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辽宁省沈阳市东北育才学校2022-2023学年高二上学期1月期末化学试题（含答案解析）
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考试时间：75分钟 试题满分：100分
可能用到的相对原子质量：H-1，N-14
一、选择题(每小题3分，共45分。每小题只有一项符合题目要求)
1. 下列符号表征或说法正确的是
A. 硫离子的结构示意图：
B. HClO结构式： H-C1-O
C. 基态铬原子的价层电子排布式： 3d54s1
D. KOH电子式 ：
【答案】C
【解析】
【详解】A． 硫离子的核电荷数为16，核外电子数为18，其结构示意图为，故A错误；
B． HClO中H、Cl形成一根共价键，O形成2根共价键，故结构式为： H- O - C1，故B错误；
C． 铬为24号元素，根据构造原理和洪特规则可知，基态铬原子的价层电子排布式：3d54s1，故C正确；
D．KOH为离子化合物，由钾离子和氢氧根离子构成，其电子式为：，故D错误；
故选C。
2. 主族元素Y，其逐级电离能，，，，则Y原子的最外层电子数为
A. 1B. 2C. 3D. 4
【答案】C
【解析】
【详解】从题干可知，Y原子的电离能I4明显剧增，说明Y最外层有3个电子，故答案选C。
3. 下列物质的分子中既有σ键又有键的是
A. NH3B. HClOC. C2H2D. H2O2
【答案】C
【解析】
【详解】A．NH3结构中只存在共价N-H共价单键，共价单键都是σ键，不存在π键，A不符合题意；
B．HClO的结构中O原子分别与H、Cl原子形成H-O共价键和O-Cl共价键，分子中只存在共价单键，因此只存在σ键，无π键，B不符合题意；
C．C2H2的结构式为H—C≡C—H，共价单键C-H键都是σ键，而碳碳三键中一个是σ键，2个是π键，所以C2H2分子含有σ键和π键，C符合题意；
D．H2O2的分子中2个O原子形成共价O-O共价单键，每个O原子分别与1个H原子形成H-O共价单键，分子中只存在共价单键，所以只存在σ键，无π键，D不符合题意；
故合理选项是C。
4. 化学与生活密切相关。下列化学用语或描述表达正确的是
①基态硫原子的轨道表示式：
②H2S的电子式：
③SO3的VSEPR模型：
④SO2的分子的空间结构模型
A. ①②B. ③④C. ③D. ①④
【答案】C
【解析】
【详解】①硫原子的核外电子总数为16，基态硫原子的电子排布式为：1s22s22p63s23p4，基态S原子的轨道表示式为 ，故①错误；
②H2S为共价化合物，S原子未达到8电子稳定结构，电子式为 ，故②错误；
③SO3分子中S原子的价层电子对数为3+=3，无孤电子对，其VSEPR模型为 ，故③正确；
④SO2的价层电子对数=2+=3，故其VSEPR模型为平面三角形 ，SO2分子的空间结构为V形，其模型：，故④错误；
正确的是③，故选：C。
5. 下列叙述不正确的是
A. 物质发生化学变化一定会伴有能量的变化
B. 可逆反应的ΔH表示完全反应时的热量变化，与反应是否可逆无关
C. 同温同压下，反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH相同
D. 水蒸气变为液态水时放出的能量就是该变化的反应热
【答案】D
【解析】
【详解】A．物质发生化学变化时有新物质生成，一定会伴有能量的变化，故A正确；
B．可逆反应的ΔH表示完全反应时的热量变化，与加入反应物的多少无关，与反应是否可逆无关，故B正确；
C．ΔH与物质的状态和方程式的书写形式有关，与反应条件无关，则反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH相同，故C正确；
D．水蒸气变为液态水属于物理变化，只有化学反应才有反应热，则水蒸气变为液态水时放出的能量不是反应热，故D错误；
故选：D。
6. 电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量，其工作原理如图所示。下列说法不正确的是
A. NH3在电极a上发生氧化反应
B. 正极的电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O
C. 溶液中K+向电极b移动
D. 当电路中转移3 ml电子时，反应消耗标准状况下NH3的体积约为22.4L
【答案】B
【解析】
【分析】Pt电极a通入氨气生成氮气，说明氨气被氧化，为原电池负极，则b为正极，氧气得电子被还原，结合电极方程式解答该题。
【详解】A．Pt电极a通入氨气生成氮气发生氧化反应，则NH3 在电极 a 上发生氧化反应，故A正确；
B．b为正极，氧气得电子被还原，所正极的电极反应式为：O2＋4e−＋2H2O=4OH−，故B正确；
C． b为正极，则溶液中的 K＋向电极 b 移动，故C正确；
D．当电路中转移3 ml电子时，消耗了1mlNH3，标准状况下体积约为22.4L，故D正确；
故答案选B。
【点睛】本题考查了原电池原理，根据O、N元素化合价变化判断正负极，再结合反应物、生成物及得失电子书写电极反应式，注意书写电极反应式时要结合电解质特点。
7. 用电解法可提纯含有某些含氧酸根杂质的粗KOH溶液，其工作原理如图所示。下列有关说法错误的是
A. 通电后阴极区附近溶液pH会增大B. 阳极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑
C. 纯净的KOH溶液从b出口导出D. K+通过阳离子交换膜从阴极区移向阳极区
【答案】D
【解析】
【详解】A．电解时，阴极上溶液中的H+放电，阴极的电极反应式为：4H++4e-=2H2↑，H+放电，使附近溶液中氢离子浓度减小，则附近溶液的pH增大，A正确；
B．电解除杂过程相当于电解水，阳极上OH-放电，阳极的反应式为：4OH--4e-=2H2O+O2↑，B正确；
C．在b电极上H+放电，附近产生OH-，则K+向b电极移动，所以除去杂质后氢氧化钾溶液从液体出口b导出，C正确；
D．用电解法可提纯含有某些含氧酸根杂质的粗KOH溶液时，阴极上氢离子放电，阳极上OH-放电，K+通过交换膜从阳极区移向阴极区，D错误；
答案选D。
8. 高炉炼铁过程中发生的反应：1/3Fe2O3(s)＋CO(g)⇌2/3Fe(s)＋CO2(g)，已知该反应在不同温度下的平衡常数如下表，下列说法正确的是
A. △H>0
B. 该反应的平衡常数表达式是
C. 其他条件不变，向平衡体系充入CO2气体，K值减小
D. 其他条件不变，增大压强，平衡往逆向移动
【答案】B
【解析】
【详解】A、依据图表数据分析，平衡常数随温度升高减小，平衡逆向进行，逆向是吸热反应，正反应是放热反应，△H＜0，故A错误；
B、依据化学方程式和平衡常数概念书写平衡常数表达式，注意固体和纯液体不能写入表达式，平衡常数K= ，故B正确；
C、平衡常数随温度变化，不随浓度变化，其他条件不变，向平衡体系充入CO2气体，K值不变，故C错误；
D、由反应式：1/3Fe2O3(s)＋CO(g)⇌2/3Fe(s)＋CO2(g)可知，反应前后气体体积不变，故其他条件不变，增大压强，平衡不移动，故D错误。
故选B。
【点睛】本题考查了化学平衡常数、化学平衡的影响因素，主要是平衡常数随温度变化，掌握基础是关键。
9. 向一容积固定的容器中充入2ml (g)发生反应： 。达到平衡后，保持温度不变，继续向该容器中充入1ml (g)则达到新平衡时(g)的体积分数率将
