四川省自贡市2024-2025学年高三上学期第一次诊断性考试化学试题（解析版）

这是一份四川省自贡市2024-2025学年高三上学期第一次诊断性考试化学试题（解析版），共21页。
1. 千年盐都、南国灯城、恐龙之乡，自贡是一座历史悠久的中国文化名城。对下列自贡文化遗产的说法错误的是
A. 富顺豆花是四川省第一批非物质文化遗产，豆花制作中需要煮豆浆，豆浆属于液溶胶
B. 荣县大佛是世界第二大石刻佛，荣县大佛的主要成分是高分子化合物
C. 自贡恐龙博物馆是世界上展示侏罗纪恐龙化石最多、最全的地方，可以用断代法来测定化石所处的年代
D. 自贡彩灯是国家级非物质文化遗产，在立体扎丝工艺中，使用的铁丝是合金
【答案】B
【解析】A．豆浆属于胶体中的液溶胶，A正确；
B．荣县大佛的主要成分为花岗岩，花岗岩主要由二氧化硅、石英等物质组成，不含高分子化合物，B错误；
C．的半衰期时间较长，可通过其放射性衰变来判断化石所处的年代，C正确；
D．铁丝中含有Fe、C等物质，属于合金，D正确；
故答案选B。
2. 化学用语是表达化学思想的专门语言，包括符号语言、文字语言和图表语言。下列化学用语表达错误的是
A. 的模型：
B. 水合氯离子的示意图：
C. 的结构式：
D “钠与水反应”实验有关图标：
【答案】C
【解析】A．的中心原子价层电子对数为，其中有2个孤电子对，模型为四面体形，A项正确；
B．水合氯离子中带负电荷，而水分子为极性分子，氢原子一侧带正电，氧原子一侧带负电，H偏向，B项正确；
C．的中具有空轨道的硼原子与具有孤对电子的氟原子形成配位键，结构式为，C项错误；
D．“钠与水反应”实验使用了小刀，实验生成氢气，而化学实验需要护目镜及实验结束要清洗双手，故实验图标有护目镜、锐器、排风、洗手，D项正确；
答案选C。
3. 自贡市怀德镇素有“桂圆之乡”的美称，中医认为桂圆肉有滋补养血、安神补脑等功效，其富含的铁元素可经过以下步骤完成检验：①桂圆肉剪碎研磨；②用适量稀HNO3溶液溶解；③过滤取滤液；④滴加试剂检测其中的铁元素。上述操作中，未用到的仪器为
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】步骤①桂圆肉剪碎研磨中用到研钵即图D所示；②用适量稀HNO3溶液溶解用到烧杯即图C所示；③过滤取滤液用到漏斗即图A所示和玻璃棒；④滴加试剂检测其中的铁元素用到胶头滴管和试管，故不需要用到的仪器为坩埚，故答案为：B。
4. 在人体中，大概含有60多种元素，其中含量前10的元素分别是氧、碳、氢、氮、钙、磷、硫、钾、钠、氯。下列说法正确的是
A. 酸性：HNO3＜H3PO4
B. SO2通入紫色石蕊溶液中，溶液先变红后褪色
C. 金属性：K＜Na
D. CO2、SO3均属于酸性氧化物
【答案】D
【解析】A．已知N、P为同一主族元素，从上往下元素非金属依次减弱，即N的非金属性比P强，故最高价氧化物对应水化物的酸性HNO3＞H3PO4，A错误；
B．SO2为酸性氧化物，与水反应生成H2SO3，故SO2通入紫色石蕊溶液中，溶液变红，由于SO2不能漂白指示剂，故后不褪色，B错误；
C．已知Na、K为同一主族元素，从上往下元素金属性依次增强，即金属性：K＞Na，C错误；
D．CO2、SO3均能与碱反应生成盐和水，反应原理为：CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O，SO3+2NaOH=Na2SO4+H2O，均属于酸性氧化物，D正确；
故答案为：D。
5. 下列实验设计或操作能达成对应实验目的的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】A．排掉碱式滴定管气泡正确操作为：使橡胶管弯曲，管尖斜向上约45度，然后轻轻挤压玻璃球使尖嘴部分充满碱液，A正确；
