食品抽真空包装，是为了防止食物被空气氧化，故A错误；
B．烘培糕点使用小苏打作彭松剂，是因为碳酸氢钠受热分解产生CO2，与加快反应速率无关，故B错误；
C．SO2的转化率在1个大气压时，已经很高了，再提高压强SO2的转化率提高不大，所以采用常压条件，故C错误；
D．有利于测定的相对分子质量即要求平衡逆向移动，“高温低压”平衡都向逆方向移动，有利于测定，故D正确。
答案选D。
2. 下列说法中不正确的是
A. 已知，则灰锡更稳定，且常温常压下为灰锡状态
B. 只有活化分子之间发生的碰撞才可能是有效碰撞
C. 升高温度，使单位体积内活化分子数增多，因而反应速率加快
D. 对于且一定条件下能自发进行的化学反应，其
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A．能量越低越稳定，所以灰锡更稳定；常温25℃>13.2℃，温度从13.2℃升至25℃过程，平衡正向移动，灰锡转化为白锡，所以常温常压下为白锡状态，A错误；
B．当活化分子有合适取向时的碰撞才是有效碰撞，B正确；
C．升高温度，反应物分子能量增加，可使反应物分子中活化分子的百分数增大，单位时间内有效碰撞次数增加，因而化学反应速率加快，C正确；
D．对于ΔH>0且能自发进行的化学反应，其混乱度一定增加，所以ΔS>0，D正确；
故选A。
【点睛】
3. 莽草酸（a）是抗病毒和抗癌药物中间体，其官能团修饰过程如图所示，下列说法正确的是
A. 分子中所有碳原子可能共面B. 为甲醇
C. a，c互为同系物D. 将改为，也可以完成由b向c的转化
【答案】B
【解析】
【详解】A．a分子存在饱和碳原子，不可能所有原子共面，A错误；
B．a生成b是发生酯化反应，为羧基和甲醇反应，M为甲醇，B正确；
C．a中含有羧基，c中没有，则两者不是同系物，C错误；
D．将改为，只有b中碳碳双键和氢气发生加成反应，酯基与氢气不反应，不能实现b到c的转化，D错误；
故选B。
4. 为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A. 和的混合气体中所含氮原子数为
B. 熔融的中含有个阳离子
C. 和于密闭容器中充分反应，生成分子为
D. 常温下，的磷酸溶液中数目为
【答案】A
【解析】
【详解】A．46gNO2和N2O4混合气体中，二氧化氮和四氧化二氮最简式都为NO2，所以计算46gNO2中所含原子数即可，NO2的物质的量是1ml，含氮原子数为，故A正确；
B．熔融的中阳离子只有钠离子，熔融的物质的量为0.1ml，含有个阳离子，故B错误；
C．密闭容器中充入0.1mlH2和0.1mlI2充分反应后，发生H2+ I2⇌2HI，该反应为可逆反应，不能进行到底，生成分子小于，故C错误；
D．溶液体积未知，无法计算数目，故D错误；
故选A。
5. 利用下列装置完成相应实验，能达到实验目的的是
A. 用装置甲测定浓硫酸和溶液反应的中和热
B. 用装置乙验证浓度对化学反应速率的影响
C. 用装置丙验证冰醋酸为弱电解质
D. 用丁装置测定溶液的
【答案】C
【解析】
【详解】A．浓硫酸溶于水放热，应选稀硫酸与NaOH溶液反应测定中和热，A错误；
B．H2O2与NaHSO3溶液反应无明显实验现象，无法根据实验现象判定反应速率的快慢，B错误；
C．盐酸和醋酸的浓度相同，通过导电性探究二者溶液中离子的浓度，从而验证醋酸溶液中离子浓度较低，不能完全电离，为弱电解质，故能达到实验目的，C正确；
D．NaClO具有漂白性，将其溶液滴至pH试纸后会出现先变色后褪色，无法对照标准比色卡读取pH值，D错误；
故选C。
6. 甲酸常被用于橡胶、医药等工业。在一定条件下可分解生成CO和。在有、无催化剂条件下的能量与反应历程的关系如图所示。下列说法错误的是
A. ，途径一未使用催化剂
B.