A. 变大B. 变小C. 不变D. 无法判断
【答案】A
【解析】
【详解】向一容积固定的容器中充入2mlSO3(g)发生反应：2SO3(g) ⇌ 2SO2(g)+O2(g) ΔH＞0，达到平衡后，保持温度不变，继续向该容器中充入1mlSO3(g)，恒容条件下相对于原平衡，等效于加压过程，平衡向左移动，则达到新平衡时SO3(g)的体积分数将变大；
故答案为：A。
10. 下列叙述与图对应的是
A. 对于达到平衡状态的反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，图①表示在t0时刻充入了一定量的NH3，平衡逆向移动
B. 由图②可知，P2＞P1、T1＞T2，满足反应：2A(g)+B(g) 2C(g)ΔH＜0
C. 图③表示的反应方程式为：2A=3B+C
D. 对于反应2X(g)+3Y(g) 3Z(g)ΔH＜0，图④y轴可以表示Y的百分含量
【答案】B
【解析】
【详解】A．由图可知，t0时刻条件改变的瞬间，正、逆反应速率均增大说明t0时刻改变的条件一定不是充入了一定量的氨气，故A错误；
B．增大压强，反应速率加快，达到平衡所需时间缩短，升高温度，反应速率加快，达到平衡所需时间缩短，由图可知，P2大于P1、T1大于T2，该反应是气体体积减小的放热反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，C含量增大，升高温度，平衡向逆反应方向移动，C含量减小，则反应特征符合题给图示变化，故B正确；
C．由图可知，A分解生成B和C的反应是可逆反应，反应的方程式为2AB+3C，故C错误；
D．该反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，Y的百分含量增大，则题给图示中y轴不可以表示Y的百分含量，故D错误；
故选B。
11. 在由水电离产生的c(H+)=1×10-14ml/L的溶液中，一定可以大量共存的离子组是
A. K+、Ba2+、Cl-、NOB. Na+、Mg2+、I-、NO
C. NH、Al3+、Br-、SOD. K+、Na+、HCO、SO
【答案】A
【解析】
【分析】由水电离产生的c（H+）=1×10–14ml/L，说明水的电离受到抑制，此溶液为酸性或碱性溶液；
【详解】A．四种离子在酸或碱中均不反应且相互之间不反应，能大量共存，故A正确；
B．酸性溶液具有强氧化性，能把I－氧化成碘单质，在酸中不能大量共存；在碱中Mg2＋和OH－生成氢氧化镁沉淀，不能大量共存，故B错误；
C．和Al3＋在碱中不能大量共存，生成NH3·H2O和Al(OH)3（或偏铝酸根离子），因此不能大量共存，故C错误；
D．既不能存在酸中，也不能存在于碱中，因此不能大量共存，故D错误；
故选A。
12. 在常温下，二元弱碱 (N2H4)在水中的电离方程式为：N2H4+H2ON2H+OH-，N2H+H2ON2H+OH-。常温下将盐酸滴加到N2H4水溶液中，混合溶液中含氮微粒的物质的量分数 δ(X)随曲线-lgc(OH-)变化关系如图所示。下列叙述错误的是
A. M点溶液pH为3.5
B. 当 δ(N2H)=δ(N2H)时，c(N2H)=109•c(N2H4)
C. P点溶液中：c(N2H)+2c(N2H)＜c(Cl-)
D. N2H5Cl溶液中微粒浓度大小顺序：c(Cl-)>c(N2H)>c(OH-)>c(N2H)>c(H+)>c(N2H4)
【答案】D
【解析】
【分析】N2H4是二元弱碱，故Kb1(N2H4)> Kb2(N2H4)，曲线1是N2H4，曲线2是N2H，曲线3是N2H，由题干图示信息可知，c()=c(N2H4)时，Kb1(N2H4)==c(OH-)=10-6.0，c()=c()时，Kb2(N2H4)==c(OH-)=10-15.0，据此分析解题。
【详解】A．M点溶液-lgc(OH-)=10.5，即pOH=10.5，故pH=14-10.5=3.5，A正确；
B．当 δ(N2H)=δ(N2H)时，即曲线2和曲线3的交点c(OH-)=10-15.0 ，根据Kb1(N2H4)= 10-6.0，则，即c(N2H)=109•c(N2H4)， B正确；
C． P点溶液中-lgc(OH-)≈13.5，即pOH≈13.5故pH≈14-13.5=0.5，溶液呈酸性，根据电荷守恒，则存在：，C正确；
D．水解平衡生成Kh===10＞Kb2(N2H4)，说明其水解程度大于电离程度，即N2H5Cl溶液溶液呈酸性，c(H+)＞c(OH-)， D错误；
故答案为：D。
13. 室温下，取相同的两种一元酸HA和HB各1mL，分别加水稀释，随溶液体积变化的曲线如图所示，下列说法正确的是
A. 酸性B. 溶液中水的电离程度：b点点
C. c、e两点的电离常数相等D. 从b点到d点，比值变小
【答案】C
【解析】
【分析】pH相同的两种一元酸HA和HB，分别加水稀释，HBpH变化小于HA，说明HB的电离程度小于HA，HB的初始浓度大于HA。
【详解】A．根据分析可知HB的电离程度小于HA，则酸性HA>HB，A错误；
B．b点和c点相比，pH更小，则溶液中酸电离出的氢离子浓度更大，对水电离的抑制作用越强烈，则溶液中水的电离程度b点C．HA的电离常数只与温度有关，温度不变的情况下，电离常数不变，则c、e两点的电离常数相等，C正确；
D．，从b点到d点，K值保持不变，c(H+)减小，则增大，D错误；
故答案选C。
14. 硫代二乙酸( )可用作抗氧剂，并用于生产硫代酯类抗氧剂。常温下，将NaOH溶液滴入硫代二乙酸(简写为H2R)溶液中，混合溶液中的离子浓度随溶液pH变化的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 甲表示−lg随溶液pH变化的关系
B. Ka2(H2R)的数量级为10−6
C. NaHR溶液中，c(H2R)>c(R2−)
D. M点溶液中，c(Na+)+c(H+)=c(OH−)+2.1c(R2−)
【答案】D
【解析】
【详解】A．Ka1(H2R)=，所以=，所以−lg=lg，同理可得−lg=lg，Ka1(H2R)＞Ka2(H2R)，所以相同pH条件下−lg＞−lg，则甲表示−lg，乙表示−lg，A错误；
B．据图可知当−lg=1时，pH=5.29，即=0.1时，c(H+)=10-5.29ml/L，所以Ka2(H2R)==10×10-5.29=10-4.29，数量级为10-5，B错误；
C．HR-的水解平衡常数Kh1=，据图可知−lg=2时，pH=3.02，即=0.01时，c(OH-)=10-10.98ml/L，所以Kh1=10-12.98＜Ka2(H2R)，即HR-的电离程度大于水解程度，所以c(H2R)＜c(R2−)，C错误；
D．溶液中存在电荷守恒：c(Na+)+c(H+)=c(OH−)+2c(R2−)+c(HR−)，该点=0.1，即c(HR−)=0.1c(R2−)，带入可得c(Na+)+c(H+)=c(OH−)+2.1c(R2−)，D正确；
综上所述答案为D。
15. 温度一定时，为了使 Na2S 溶液中的比值 变小，可采取的措施是
A. 加热B. 加适量 NaOH(s)C. 加水D. 加适量 KHS(s)
【答案】D
【解析】
【详解】A．加热促进S2-水解，S2-浓度降低，增大，故不选A；
B．加适量 NaOH(s)，Na+浓度明显增大，增大，故不选B；
C．加水稀释促进S2-水解，Na+浓度降低的倍数小于S2-浓度降低的倍数，增大，故不选C；
D．加适量 KHS(s)，HS-抑制S2-水解，S2-浓度增大，减小，故选D；