C. 途径二反应的快慢由生成的速率决定
D. 途径二中甲酸的平衡转化率更高
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图可知，途径一未使用催化剂，途径二使用催化剂能降低反应的活化能，所以Ea1＞Ea2，A正确；
B．由图可知，总反应的反应物总能量大于生成物总能量，则总反应放热，所以△H1=△H2＜0，B正确；
C．由图可知，途径二中第二阶段的活化能最大，则该阶段的反应速率最慢，决定着整个反应的快慢，C正确；
D．催化剂只能改变反应速率，但不能改变平衡移动，所以转化率一样，D错误；
故合理选项是D。
7. 下列离子方程式书写正确的是
A. 溶液中加入浓盐酸：
B. 硫氰化铁溶液中加溶液产生沉淀：
C. 用白醋浸泡过的淀粉-KI试纸在空气中放置一段时间后，溶液呈蓝色：
D. 向溶液中通入过量[已知：的，；的，]
【答案】A
【解析】
【详解】A．溶液中加入浓盐酸：，A正确；
B．硫氰化铁溶液中加溶液产生沉淀：，B错误；
C．是弱酸不能拆，应写为化学式，C错误；
D．向Na2S溶液中通入过量SO2会发生氧化还原反应，因此离子方程式为，D错误；
故选A。
8. 化学社的同学在做探究实验时，将未经砂布打磨的铝条放入盛有一定量稀盐酸的密闭容器中，用压强传感器测得容器内气体压强和反应时间的变化曲线如图所示，下列分析中正确的是
A. B段的化学反应是：
B. A点盐酸浓度最低，C点盐酸浓度最高
C. CD段压强变化的主要影响因素是气体温度
D. DE段反应处于动态平衡状态，反应并未停止
【答案】C
【解析】
【分析】AB段，气体压强基本平稳，表明没有气体生成，所以盐酸与氧化铝发生反应，BC段压强增大，说明铝与盐酸反应生成氢气，．铝和盐酸反应生成氢气并且放出热量，气压的增加除了生成大量氢气外还有体系温度升高的因素，后来反应停止了，气体不再生成，但气压有所减小，是因为温度降低，所以CD段压强变化的主要影响因素是气体温度，以此分析；
【详解】A．AB段，气体压强基本平稳，表明没有气体生成，所以盐酸与氧化铝发生反应，化学方程式是：，A错误；
B．随着反应的进行，盐酸的浓度不断减小，所以A点盐酸浓度最高，C点盐酸浓度最低，B错误；
C．铝和盐酸反应生成氢气并且放出热量，气压的增加除了生成大量氢气外还有体系温度升高的因素，后来反应停止了，气体不再生成，但气压有所减小，是因为温度降低，所以CD段压强变化的主要影响因素是气体温度，C正确；
D．D、E两点处反应不再进行，没有气体生成，温度也保持恒定，所以气体的压强相等，D错误；
故选C。
9. 下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 加水后值会变大的溶液中：、、、
B. 能使试纸变深蓝色的溶液：、、、
C. 由水电离出的的溶液中：、、
D. 的溶液中：、、、
【答案】D
【解析】
【详解】A．该溶液为碱性溶液，稀释后氢氧根离子浓度减小，氢离子浓度增大，则c(H+)/c(OH-)的值增大，H+、OH-离子之间反应生成水，不能够大量共存，故A错误；
B．能使pH试纸变深蓝色的溶液，显碱性，存在如下平衡，+ H2O2CrO+2H+，则OH-与不能共存，故B错误；
C．由水电离出的的溶液可能显酸性也可能显碱性，酸性条件下，不能共存，故C错误；
D．则说明溶液呈碱性，各离子之间互不反应，能大量共存，故正确；
故选D。
10. 丙烯酸和硫氧酸是两种一元酸且。室温下，的两种酸溶液加水稀释，溶液变化如图所示。下列叙述错误的是
A. 曲线代表硫氰酸溶液与关系
B. a点与b点所示溶液中水的电离程度相同
C. 只要保持温度不变，的丙烯酸溶液加水稀释过程中不变
D. 加水无限稀释不能使a点移至c点
【答案】C
【解析】
【详解】A．起始两种溶液中c(H+)相同，稀释至相同的pH，L1表示加水体积较大，说明L1代表较弱的酸即丙烯酸，L2曲线代表硫氰酸溶液与关系，故A正确；
B．a点和b点溶液pH相同，则c(H+)相等，则水的电离程度相同，故B正确；
C．温度不变，pH=3的丙烯酸溶液加水稀释过程，c(H+)减小，水的电离程度增大，c(H+)水•c(OH-)水增大，故C错误；
D．当酸电离的离子浓度接近水电离时，要考虑水的电离，无限稀释，酸溶液pH接近7但不等于7，不能移至c点，故D正确；
故选：C。
11. 下列实验操作所观察到的现象正确且能得出相应结论的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
【详解】A．CaO与水反应放热温度升高，温度升高会使氨水挥发，浓度减小，烧杯中颜色变浅，不一定是电离平衡移动，A错误；
B．NaClO会把Na2S氧化为S沉淀，浓度越大反应速率越大，溶液浓度大于溶液，前者先变浑浊，B正确；
C．水电离是吸热过程，温度升高Kw变大，C错误；
D．将与混合，在一定条件下充分反应后SO2过量，将混合气体通入品红溶液，品红溶液红色褪去不能证明反应是可逆反应，D错误；
答案选B。
12. 为探究影响溶液与溶液在酸性条件下反应速率的因素，设计下表实验方案。
下列说法不正确的是
A. ，
B. 溶液的酸碱性会影响该反应的化学反应速率
C. 第3组实验中用表示的反应速率为
D. 实验时需先将、、、混合后，再与溶液混合并计时
【答案】D
【解析】
【详解】A．探究实验方案两两之间应保持单一变量，则四组实验的溶液总体积相等，利用混合溶液褪色时间判断变量对反应速率的影响。据题意可知，4组实验溶液总体积应相同，则a=1.0，b=1.5，故A正确；
B．由实验1，2可知，变量是混合后硫酸的浓度不一致，导致褪色时间不一致，即反应速率不一致，故酸的浓度(溶液的酸性)会影响该反应化学反应速率，故B正确；
C．实验3中，KMnO4的起始浓度为，则KMnO4的反应速率为，根据反应，则的反应速率为，故C正确；
D．需先将KMnO4、H2SO4、MnSO4、H2O混合后，再与溶液混合，反应开始，开始计时，故D错误；
故选D。
二、选择题（本大题包含3个小题，每题有且只有一个选项符合题意，每小题4分，共12分）
13. 下列有关图像分析和说法正确的是
A. 图甲表示合成氨反应在恒温恒容下进行的速率—时间图，Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，的体积分数：
B. 图乙表示，在恒温恒容条件下，按投入和的混合气体建立平衡的过程，当与的转化率为时，无法说明反应已达到平衡
C. 图丙表示在不同温度下平衡时的体积分数—压强图，则气体密度：A点点
D. 图丁表示不同温度下水溶液中与的关系，a点和d点，溶液都呈中性
【答案】B
【解析】
【详解】A．由图可知，0-t1段反应正向进行达到平衡状态；t2时刻之后反应逆向进行达到新的平衡，反应逆向进行导致氨气含量减小，故，A错误；