选D。
二、非选择题：本题共4小题，共55分
16. 现有下列物质：①熔融的NaCl；②稀硫酸；③液氯；④冰醋酸；⑤铜；⑥BaSO4；⑦NaHSO4；⑧液氨；⑨SO2；⑩Cu(OH)2固体。请按要求回答下列问题。
（1）以上物质中属于弱电解质的是___________(填序号，下同)：属于非电解质的是___________。
（2）已知在t1、t2温度下水的电离平衡曲线如图所示：
①t1温度时，若盐酸中，则由水电离产生的___________。
②t2温度下将pH=2的稀硫酸与pH=10的KOH溶液等体积混合后，溶液的pH=___________。
（3）①已知25℃，NH3·H2O的，的。亚硫酸电离常数为，改变亚硫酸溶液的pH，其平衡体系中含硫元素微粒物质的量分数δ与pH的关系如图，___________。
②将SO2通入氨水中，当降至时，溶液中的___________，
③将少量SO2通入NaNO2溶液发生反应的离子方程式为___________。
【答案】（1） ①. ④⑩ ②. ⑧⑨
（2） ①. 1×10-10 ②. 6
（3） ①. 105 ②. 10-1 ③. SO2++H2O=HNO2+
【解析】
【小问1详解】
①熔融的NaCl能导电，完全电离，属于强电解质；
②稀硫酸能导电，属于混合物，既不是电解质也不是非电解质，③液氯是单质，既不是电解质也不是非电解质；
④冰醋酸水中部分电离，属于弱电解质；
⑤铜是金属单质，既不是电解质也不是非电解质；
⑥BaSO4溶于水的部分完全电离，属于强电解质；
⑦NaHSO4溶于水完全电离，属于强电解质；
⑧液氨不能导电，不能电离，其水溶液虽然能够导电，但不是其本身发生电离，属于非电解质；
⑨SO2不能导电，不能电离，其水溶液虽然能够导电，但不是其本身发生电离，属于非电解质；
⑩Cu(OH)2固体，能溶于水的部分电离，属于弱电解质；
以上物质中属于弱电解质的是④⑩，属于非电解质的是⑧⑨，故答案为：④⑩；⑧⑨；
【小问2详解】
①t1温度时，Kw=1×10-14，若盐酸中c(H+)=1×10-4ml⋅L-1，则由水电离产生c(H+)=c(OH-)==ml/L=1×10-10ml/L，故答案为：1×10-10；
②图中分析可知，t2温度下，Kw=1×10-12，中性溶液的pH=6，硫酸溶液中c(H+)=10-2ml/L，pH=10的KOH溶液中c(OH-)=ml/L=10-2ml/L，将pH=2的稀硫酸与pH=10的KOH溶液等体积混合后，恰好完全反应，溶液的pH=6，故答案为：6；
【小问3详解】
当c(H2SO3)=c()时，Ka1(H2SO3)=c(H+)=10-pH=10-2，当c()=c()时，Ka2(H2SO3)=c(H+)=10-pH=10-7，==105，将SO2通入氨水中，当c(OH-)降至1.0×10-8ml⋅L-1时，c(H+)==ml/L=10-6ml/L，溶液中的=×===10-1，上述计算由电离平衡常数可知，酸性H2SO3＞HNO2＞，将SO2通入NaNO2溶液发生反应的离子方程式为：SO2++H2O=HNO2+，故答案为：105；10-1；SO2++H2O=HNO2+。
17. 按要求回答下列问题：
(1)下列变化中属于吸热反应的是___。
①铝片与稀盐酸的反应
②将胆矾加热变为白色粉末
③干冰汽化
④氯酸钾分解制氧气
⑤甲烷在氧气中的燃烧反应
⑥NaHCO3与盐酸的反应
(2)反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在一个容积可变的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是___。
①增加C的量
②将容器的体积缩小一半
③保持体积不变，充入N2使体系压强增大
④保持压强不变，充入N2使容器体积变大
(3)在体积为1L的密闭容器中，充入1mlCO2和3mlH2，一定条件下反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图：
①从3min到9min，v(CO2)=__(结果保留两位有效数字)；a点时v(正)__v(逆)(填﹥、﹤或=，下同)；第9分钟时v逆(CH3OH)___第3分钟时v正(CH3OH)。
②若已知生成标准状况下2.24LCH3OH(g)时放出热量为4.9kJ，而上述反应的实际放热量总小于49kJ，其原因是___。
(4)微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料电池的工作原理如图所示。
①该微生物燃料电池，负极为___(填“a”或“b”)。
②该电池正极电极反应式为___。
③当电路中有0.5ml电子发生转移，则有___ml的H+通过质子交换膜。
【答案】 ①. ②④⑥ ②. ①③ ③. 0.042ml/(L·min) ④. > ⑤. < ⑥. 该反应是可逆反应，1mlCO2和3mlH2不可能完全反应，所以放出的热量总是小于49kJ ⑦. a ⑧. O2+4e-+4H+=2H2O ⑨. 0.5
【解析】
【分析】
【详解】(1)①铝和稀盐酸的反应是放热反应；
②将胆矾加热变成白色粉末的反应是吸热反应；
③干冰汽化是放热过程，但是是物理变化；
④氯酸钾分解制氧气是吸热反应；
⑤甲烷燃烧是放热反应；
⑥NaHCO3与盐酸的反应是吸热反应；
综上所述，属于吸热反应的有②④⑥；
(2)①C是固体，增加C的量对反应速率几乎无影响；
②将容器的体积缩小一半，各组分的浓度都增大，反应速率增大；
③保持体积不变，充入N2，各组分的浓度不变，反应速率不变；
④保持压强不变，充入N2，容器体积变大，各组分的浓度都减小，反应速率减小；
综上所述，符合题意的有①③；
(3)①从3min到9min，Δc(CO2)=0.5ml•L-1-0.25ml•L-1=0.25ml•L-1，v(CO2)===0.042ml/(L•min)；3min之后，CO2的浓度仍在减小，CH3OH的浓度仍在增大，说明平衡向正反应方向移动，故a点时，v(正)＞v(逆)；根据化学方程式可知，任意时候都有v正(CH3OH)=v正(CO2)，第9分钟时c(CO2)＜第3分钟时c(CO2) ，故第9分钟时v正(CO2)＜第3分钟时v正(CO2)，故第9分钟时v正(CH3OH)＜第3分钟时v正(CH3OH)；
②该反应是可逆反应，1ml CO2和3ml H2不可能完全反应，故反应的实际放热量小于49kJ；
(4)①负极上发生氧化反应，是失去电子的过程，故负极为a；
②b正极，其电极反应式为：4H++O2+4e-=2H2O；
③根据正极的电极反应式可知，电路中有0.5ml电子转移时，正极上消耗0.5ml H+，故有0.5ml H+通过质子交换膜。
18. 铁、铜及其化合物在日常生活及工业生产中有着非常广泛的用途。回答下列问题：
I.FeCl3是常用的金属蚀刻剂和净水剂。
（1）FeCl3在溶液中分三步水解：
Fe3++H2OFe(OH)2++H+ K1
Fe(OH)2++H2O +H+ K2
+H2OFe(OH)3+H+ K3
以上水解反应的平衡常数K1、K2、K3由大到小的顺序是_______。
（2）配制FeCl3溶液时，常将FeCl3晶体溶于浓盐酸中，使用时加蒸馏水稀释至指定浓度。某同学误将FeCl3直接放入自来水(含有Mg2+、Ca2+、、Cl-等杂质离子)中，看到红褐色沉淀和大量气泡，试解释出现该现象的原因_______(用离子方程式表示)。
II. CuCl2 常用作电镀添加剂、催化剂及饲料添加剂。