B．反应中和的系数比为1:1，投料比为1:2，故反应的和的量为1:1，与的转化率为是个定值，故当与的转化率为时，无法说明反应已达到平衡，B正确；
C．容器体积若不变，而气体总质量始终不变，那么混合气体的密度始终不变，C错误；
D．a点氢离子浓度等于氢氧根离子浓度，溶液为中性；而d点Kw=10-12温度不是常温，氢离子浓度不等于氢氧根离子浓度，溶液不为中性，D错误；
故选B。
14. 向体积一定的密闭容器中充入一定量的、和，发生反应，与的初始消耗速率（）与温度（T）的关系如图所示（图中A、B点处于平衡状态），下列说法正确的是
A. 为随温度的变化曲线
B. 该反应达到平衡后升温，的体积分数减小
C. ℃下反应一段时间，的物质的量增多
D. 反应达到平衡后压缩体积，平衡不移动，体系气体颜色无明显变化
【答案】C
【解析】
【详解】A．图中A、B点处于平衡状态，由方程式可知，v(SCl2)=2v(S2Cl2)，则a为v(SCl2)随温度的变化曲线，b为v(S2Cl2) 随温度的变化曲线，故A错误；
B．图中A、B点处于平衡状态，继续升高温度，SCl2的消耗速率大于S2Cl2的消耗速率的二倍，则平衡逆向移动，的体积分数增大，故B错误；
C．由B分析可知，升高温度平衡逆向移动，则降温到℃，平衡正向移动，反应一段时间，的物质的量增大，故C正确；
D．氯气为黄绿色气体，反应是气体体积不变的反应，反应达到平衡后压缩体积增大压强，平衡不移动，但是各物质浓度增大，体系颜色加深，故D错误；
故选C。
15. 在3个初始温度相同的密闭容器中发生反应：。3个容器内反应的相关信息如下表所示。下列说法正确的是
A. ，
B. 平衡时，I容器中的ʋ(SO2)正小于II 容器中的ʋ(SO3)逆
C. 无法比较I与II容器中平衡时压强的大小
D. 若起始时向容器I中充入、和，则反应将向正反应方向进行
【答案】B
【解析】
【详解】A．II与I初始投入量相同，II为绝热恒容容器，该反应为放热反应，故II随着反应的进行容器温度升高，平衡时相当于对I容器升高温度，向逆方向移动，则平衡时SO3的物质的量比I小，即a<1.6，对于Ⅰ中反应，开始时n(SO2) =2ml，n(O2)=1ml，平衡时n(SO3)=1.6ml，若容器Ⅲ反应是在恒温恒容下进行，其等效开始状态是n(SO2) =4ml，n(O2)=2ml，物质的量是Ⅰ的一倍，容器的容积也是Ⅰ的一倍，则二者为等效开始状态，平衡时各种物质的含量相同，则平衡时SO3的物质的量是3.2ml，反应Ⅲ相当于在反应Ⅰ平衡的基础上增大减压，平衡向逆向移动，则b<3.2，A错误；
B．平衡时正、逆反应速率相等，Ⅱ为绝热容器，随着反应的进行容器温度升高，温度升高反应速率加快，则平衡时I容器中的ʋ(SO2)正小于II 容器中的ʋ(SO3)逆，B正确；
C．II为绝热容器，反应放热，随着反应进行温度升高，压强增大，则平衡时II容器中压强较大，C错误；
D．对于反应I，由于容器容积是1 L，则开始时c(SO2)=2 ml÷1 L=2 ml/L，c(O2)=1 ml÷1 L=1 ml/L，平衡时c(SO3)=1.6 ml÷1 L=1.6 ml/L，根据物质反应转化关系可知平衡时，c(SO2)=2 ml/L-1.6 ml/L=0.4 ml/L，c(O2)=1 ml/L-0.5×1.6 ml/L=0.2 ml/L，该反应的化学平衡常数K=，若开始时向I中加入1.0 ml SO2(g)、0.20 ml O2(g)和4.0 ml SO3(g)，由于容器的容积是1 L，则c(SO2)=1.0 ml/L，c(O2)=0.20 ml/L，c(SO3)= 4.0 ml/L，则Qc==K，因此反应恰好处于平衡状态，既不向正反应方向移动，也不向逆反应方向移动，D错误；