（3）①25℃时Fe(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2的Ksp如表格所示，计算当溶液中Fe2+、Cu2+离子浓度均为0.1 ml/L时，Fe(OH)2沉淀完全及Cu(OH)2开始沉淀时的pH值(已知lg2=0.3)
②在CuCl2溶液中含有少量FeCl2杂质时 _______ (填“能"、“不能”)通过调节溶液pH的方法来除去，理由是_______。
③为了除去CuCl2溶液中含有的少量FeCl2，可以用_______(填化学式，写出一种即可) 将FeCl2氧化为FeCl3，然后通过加入_______(填化学式，出一种即可)调控溶液pH值，使_______＜pH＜_______，将FeCl3转化为Fe(OH)3除去。
【答案】（1）K1>K2>K3
（2）Fe3++3=Fe(OH)3↓+3CO2↑
（3） ①. 8.3 ②. 4.6 ③. 不能 ④. Fe(OH)2沉淀完全及Cu(OH)2开始沉淀时的pH值太接近，很难通过调节溶液pH的方法除去 ⑤. H2O2 ⑥. CuO或CuCO3或Cu2(OH)2CO3 ⑦. 2.8 ⑧. 4.6
【解析】
【小问1详解】
第一步水解显酸性，水解生成的氢离子会抑制第二步水解，第一、 二步水解生成的氢离子会抑制第三步水解，K1、K2、K3由大到小的顺序是K1>K2>K3；
【小问2详解】
将FeCl3直接放入自来水(含有Mg2+、Ca2+、、Cl-等杂质离子)中，由于与发生双水解生成氢氧化铁沉淀和二氧化碳Fe3++3=Fe(OH)3↓+3CO2↑，故看到红褐色沉淀和大量气泡；
【小问3详解】
①当溶液中Fe2+沉淀完全时，c(Fe2+)10-5ml/L，Ksp[Fe(OH)2]= c(Fe2+)c2(OH-)=10-5ml/Lc2(OH-)=4.0×10-17，解得c(OH-)=2.0×10-6 ml/L，c(H+)=5.0×10-9 ml/L，pH=9- lg5=8.3，故a=8.3；
Cu(OH)2开始沉淀时，Qc= Ksp[Cu(OH)2]= c(Cu 2+)c2(OH-)=0.1 ml/Lc2(OH-)=1.6×10-20，解得c(OH-)=4.0×10-10ml/L，c(H+)=2.5×10-5 ml/L，pH=5- lg2.5=4.6，故b=4.6；
②在CuCl2溶液中含有少量FeCl2杂质时不能通过调节溶液pH的方法来除去，理由是Fe(OH)2沉淀完全及Cu(OH)2开始沉淀时的pH值太接近，很难通过调节溶液pH的方法除去；
③CuCl2溶液中含有少量杂质FeCl2，加入氧化剂应不能引入杂质离子，为H2O2氧化亚铜离子为铁离子，加入CuO或CuCO3或Cu2(OH)2CO3调节溶液pH值，使2.8＜pH＜4.6，将FeCl3转化为Fe(OH)3除去，过滤得到氯化铜溶液。
19. 近年来，碳中和、碳达峰成为热点。以二氧化碳为原料生产甲醇是一种有效利用二氧化碳的途径。
（1）已知：反应Ⅰ
反应Ⅱ
反应Ⅲ
若某反应的平衡常数表达式为，根据反应Ⅰ～Ⅲ，请写出此反应的热化学方程式_______。
（2）在一定条件下(温度为℃)，往恒容密闭容器中充入和，发生反应Ⅰ，初始压强为，5min达到平衡，压强为。
①的平衡转化率_______。
②若该反应的速率方程，k为常数，p为平衡时气体分压，则该反应的速率v=_______(用含k的式子表示，分压=总压×物质的量分数)。
（3）工业中，对于反应Ⅰ，通常同时存在副反应Ⅳ： 。在一定条件下，在合成塔中充入一定量和。不同压强时，的平衡转化率如图(a)所示。当气体总压强恒定为1MPa时，平衡时各物质的物质的量分数如图(b)所示。
①图(a)中，相同温度下，压强越大，的平衡转化率越大，其原因是_______；
②由图(b)可知_______0(填“>”或“＜”或“=”)；的物质的量分数随温度升高而增大的原因是_______。
（4）研究HCHO燃料电池和氯碱工业联合应用装置如图所示，两极间用阳离子交换膜隔开，左右两侧分别是NaOH溶液和NaCl稀溶液。电极b为_______极，a极的电极反应式为_______。
【答案】（1）
（2） ①. 50％ ②.
（3） ①. 增大压强，反应Ⅳ不移动，反应Ⅰ向正反应方向移动 ②. > ③. 温度升高时，反应Ⅰ向左移动增加的的量大于反应Ⅳ向右移动减少的的量
（4） ①. 正 ②.
【解析】
【分析】(1)根据化学方程式与K的关系，可得化学方程式，根据盖斯定理可求的反应热；
(2)根据三段式可求得反应后各自的量，再根据根据压强之比等于物质的量之比，可求得转化率，根据三行式信息可知分压，根据题中信息，将分压代入即可求得；
(3)①根据反应Ⅰ、Ⅳ化学计量数前后关系，增大压强，来判断平衡移动方向；
②根据Ⅰ、Ⅳ可知只有反应CO生成，根根图（b）可知CO平衡时的物质的量分数随着温度的升高而增大，说明该反应升温向正向移动，说明该反应吸热，ΔH4>0；
③H2的物质的量分数随温度升高而增大的原因是反应Ⅰ放热，反应Ⅳ吸热，温度升高时，反应Ⅰ向左移动增加的H2的量大于反应Ⅳ向右移动减少的H2的量；
(4)根据题中信息，可知HCHO为燃料为负极，则b极为正极，根据图中信息可知a极进入HCHO，NaHCO3产出，根据元素守恒电荷守恒，可得a极的电极反应式为HCHO−4e−+5OH−=HCO+3H2O，以此来解析；
【小问1详解】
由=，可知该反应的化学方程式为CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)；根据盖斯定律可知×(Ⅰ+2Ⅱ+Ⅲ)，反应的热化学方程式为：CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H=×(ΔH1+2△H2+ΔH3)；
【小问2详解】
①恒容密闭容器中充入1.0mlCO2和4.0mlH2，发生反应Ⅰ，设到平衡时CO2反应xml,则
根据压强之比等于物质的量之比,则得= ，解得x=0.5ml，CO2的平衡转化率α=×100%= ×100% =50%；
②由①可知平衡时平衡时各自的量分别为n(CO2)=0.5ml，n(H2)=2ml，n(CH4)=0.5ml，n(H2O)=1ml，平衡时总的物质的量为0.5ml+2ml+0.5ml+1ml=4ml，v=k×==k；
【小问3详解】
①反应Ⅳ为CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)前后气体化学计量数不变的反应， 反应Ⅰ为CO2(g)+4H2(g)⇌CH4(g)+2H2O(g)化学计量数减少的反应，增大压强，反应Ⅳ不移动，向正反应方向移动；
②根据Ⅰ、Ⅳ可知只有反应CO生成，根根图（b）可知CO平衡时物质的量分数随着温度的升高而增大，说明该反应升温向正向移动，说明该反应吸热，ΔH4>0；
H2的物质的量分数随温度升高而增大的原因是反应Ⅰ放热，反应Ⅳ吸热，温度升高时，反应Ⅰ向左移动增加的H2的量大于反应Ⅳ向右移动减少的H2的量；
【小问4详解】
根据HCHO燃料电池和氯碱工业联合应用，可知HCHO为燃料为负极，则b极为正极，根据图中信息可知a极进入HCHO，NaHCO3产出，再根据左右两侧分别是NaOH溶液和NaCl稀溶液，可知左侧显碱性，元素中C的化合价由0价升高为+4价，转移4e-，根据元素守恒电荷守恒，可得a极的电极反应式为HCHO−4e−+5OH−=HCO+3H2O；温度/℃
1000
1150
1300
平衡常数
4.0
3.7
3.5
分子式
Ksp
开始沉淀时的pH值
沉淀完全时的pH值
Fe(OH)2
4.0×10-17