故选B。
第Ⅱ卷非选择题（共52分）
16. 肼(N2H4)可作火箭发射的燃料，具有强还原性，实验室用NH3与Cl2合成N2H4的装置如图所示，请回答下列问题：
（1）仪器c的名称为__________，按图连接装置，盛放试剂前，首先要进行________的操作。
（2）装置A试管中盛放的药品为_______(填化学式)，装置中仪器a的作用除了导气还有_______。
（3）导管b的作用是______________。装置C中的试剂是_________(填名称)。
（4）装置D中制备的化学方程式为________________________。
（5）装置B中制备的离子方程式为________________________________。
（6）实验室对产品中肼的质量分数进行测定。已知：。取装置B中的溶液，调节溶液为6.5左右，加水配成溶液，取于锥形瓶中，滴加滴淀粉溶液，用的溶液滴定(杂质不参与反应)，测得消耗溶液的体积为，则该产品中的质量分数为_____保留3位有效数字)，若加水配制溶液时，俯视容量瓶刻度线，则测定的质量分数______(填“偏大”“偏小”“不影响”)。
【答案】（1） ①. 三颈烧瓶 ②. 检查装置气密性
（2） ①. NH4Cl、Ca(OH)2 ②. 防止液体倒吸进A中试管
（3） ①. 平衡气压，便于浓盐酸顺利滴下 ②. 饱和氯化钠溶液
（4）
（5）
（6） ①. 21.3% ②. 偏大
【解析】
【分析】装置A用氢氧化钙和氯化铵加入生成氨气，生成的氨气通入B装置，装置C中漂白粉和浓盐酸反应生成氯气，Cl2中含有挥发产生的HCl，会和装置B中氢氧化钠溶液反应，导致肼的产率降低，则在B、C之间加装盛有饱和食盐水的洗气瓶，除去氯化氢气体，氨气和氯气在B中生成肼，尾气通过烧杯中溶液吸收；
【小问1详解】
由题干实验装置图可知，仪器c的名称为三颈烧瓶，按图连接装置，盛放试剂前，首先要进行检查装置的气密性，故答案为：三颈烧瓶；检查装置的气密性；
【小问2详解】
由分析可知，装置A为实验室制备NH3的装置，故其中试管中盛放的药品为NH4Cl、Ca(OH)2，由于NH3极易溶于水，故装置中仪器a的作用除了导气还可以防止液体倒吸进A中试管，故答案为：NH4Cl、Ca(OH)2；防止液体倒吸进A中试管；
【小问3详解】
根据仪器的结构特点可知该装置为恒压滴液漏斗，导管b的作用是主要作用是平衡漏斗与烧瓶内的压强，便于液体的顺利流下，由分析可知，装置C中的试剂是除去Cl2中的HCl，故为饱和食盐水，故答案为：恒压滴液漏斗；平衡漏斗与烧瓶内的压强，便于液体的顺利流下；饱和食盐水；
【小问4详解】
装置D中次氯酸钙和盐酸反应生成氯化钙和氯气，反应方程式为：Ca(ClO)2+4HCl(浓)=CaCl2+Cl2↑+2H2O，故答案为：Ca(ClO)2+4HCl(浓)=CaCl2+Cl2↑+2H2O；
【小问5详解】
装置B中氨气和氢氧化钠反应生成肼，离子方程式为2NH3+2OH-+Cl2=N2H4+2Cl-+2H2O，故答案为：2NH3+Cl2+2OH-=N2H4+2Cl-+2H2O；
【小问6详解】