6.3
a= _______
Fe(OH)3
2.79×10-39
1.5
2.8
Cu(OH)2
1.6×10-20
b= _______
6.6
考试时间：75分钟 试题满分：100分
可能用到的相对原子质量：H-1，N-14
一、选择题(每小题3分，共45分。每小题只有一项符合题目要求)
1. 下列符号表征或说法正确的是
A. 硫离子的结构示意图：
B. HClO结构式： H-C1-O
C. 基态铬原子的价层电子排布式： 3d54s1
D. KOH电子式 ：
【答案】C
【解析】
【详解】A． 硫离子的核电荷数为16，核外电子数为18，其结构示意图为，故A错误；
B． HClO中H、Cl形成一根共价键，O形成2根共价键，故结构式为： H- O - C1，故B错误；
C． 铬为24号元素，根据构造原理和洪特规则可知，基态铬原子的价层电子排布式：3d54s1，故C正确；
D．KOH为离子化合物，由钾离子和氢氧根离子构成，其电子式为：，故D错误；
故选C。
2. 主族元素Y，其逐级电离能，，，，则Y原子的最外层电子数为
A. 1B. 2C. 3D. 4
【答案】C
【解析】
【详解】从题干可知，Y原子的电离能I4明显剧增，说明Y最外层有3个电子，故答案选C。
3. 下列物质的分子中既有σ键又有键的是
A. NH3B. HClOC. C2H2D. H2O2
【答案】C
【解析】
【详解】A．NH3结构中只存在共价N-H共价单键，共价单键都是σ键，不存在π键，A不符合题意；
B．HClO的结构中O原子分别与H、Cl原子形成H-O共价键和O-Cl共价键，分子中只存在共价单键，因此只存在σ键，无π键，B不符合题意；
C．C2H2的结构式为H—C≡C—H，共价单键C-H键都是σ键，而碳碳三键中一个是σ键，2个是π键，所以C2H2分子含有σ键和π键，C符合题意；
D．H2O2的分子中2个O原子形成共价O-O共价单键，每个O原子分别与1个H原子形成H-O共价单键，分子中只存在共价单键，所以只存在σ键，无π键，D不符合题意；
故合理选项是C。
4. 化学与生活密切相关。下列化学用语或描述表达正确的是
①基态硫原子的轨道表示式：
②H2S的电子式：
③SO3的VSEPR模型：
④SO2的分子的空间结构模型
A. ①②B. ③④C. ③D. ①④
【答案】C
【解析】
【详解】①硫原子的核外电子总数为16，基态硫原子的电子排布式为：1s22s22p63s23p4，基态S原子的轨道表示式为 ，故①错误；
②H2S为共价化合物，S原子未达到8电子稳定结构，电子式为 ，故②错误；
③SO3分子中S原子的价层电子对数为3+=3，无孤电子对，其VSEPR模型为 ，故③正确；
④SO2的价层电子对数=2+=3，故其VSEPR模型为平面三角形 ，SO2分子的空间结构为V形，其模型：，故④错误；
正确的是③，故选：C。
5. 下列叙述不正确的是
A. 物质发生化学变化一定会伴有能量的变化
B. 可逆反应的ΔH表示完全反应时的热量变化，与反应是否可逆无关
C. 同温同压下，反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH相同
D. 水蒸气变为液态水时放出的能量就是该变化的反应热
【答案】D
【解析】
【详解】A．物质发生化学变化时有新物质生成，一定会伴有能量的变化，故A正确；
B．可逆反应的ΔH表示完全反应时的热量变化，与加入反应物的多少无关，与反应是否可逆无关，故B正确；
C．ΔH与物质的状态和方程式的书写形式有关，与反应条件无关，则反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH相同，故C正确；
D．水蒸气变为液态水属于物理变化，只有化学反应才有反应热，则水蒸气变为液态水时放出的能量不是反应热，故D错误；
故选：D。
6. 电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量，其工作原理如图所示。下列说法不正确的是
A. NH3在电极a上发生氧化反应
B. 正极的电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O
C. 溶液中K+向电极b移动
D. 当电路中转移3 ml电子时，反应消耗标准状况下NH3的体积约为22.4L
【答案】B
【解析】
【分析】Pt电极a通入氨气生成氮气，说明氨气被氧化，为原电池负极，则b为正极，氧气得电子被还原，结合电极方程式解答该题。
【详解】A．Pt电极a通入氨气生成氮气发生氧化反应，则NH3 在电极 a 上发生氧化反应，故A正确；
B．b为正极，氧气得电子被还原，所正极的电极反应式为：O2＋4e−＋2H2O=4OH−，故B正确；
C． b为正极，则溶液中的 K＋向电极 b 移动，故C正确；
D．当电路中转移3 ml电子时，消耗了1mlNH3，标准状况下体积约为22.4L，故D正确；
故答案选B。
【点睛】本题考查了原电池原理，根据O、N元素化合价变化判断正负极，再结合反应物、生成物及得失电子书写电极反应式，注意书写电极反应式时要结合电解质特点。
7. 用电解法可提纯含有某些含氧酸根杂质的粗KOH溶液，其工作原理如图所示。下列有关说法错误的是
A. 通电后阴极区附近溶液pH会增大B. 阳极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑
C. 纯净的KOH溶液从b出口导出D. K+通过阳离子交换膜从阴极区移向阳极区
【答案】D
【解析】
【详解】A．电解时，阴极上溶液中的H+放电，阴极的电极反应式为：4H++4e-=2H2↑，H+放电，使附近溶液中氢离子浓度减小，则附近溶液的pH增大，A正确；
B．电解除杂过程相当于电解水，阳极上OH-放电，阳极的反应式为：4OH--4e-=2H2O+O2↑，B正确；
C．在b电极上H+放电，附近产生OH-，则K+向b电极移动，所以除去杂质后氢氧化钾溶液从液体出口b导出，C正确；
D．用电解法可提纯含有某些含氧酸根杂质的粗KOH溶液时，阴极上氢离子放电，阳极上OH-放电，K+通过交换膜从阳极区移向阴极区，D错误；
答案选D。
8. 高炉炼铁过程中发生的反应：1/3Fe2O3(s)＋CO(g)⇌2/3Fe(s)＋CO2(g)，已知该反应在不同温度下的平衡常数如下表，下列说法正确的是
A. △H>0
B. 该反应的平衡常数表达式是
C. 其他条件不变，向平衡体系充入CO2气体，K值减小
D. 其他条件不变，增大压强，平衡往逆向移动
【答案】B
【解析】
【详解】A、依据图表数据分析，平衡常数随温度升高减小，平衡逆向进行，逆向是吸热反应，正反应是放热反应，△H＜0，故A错误；
B、依据化学方程式和平衡常数概念书写平衡常数表达式，注意固体和纯液体不能写入表达式，平衡常数K= ，故B正确；
C、平衡常数随温度变化，不随浓度变化，其他条件不变，向平衡体系充入CO2气体，K值不变，故C错误；
D、由反应式：1/3Fe2O3(s)＋CO(g)⇌2/3Fe(s)＋CO2(g)可知，反应前后气体体积不变，故其他条件不变，增大压强，平衡不移动，故D错误。
故选B。
【点睛】本题考查了化学平衡常数、化学平衡的影响因素，主要是平衡常数随温度变化，掌握基础是关键。
9. 向一容积固定的容器中充入2ml (g)发生反应： 。达到平衡后，保持温度不变，继续向该容器中充入1ml (g)则达到新平衡时(g)的体积分数率将
A. 变大B. 变小C. 不变D. 无法判断
【答案】A
【解析】
【详解】向一容积固定的容器中充入2mlSO3(g)发生反应：2SO3(g) ⇌ 2SO2(g)+O2(g) ΔH＞0，达到平衡后，保持温度不变，继续向该容器中充入1mlSO3(g)，恒容条件下相对于原平衡，等效于加压过程，平衡向左移动，则达到新平衡时SO3(g)的体积分数将变大；
故答案为：A。
10. 下列叙述与图对应的是
A. 对于达到平衡状态的反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，图①表示在t0时刻充入了一定量的NH3，平衡逆向移动
B. 由图②可知，P2＞P1、T1＞T2，满足反应：2A(g)+B(g) 2C(g)ΔH＜0
C. 图③表示的反应方程式为：2A=3B+C
D. 对于反应2X(g)+3Y(g) 3Z(g)ΔH＜0，图④y轴可以表示Y的百分含量
【答案】B
【解析】
【详解】A．由图可知，t0时刻条件改变的瞬间，正、逆反应速率均增大说明t0时刻改变的条件一定不是充入了一定量的氨气，故A错误；
B．增大压强，反应速率加快，达到平衡所需时间缩短，升高温度，反应速率加快，达到平衡所需时间缩短，由图可知，P2大于P1、T1大于T2，该反应是气体体积减小的放热反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，C含量增大，升高温度，平衡向逆反应方向移动，C含量减小，则反应特征符合题给图示变化，故B正确；
C．由图可知，A分解生成B和C的反应是可逆反应，反应的方程式为2AB+3C，故C错误；
D．该反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，Y的百分含量增大，则题给图示中y轴不可以表示Y的百分含量，故D错误；
故选B。
11. 在由水电离产生的c(H+)=1×10-14ml/L的溶液中，一定可以大量共存的离子组是
A. K+、Ba2+、Cl-、NOB. Na+、Mg2+、I-、NO
C. NH、Al3+、Br-、SOD. K+、Na+、HCO、SO
【答案】A
【解析】
【分析】由水电离产生的c（H+）=1×10–14ml/L，说明水的电离受到抑制，此溶液为酸性或碱性溶液；
【详解】A．四种离子在酸或碱中均不反应且相互之间不反应，能大量共存，故A正确；
B．酸性溶液具有强氧化性，能把I－氧化成碘单质，在酸中不能大量共存；在碱中Mg2＋和OH－生成氢氧化镁沉淀，不能大量共存，故B错误；
C．和Al3＋在碱中不能大量共存，生成NH3·H2O和Al(OH)3（或偏铝酸根离子），因此不能大量共存，故C错误；
D．既不能存在酸中，也不能存在于碱中，因此不能大量共存，故D错误；
故选A。
12. 在常温下，二元弱碱 (N2H4)在水中的电离方程式为：N2H4+H2ON2H+OH-，N2H+H2ON2H+OH-。常温下将盐酸滴加到N2H4水溶液中，混合溶液中含氮微粒的物质的量分数 δ(X)随曲线-lgc(OH-)变化关系如图所示。下列叙述错误的是
A. M点溶液pH为3.5
B. 当 δ(N2H)=δ(N2H)时，c(N2H)=109•c(N2H4)
C. P点溶液中：c(N2H)+2c(N2H)＜c(Cl-)
D. N2H5Cl溶液中微粒浓度大小顺序：c(Cl-)>c(N2H)>c(OH-)>c(N2H)>c(H+)>c(N2H4)
【答案】D
【解析】
【分析】N2H4是二元弱碱，故Kb1(N2H4)> Kb2(N2H4)，曲线1是N2H4，曲线2是N2H，曲线3是N2H，由题干图示信息可知，c()=c(N2H4)时，Kb1(N2H4)==c(OH-)=10-6.0，c()=c()时，Kb2(N2H4)==c(OH-)=10-15.0，据此分析解题。
【详解】A．M点溶液-lgc(OH-)=10.5，即pOH=10.5，故pH=14-10.5=3.5，A正确；
B．当 δ(N2H)=δ(N2H)时，即曲线2和曲线3的交点c(OH-)=10-15.0 ，根据Kb1(N2H4)= 10-6.0，则，即c(N2H)=109•c(N2H4)， B正确；
C． P点溶液中-lgc(OH-)≈13.5，即pOH≈13.5故pH≈14-13.5=0.5，溶液呈酸性，根据电荷守恒，则存在：，C正确；
D．水解平衡生成Kh===10＞Kb2(N2H4)，说明其水解程度大于电离程度，即N2H5Cl溶液溶液呈酸性，c(H+)＞c(OH-)， D错误；
故答案为：D。
13. 室温下，取相同的两种一元酸HA和HB各1mL，分别加水稀释，随溶液体积变化的曲线如图所示，下列说法正确的是
A. 酸性B. 溶液中水的电离程度：b点点
C. c、e两点的电离常数相等D. 从b点到d点，比值变小
【答案】C
【解析】
【分析】pH相同的两种一元酸HA和HB，分别加水稀释，HBpH变化小于HA，说明HB的电离程度小于HA，HB的初始浓度大于HA。
【详解】A．根据分析可知HB的电离程度小于HA，则酸性HA>HB，A错误；
B．b点和c点相比，pH更小，则溶液中酸电离出的氢离子浓度更大，对水电离的抑制作用越强烈，则溶液中水的电离程度b点
D．，从b点到d点，K值保持不变，c(H+)减小，则增大，D错误；
故答案选C。
14. 硫代二乙酸( )可用作抗氧剂，并用于生产硫代酯类抗氧剂。常温下，将NaOH溶液滴入硫代二乙酸(简写为H2R)溶液中，混合溶液中的离子浓度随溶液pH变化的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 甲表示−lg随溶液pH变化的关系
B. Ka2(H2R)的数量级为10−6
C. NaHR溶液中，c(H2R)>c(R2−)
D. M点溶液中，c(Na+)+c(H+)=c(OH−)+2.1c(R2−)
【答案】D
【解析】
【详解】A．Ka1(H2R)=，所以=，所以−lg=lg，同理可得−lg=lg，Ka1(H2R)＞Ka2(H2R)，所以相同pH条件下−lg＞−lg，则甲表示−lg，乙表示−lg，A错误；
B．据图可知当−lg=1时，pH=5.29，即=0.1时，c(H+)=10-5.29ml/L，所以Ka2(H2R)==10×10-5.29=10-4.29，数量级为10-5，B错误；
C．HR-的水解平衡常数Kh1=，据图可知−lg=2时，pH=3.02，即=0.01时，c(OH-)=10-10.98ml/L，所以Kh1=10-12.98＜Ka2(H2R)，即HR-的电离程度大于水解程度，所以c(H2R)＜c(R2−)，C错误；
D．溶液中存在电荷守恒：c(Na+)+c(H+)=c(OH−)+2c(R2−)+c(HR−)，该点=0.1，即c(HR−)=0.1c(R2−)，带入可得c(Na+)+c(H+)=c(OH−)+2.1c(R2−)，D正确；
综上所述答案为D。
15. 温度一定时，为了使 Na2S 溶液中的比值 变小，可采取的措施是
A. 加热B. 加适量 NaOH(s)C. 加水D. 加适量 KHS(s)
【答案】D
【解析】
【详解】A．加热促进S2-水解，S2-浓度降低，增大，故不选A；
B．加适量 NaOH(s)，Na+浓度明显增大，增大，故不选B；
C．加水稀释促进S2-水解，Na+浓度降低的倍数小于S2-浓度降低的倍数，增大，故不选C；
D．加适量 KHS(s)，HS-抑制S2-水解，S2-浓度增大，减小，故选D；
选D。
二、非选择题：本题共4小题，共55分
16. 现有下列物质：①熔融的NaCl；②稀硫酸；③液氯；④冰醋酸；⑤铜；⑥BaSO4；⑦NaHSO4；⑧液氨；⑨SO2；⑩Cu(OH)2固体。请按要求回答下列问题。