根据得失电子守恒可知，2I2～4e-～N2H4，则产品中N2H4的质量为0.2ml/L×0.020L×××32g/ml=0.64g，质量分数为×100%=21.3%，若加水配制溶液时，俯视容量瓶刻度线，将使所配溶液体积偏小，所配溶液的浓度偏大，则测定的质量分数偏大，故答案为：21.3；偏大。
17. 按要求回答下列问题
（1）以下是生产、生活中常见的物质：①冰醋酸；②；③；④盐酸；⑤；⑥熔融；⑦石墨；⑧酒精；⑨；⑩。属于强电解质的有____________（用序号填空），将①、④分别配制成等的溶液，分别取等体积溶液于A、B试管中，分别加入足量且等量的锌粉，产生氢气更多的是_________（填“A”或“B”）。
（2）次磷酸是一种精细化工产品，向溶液中加入等物质的量浓度的溶液后，所得的溶液中只有和两种阴离子。已知常温下，，磷酸的各级电离平衡常数为，，。
①写出次磷酸的电离方程式_______________。
②溶液加水稀释过程中，的数值_______（填“变大”“变小”或“不变”）
③常温下，向一定浓度的溶液中加入足量溶液，写出离子反应方程式：__________________。
（3）酸碱质子理论认为，在反应过程中凡能给出质子的分子或离子都是酸，凡能接受质子的分子或离子都是碱。例如，，。已知几种酸在醋酸中的电离常数如表所示：
①上表中四种酸在醋酸中的酸性最弱的是_________（填化学式）。
②在液态中表现_____性（填“酸”“碱”或“中”）。
（4）已知：，，常温下，的溶液其。
①的溶液中的电离度_______。
②的溶液中氢离子浓度___________。
【答案】（1） ①. ②③⑥⑩ ②. A
（2） ①. ②. 变小 ③.
（3） ①. ②. 碱
（4） ①. 1% ②. 0.1 ③. 0.101
【解析】
【小问1详解】
①冰醋酸在水中只能部分电离产生离子，在溶液中存在电离平衡，冰醋酸属于弱电解质；
②Na2CO3是盐，在水中完全电离产生自由移动的离子，因此Na2CO3属于强电解质；
③NaOH是碱，在水中完全电离产生自由移动的离子，NaOH属于强电解质；
④盐酸是HCl的水溶液，属于混合物，不是纯净物，因此盐酸既不属于电解质，也不属于非电解质；
⑤H2C2O4在水中只能部分电离产生离子，在溶液中存在电离平衡，H2C2O4属于弱电解质；
⑥熔融NaHSO4是盐，在水中完全电离产生自由移动的离子，因此熔融NaHSO4属于强电解质；
⑦石墨是非金属单质，不属于化合物，因此石墨既不属于电解质，也不属于非电解质；
⑧酒精是化合物，在水中及熔融状态下都不能导电，因此酒精属于非电解质；
⑨NH3是化合物，在水中及熔融状态下都不能导电，因此NH3属于非电解质；
⑩BaCO3难溶于水，但溶于水的完全电离，因此BaCO3属于强电解质；
综上所述可知：上述物质中属于强电解质的是②③⑥⑩；
①、④中冰醋酸是弱酸，盐酸是强酸，当其pH相同时，前者浓度较大，则分别加入足量且等量的锌粉，产生氢气更多的是前者，故答案为A；
【小问2详解】
①由于向溶液中加入等物质的量浓度的溶液后，所得的溶液中只有和两种阴离子，则次磷酸为一元酸，故其电离方程式为：；
②加水，电离平衡正向移动，氢离子的物质的量增大，H3PO2的物质的量减小，变小；
③根据题给数据可知，次磷酸的电离常数大于磷酸的一级电离常数，根据强酸制备弱酸的原理可知，但是本题中足量，故方程式为：；
【小问3详解】
①根据电离常数知，高氯酸的酸性最强，硝酸的酸性最弱；
②根据在反应过程中凡能给出质子分子或离子都是酸，凡能接受质子的分子或离子都是碱，醋酸结合硫酸电离出的氢离子，表现碱性；
【小问4详解】
①的溶液其，则此时氢离子浓度c(H+)=0.001ml/L，则其电离度 ；
②H2A为二元弱酸，其一级电离是完全的，二级电离是可逆的，且以及电离会抑制二级电离，结合题给信息，的溶液其，则的溶液中氢离子浓度。
18. 世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单中，一碘甲烷属于三类致癌物。用化学反应原理研究一碘甲烷具有重要意义，一碘甲烷热裂解时主要发生如下反应：
反应I：
反应Ⅱ：(丁烯)
反应Ⅲ：
回答下列问题：
（1）几种化学键的键能数据如表所示：
则反应Ⅱ的_________，若反应I正反应活化能为，则逆反应活化能为_________(用含的代数式表示)。
（2）在恒容密闭容器中投入，实验测得平衡体系中乙烯、碘化氢和丁烯的物质的量分数与反应温度的关系如图所示：

①随着体系温度升高，的物质的量分数先增大后减小的原因可能是_________．
②条件下，的平衡转化率为_________，若起始压强为，则反应Ⅱ的标准平衡常数_________(已知：分压总压该组分的物质的量分数，对于反应，，其中，为各组分的平衡分压)。
（3）研究反应Ⅱ对提高反应I中的平衡转化率有重要意义。时，反应Ⅱ的正、逆反应速率与浓度的关系为，(是速率常数)，正、逆反应速率方程分别对应图中曲线、曲线。

①时，向的密闭容器中充入和，此时_________(填“>”“<”或“=”)。
②图中曲线变为曲线改变的条件可能是_________。
【答案】（1） ①. ②.
（2） ①. 前，升高温度反应Ⅰ正向进行的程度大于反应Ⅲ正向进行的程度，的物质的量分数逐渐增大；超过后，再升高温度，反应Ⅲ正向进行的程度大于反应Ⅰ正向进行的程度，的物质的量分数逐渐减小 ②. (或) ③. 17
（3） ①. = ②. 使用更高效的催化剂或升高温度等
【解析】
【小问1详解】
反应的焓变可以用反应物的总键能减去生成物的总键能，由乙烯到丁烯过程中减少了一个碳碳双键，增加两个碳碳单键，故该反应的。焓变也等于正反应的活化能减去逆反应的活化能，反应Ⅰ正反应活化能为，则逆反应活化能为；
【小问2详解】
①前，升高温度反应Ⅰ正向进行的程度大于反应Ⅲ正向进行的程度，的物质的量分数逐渐增大；超过后，再升高温度，反应Ⅲ正向进行的程度大于反应Ⅰ正向进行的程度，的物质的量分数逐渐减小；
假设最终平衡时，乙烯的物质的量为，由图可知丁烯的物质的量为，列三段式如下：对于反应Ⅱ
生成乙烯的物质的量为时反应I的状态如下：
反应Ⅲ前后气体物质的量不变，故最终平衡时气体的总物质的量为，根据，解得，所以乙烯的物质的量为，丁烯为，一碘甲烷反应了，转化率为。平衡时，气体的总物质的量为，则此时，容器内的总压强为，代入标准平衡常数表达式计算可得；
【小问3详解】
①曲线代表正反应速率与浓度的关系，曲线代表逆反应速率与浓度的关系，根据图像计算、，则此时反应Ⅱ的平衡常数，，说明该反应处于平衡状态，。
②曲线变为曲线，浓度不变正反应速率增大，实际是增大，可以使用更高效的催化剂或升高温度。
19. HDS催化剂广泛用于石油炼制和化学工业生产中，通常利用加碱焙烧一一水浸取法从废催化剂（主要成分为、、、）中提取贵重金属钒和钼，其工艺流程如图所示。