（1）以上物质中属于弱电解质的是___________(填序号，下同)：属于非电解质的是___________。
（2）已知在t1、t2温度下水的电离平衡曲线如图所示：
①t1温度时，若盐酸中，则由水电离产生的___________。
②t2温度下将pH=2的稀硫酸与pH=10的KOH溶液等体积混合后，溶液的pH=___________。
（3）①已知25℃，NH3·H2O的，的。亚硫酸电离常数为，改变亚硫酸溶液的pH，其平衡体系中含硫元素微粒物质的量分数δ与pH的关系如图，___________。
②将SO2通入氨水中，当降至时，溶液中的___________，
③将少量SO2通入NaNO2溶液发生反应的离子方程式为___________。
【答案】（1） ①. ④⑩ ②. ⑧⑨
（2） ①. 1×10-10 ②. 6
（3） ①. 105 ②. 10-1 ③. SO2++H2O=HNO2+
【解析】
【小问1详解】
①熔融的NaCl能导电，完全电离，属于强电解质；
②稀硫酸能导电，属于混合物，既不是电解质也不是非电解质，③液氯是单质，既不是电解质也不是非电解质；
④冰醋酸水中部分电离，属于弱电解质；
⑤铜是金属单质，既不是电解质也不是非电解质；
⑥BaSO4溶于水的部分完全电离，属于强电解质；
⑦NaHSO4溶于水完全电离，属于强电解质；
⑧液氨不能导电，不能电离，其水溶液虽然能够导电，但不是其本身发生电离，属于非电解质；
⑨SO2不能导电，不能电离，其水溶液虽然能够导电，但不是其本身发生电离，属于非电解质；
⑩Cu(OH)2固体，能溶于水的部分电离，属于弱电解质；
以上物质中属于弱电解质的是④⑩，属于非电解质的是⑧⑨，故答案为：④⑩；⑧⑨；
【小问2详解】
①t1温度时，Kw=1×10-14，若盐酸中c(H+)=1×10-4ml⋅L-1，则由水电离产生c(H+)=c(OH-)==ml/L=1×10-10ml/L，故答案为：1×10-10；
②图中分析可知，t2温度下，Kw=1×10-12，中性溶液的pH=6，硫酸溶液中c(H+)=10-2ml/L，pH=10的KOH溶液中c(OH-)=ml/L=10-2ml/L，将pH=2的稀硫酸与pH=10的KOH溶液等体积混合后，恰好完全反应，溶液的pH=6，故答案为：6；
【小问3详解】
当c(H2SO3)=c()时，Ka1(H2SO3)=c(H+)=10-pH=10-2，当c()=c()时，Ka2(H2SO3)=c(H+)=10-pH=10-7，==105，将SO2通入氨水中，当c(OH-)降至1.0×10-8ml⋅L-1时，c(H+)==ml/L=10-6ml/L，溶液中的=×===10-1，上述计算由电离平衡常数可知，酸性H2SO3＞HNO2＞，将SO2通入NaNO2溶液发生反应的离子方程式为：SO2++H2O=HNO2+，故答案为：105；10-1；SO2++H2O=HNO2+。
17. 按要求回答下列问题：
(1)下列变化中属于吸热反应的是___。
①铝片与稀盐酸的反应
②将胆矾加热变为白色粉末
③干冰汽化
④氯酸钾分解制氧气
⑤甲烷在氧气中的燃烧反应
⑥NaHCO3与盐酸的反应
(2)反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在一个容积可变的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是___。
①增加C的量
②将容器的体积缩小一半
③保持体积不变，充入N2使体系压强增大
④保持压强不变，充入N2使容器体积变大
(3)在体积为1L的密闭容器中，充入1mlCO2和3mlH2，一定条件下反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图：
①从3min到9min，v(CO2)=__(结果保留两位有效数字)；a点时v(正)__v(逆)(填﹥、﹤或=，下同)；第9分钟时v逆(CH3OH)___第3分钟时v正(CH3OH)。
②若已知生成标准状况下2.24LCH3OH(g)时放出热量为4.9kJ，而上述反应的实际放热量总小于49kJ，其原因是___。
(4)微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料电池的工作原理如图所示。
①该微生物燃料电池，负极为___(填“a”或“b”)。
②该电池正极电极反应式为___。
③当电路中有0.5ml电子发生转移，则有___ml的H+通过质子交换膜。
【答案】 ①. ②④⑥ ②. ①③ ③. 0.042ml/(L·min) ④. > ⑤. < ⑥. 该反应是可逆反应，1mlCO2和3mlH2不可能完全反应，所以放出的热量总是小于49kJ ⑦. a ⑧. O2+4e-+4H+=2H2O ⑨. 0.5
【解析】
【分析】
【详解】(1)①铝和稀盐酸的反应是放热反应；
②将胆矾加热变成白色粉末的反应是吸热反应；
③干冰汽化是放热过程，但是是物理变化；
④氯酸钾分解制氧气是吸热反应；
⑤甲烷燃烧是放热反应；
⑥NaHCO3与盐酸的反应是吸热反应；
综上所述，属于吸热反应的有②④⑥；
(2)①C是固体，增加C的量对反应速率几乎无影响；
②将容器的体积缩小一半，各组分的浓度都增大，反应速率增大；
③保持体积不变，充入N2，各组分的浓度不变，反应速率不变；
④保持压强不变，充入N2，容器体积变大，各组分的浓度都减小，反应速率减小；
综上所述，符合题意的有①③；
(3)①从3min到9min，Δc(CO2)=0.5ml•L-1-0.25ml•L-1=0.25ml•L-1，v(CO2)===0.042ml/(L•min)；3min之后，CO2的浓度仍在减小，CH3OH的浓度仍在增大，说明平衡向正反应方向移动，故a点时，v(正)＞v(逆)；根据化学方程式可知，任意时候都有v正(CH3OH)=v正(CO2)，第9分钟时c(CO2)＜第3分钟时c(CO2) ，故第9分钟时v正(CO2)＜第3分钟时v正(CO2)，故第9分钟时v正(CH3OH)＜第3分钟时v正(CH3OH)；
②该反应是可逆反应，1ml CO2和3ml H2不可能完全反应，故反应的实际放热量小于49kJ；
(4)①负极上发生氧化反应，是失去电子的过程，故负极为a；
②b正极，其电极反应式为：4H++O2+4e-=2H2O；
③根据正极的电极反应式可知，电路中有0.5ml电子转移时，正极上消耗0.5ml H+，故有0.5ml H+通过质子交换膜。
18. 铁、铜及其化合物在日常生活及工业生产中有着非常广泛的用途。回答下列问题：
I.FeCl3是常用的金属蚀刻剂和净水剂。
（1）FeCl3在溶液中分三步水解：
Fe3++H2OFe(OH)2++H+ K1
Fe(OH)2++H2O +H+ K2
+H2OFe(OH)3+H+ K3
以上水解反应的平衡常数K1、K2、K3由大到小的顺序是_______。
（2）配制FeCl3溶液时，常将FeCl3晶体溶于浓盐酸中，使用时加蒸馏水稀释至指定浓度。某同学误将FeCl3直接放入自来水(含有Mg2+、Ca2+、、Cl-等杂质离子)中，看到红褐色沉淀和大量气泡，试解释出现该现象的原因_______(用离子方程式表示)。
II. CuCl2 常用作电镀添加剂、催化剂及饲料添加剂。
（3）①25℃时Fe(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2的Ksp如表格所示，计算当溶液中Fe2+、Cu2+离子浓度均为0.1 ml/L时，Fe(OH)2沉淀完全及Cu(OH)2开始沉淀时的pH值(已知lg2=0.3)
②在CuCl2溶液中含有少量FeCl2杂质时 _______ (填“能"、“不能”)通过调节溶液pH的方法来除去，理由是_______。
③为了除去CuCl2溶液中含有的少量FeCl2，可以用_______(填化学式，写出一种即可) 将FeCl2氧化为FeCl3，然后通过加入_______(填化学式，出一种即可)调控溶液pH值，使_______＜pH＜_______，将FeCl3转化为Fe(OH)3除去。
【答案】（1）K1>K2>K3
（2）Fe3++3=Fe(OH)3↓+3CO2↑
（3） ①. 8.3 ②. 4.6 ③. 不能 ④. Fe(OH)2沉淀完全及Cu(OH)2开始沉淀时的pH值太接近，很难通过调节溶液pH的方法除去 ⑤. H2O2 ⑥. CuO或CuCO3或Cu2(OH)2CO3 ⑦. 2.8 ⑧. 4.6
【解析】
【小问1详解】
第一步水解显酸性，水解生成的氢离子会抑制第二步水解，第一、 二步水解生成的氢离子会抑制第三步水解，K1、K2、K3由大到小的顺序是K1>K2>K3；
【小问2详解】
将FeCl3直接放入自来水(含有Mg2+、Ca2+、、Cl-等杂质离子)中，由于与发生双水解生成氢氧化铁沉淀和二氧化碳Fe3++3=Fe(OH)3↓+3CO2↑，故看到红褐色沉淀和大量气泡；
【小问3详解】
①当溶液中Fe2+沉淀完全时，c(Fe2+)10-5ml/L，Ksp[Fe(OH)2]= c(Fe2+)c2(OH-)=10-5ml/Lc2(OH-)=4.0×10-17，解得c(OH-)=2.0×10-6 ml/L，c(H+)=5.0×10-9 ml/L，pH=9- lg5=8.3，故a=8.3；
Cu(OH)2开始沉淀时，Qc= Ksp[Cu(OH)2]= c(Cu 2+)c2(OH-)=0.1 ml/Lc2(OH-)=1.6×10-20，解得c(OH-)=4.0×10-10ml/L，c(H+)=2.5×10-5 ml/L，pH=5- lg2.5=4.6，故b=4.6；
②在CuCl2溶液中含有少量FeCl2杂质时不能通过调节溶液pH的方法来除去，理由是Fe(OH)2沉淀完全及Cu(OH)2开始沉淀时的pH值太接近，很难通过调节溶液pH的方法除去；
③CuCl2溶液中含有少量杂质FeCl2，加入氧化剂应不能引入杂质离子，为H2O2氧化亚铜离子为铁离子，加入CuO或CuCO3或Cu2(OH)2CO3调节溶液pH值，使2.8＜pH＜4.6，将FeCl3转化为Fe(OH)3除去，过滤得到氯化铜溶液。
19. 近年来，碳中和、碳达峰成为热点。以二氧化碳为原料生产甲醇是一种有效利用二氧化碳的途径。
（1）已知：反应Ⅰ
反应Ⅱ
反应Ⅲ
若某反应的平衡常数表达式为，根据反应Ⅰ～Ⅲ，请写出此反应的热化学方程式_______。
（2）在一定条件下(温度为℃)，往恒容密闭容器中充入和，发生反应Ⅰ，初始压强为，5min达到平衡，压强为。
①的平衡转化率_______。
②若该反应的速率方程，k为常数，p为平衡时气体分压，则该反应的速率v=_______(用含k的式子表示，分压=总压×物质的量分数)。
（3）工业中，对于反应Ⅰ，通常同时存在副反应Ⅳ： 。在一定条件下，在合成塔中充入一定量和。不同压强时，的平衡转化率如图(a)所示。当气体总压强恒定为1MPa时，平衡时各物质的物质的量分数如图(b)所示。
①图(a)中，相同温度下，压强越大，的平衡转化率越大，其原因是_______；
②由图(b)可知_______0(填“>”或“＜”或“=”)；的物质的量分数随温度升高而增大的原因是_______。
（4）研究HCHO燃料电池和氯碱工业联合应用装置如图所示，两极间用阳离子交换膜隔开，左右两侧分别是NaOH溶液和NaCl稀溶液。电极b为_______极，a极的电极反应式为_______。
【答案】（1）
（2） ①. 50％ ②.
（3） ①. 增大压强，反应Ⅳ不移动，反应Ⅰ向正反应方向移动 ②. > ③. 温度升高时，反应Ⅰ向左移动增加的的量大于反应Ⅳ向右移动减少的的量
（4） ①. 正 ②.
【解析】
【分析】(1)根据化学方程式与K的关系，可得化学方程式，根据盖斯定理可求的反应热；
(2)根据三段式可求得反应后各自的量，再根据根据压强之比等于物质的量之比，可求得转化率，根据三行式信息可知分压，根据题中信息，将分压代入即可求得；
(3)①根据反应Ⅰ、Ⅳ化学计量数前后关系，增大压强，来判断平衡移动方向；
②根据Ⅰ、Ⅳ可知只有反应CO生成，根根图（b）可知CO平衡时的物质的量分数随着温度的升高而增大，说明该反应升温向正向移动，说明该反应吸热，ΔH4>0；
③H2的物质的量分数随温度升高而增大的原因是反应Ⅰ放热，反应Ⅳ吸热，温度升高时，反应Ⅰ向左移动增加的H2的量大于反应Ⅳ向右移动减少的H2的量；
(4)根据题中信息，可知HCHO为燃料为负极，则b极为正极，根据图中信息可知a极进入HCHO，NaHCO3产出，根据元素守恒电荷守恒，可得a极的电极反应式为HCHO−4e−+5OH−=HCO+3H2O，以此来解析；
【小问1详解】
由=，可知该反应的化学方程式为CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)；根据盖斯定律可知×(Ⅰ+2Ⅱ+Ⅲ)，反应的热化学方程式为：CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H=×(ΔH1+2△H2+ΔH3)；
【小问2详解】
①恒容密闭容器中充入1.0mlCO2和4.0mlH2，发生反应Ⅰ，设到平衡时CO2反应xml,则
根据压强之比等于物质的量之比,则得= ，解得x=0.5ml，CO2的平衡转化率α=×100%= ×100% =50%；
②由①可知平衡时平衡时各自的量分别为n(CO2)=0.5ml，n(H2)=2ml，n(CH4)=0.5ml，n(H2O)=1ml，平衡时总的物质的量为0.5ml+2ml+0.5ml+1ml=4ml，v=k×==k；
【小问3详解】
①反应Ⅳ为CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)前后气体化学计量数不变的反应， 反应Ⅰ为CO2(g)+4H2(g)⇌CH4(g)+2H2O(g)化学计量数减少的反应，增大压强，反应Ⅳ不移动，向正反应方向移动；
②根据Ⅰ、Ⅳ可知只有反应CO生成，根根图（b）可知CO平衡时物质的量分数随着温度的升高而增大，说明该反应升温向正向移动，说明该反应吸热，ΔH4>0；
H2的物质的量分数随温度升高而增大的原因是反应Ⅰ放热，反应Ⅳ吸热，温度升高时，反应Ⅰ向左移动增加的H2的量大于反应Ⅳ向右移动减少的H2的量；
【小问4详解】
根据HCHO燃料电池和氯碱工业联合应用，可知HCHO为燃料为负极，则b极为正极，根据图中信息可知a极进入HCHO，NaHCO3产出，再根据左右两侧分别是NaOH溶液和NaCl稀溶液，可知左侧显碱性，元素中C的化合价由0价升高为+4价，转移4e-，根据元素守恒电荷守恒，可得a极的电极反应式为HCHO−4e−+5OH−=HCO+3H2O；温度/℃
1000
1150
1300
平衡常数
4.0
3.7
3.5
分子式
Ksp
开始沉淀时的pH值
沉淀完全时的pH值
Fe(OH)2
4.0×10-17
6.3
a= _______
Fe(OH)3
2.79×10-39
1.5
2.8
Cu(OH)2
1.6×10-20
b= _______
6.6
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