已知：I.、、均可与纯碱反应生成对应的钠盐，而不行。
II.高温下，易分解产生和一种含氮元素的气体。
III.①在水溶液存在平衡其平衡常数；
②的电离平衡常数为、。
请回答下列问题：
（1）请写出“焙烧”过程中与纯碱反应的化学方程式：_________________。
（2）“浸渣”的成分为________（填化学式）；“滤液2”中的成分除了外，还含有________（填化学式）。
（3）“沉钒”时提钒率随初始钒的浓度及氯化铵的加入量的关系如图所示，则选择的初始钒的浓度和的加入量分别约为______、______。
（4）“沉钒”时生成沉淀，请写出“煅烧”中发生反应的化学方程式：__________。
（5）在实际的工业生产中，“沉钼”前要加入进行“除杂”，除掉溶液中微量的，则反应的K′=____________。
【答案】（1）
（2） ①. ②. 、
（3） ①. 20 ②. 10
（4）
（5）
【解析】
【分析】本题是工业流程题，工业废催化剂在纯碱条件下焙烧，MS与碳酸钠反应生成钼酸钠、二氧化碳和二氧化硫，MO3和碳酸钠反应生成钼酸钠和二氧化碳，随后浸泡，除去不溶物得到钼酸钠溶液，其中也含有偏铝酸钠，再通入二氧化碳除去氢氧化铝，滤液调节pH加入氯化铵沉钒，滤液加入硝酸得到钼酸，以此解题。
【小问1详解】
由题中的信息可知，MS与纯碱反应的化学方程式为；
【小问2详解】
硫化物焙烧时生成氧化物和二氧化硫，由于NiO不能与碳酸钠反应，故“水浸”时以“浸渣”的形式沉淀出来，而MO3、V2O5、Al2O3与纯碱反应生成Na2MO4、NaVO3和NaAlO2，沉铝通过量CO2生成沉淀Al(OH)3和NaHCO3，故“浸渣”的成分为NiO；“滤液2”中的成分除了Na2MO4外，还含有NaVO3、NaHCO3；
【小问3详解】
由图可知选择的初始钒浓度和NH4Cl的加入量分别为20g·L-1和10g·L-1时，钒提取率达到90%以上，且再增大量时，提钒率变化不大，故选择的初始钒的浓度和NH4Cl的加入量分别为：20g·L-1和10g·L-1；
小问4详解】
由信息和流程可知，NH4VO3沉淀煅烧时分解产生V2O3和两种气体，根据氧化还原反应原理可知，其中一种气体为氮气，另外一种只能是氨气，故反应的化学方程式为：；
【小问5详解】甲
乙
丙
丁
选项
操作及现象
结论
A
将盛有CaO的试管插入装有氨水和酚酞的烧杯中，向试管中加水，烧杯中溶液的颜色变浅
升温，的电离平衡向左移动
B
常温下，向等体积、等浓度的两份溶液中分别加入少量等体积的溶液、溶液，前者先变浑浊
其他条件相同时，反应物的浓度越大，化学反应速率越大
C
将的溶液由25℃加热至100℃后，pH变为10
温度升高，水的离子积减小
D
将与混合，在一定条件下充分反应后，将混合气体通入品红溶液，品红溶液红色褪去
该反应属于可逆反应
实验
/mL
褪色时间t/min
1
3.0
2.0
1.0
0.0
2.0
8
2
3.0
20
2.0
0.0
a
6
3
4.0
2.0
2.0
0.0
0.0
4
4
3.0
2.0
1.0
0.5
b
3
容器编号
I
容器类型
初始体积
起始物质的量/ml
平衡时物质的量/ml
I
恒温恒容
1.0L
2
1
0
1.6
II
绝热恒容
1.0L
2
1
0
a
III
恒温恒压
2.0L
0
0
4
b
酸
5.8
8.2
8.8
9.4
化学键
键能/
413
612
348