B．氨气是碱性气体，不能用酸性干燥剂(P2O5)干燥氨气，应该用碱石灰干燥，B错误；
C．苯的密度比水小，分液时，水层应从分液漏斗下口放出后，苯层从上口倒出，C错误；
D．实验室制SO2时，导气管不应该伸入液面以下，否则生成的二氧化硫气体无法排出，D错误；
故选A。
6. 下列离子方程式与所给事实不相符的是
A. 海水提溴过程中，将溴吹入吸收塔：
B. 某主要成分为苛性钠和铝粉的管道疏通剂：
C. 用溶液能有效除去误食的
D. 用草酸标准溶液测定高锰酸钾溶液浓度：
【答案】D
【解析】A．海水提溴过程中，将溴吹入吸收塔，发生氧化还原反应生成两种强酸：，A正确；
B．某主要成分为苛性钠和铝粉的管道疏通剂，反应后生成大量气体和可溶性盐溶液：，B正确；
C．用溶液能有效除去误食的，C正确；
D．用草酸标准溶液测定高锰酸钾溶液浓度，草酸为弱酸，离子方程式中不能拆开：，D错误；
故选D。
7. 橄榄、虾米、香菜中均含有丰富的氯元素，氯及其化合物的转化关系如图所示，为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A. 中含有的质子数为
B. 理论上反应①中每消耗，生成的分子数为
C. 在的溶液中，含有的数小于
D. 反应②中每有参加反应，转移电子数为
【答案】B
【解析】A．没有给出温度和压强，无法计算物质的量，A错误；
B．反应①的化学方程式为：4HCl+Ca(ClO)2=2Cl2↑+ CaCl2+2H2O，反应中每生成2mlCl2消耗4mlHCl，则每消耗0.2mlHCl，生成的Cl2分子数为0.1NA，B正确；
C．没有给出溶液的体积，无法计算物质的量，C错误；
D．反应②的化学方程式为：3Cl2+6KOH+5KCl+3H2O，消耗3mlCl2，转移电子的物质的量为5ml，则每有0.3mlCl2参加反应，转移电子的物质的量0.5NA，D错误；
故选B。
8. 为探究化学反应速率的影响因素，设计方案并进行实验，观察到相关现象。其中方案设计、现象、结论均正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】A．探究浓度对化学反应速率的影响时，应该控制加入相同体积、不同浓度的盐酸，此处方案设计错误，A错误；
B．硫代硫酸根离子在酸性条件下发生自身歧化反应生成硫单质、二氧化硫和水，先将浓度、体积相同的硫代硫酸钠溶液分别置于冷水、热水种，再滴加硫酸并振荡，通过观察产生浑浊的速率，探究浓度对化学反应速率的影响，B错误；
C．，该反应气体分子数不变，改变压强平衡不移动，由于题干中HI的浓度相同，所以气体颜色变化速率相同，但增大压强反应速率增大，C错误；
D．向两只相同的试管中分别加入的溶液，向其中一只滴入2滴溶液，观察加入氯化铁的试管产生气泡速度快，说明使用合适的催化剂可使化学反应速率加快，D正确；
故答案为：D。
9. 结构决定物质性质是研究化学的重要方法，下列对结构与性质的描述错误的是
A. ①中冠醚属于超分子的一种，冠醚空腔的直径大小不同，可用于识别特定的离子
B. ②中在纯金属中加入其它元素，使原子层之间的相对滑动变得困难导致合金的硬度变大
C. ③中烷基磺酸根离子在水中会形成亲水基向内疏水基向外的胶束，而用作表面活性剂
D. ④中石墨晶体是层状结构，每个碳原子的配位数为3，属于混合晶体，熔沸点高
【答案】C
【解析】A．①中冠醚属于超分子的一种，冠醚空腔的直径大小不同，超分子具有分子识别特征，可用于识别特定的离子，A正确；
B．合金内存在不同大小的金属原子，使得原子层之间的相对滑动变得困难，所以合金的硬度一般比其成分金属更大，B正确；
C．表面活性剂在水中会形成亲水基团向外、疏水基团向内的胶束，由于油污等污垢是疏水的，全被包裹在胶束内，从而达到去污效果，即③中烷基磺酸根离子在水中会形成亲水基向外疏水基向内的胶束，而用作表面活性剂，C错误；
D．④中石墨晶体是层状结构的，每个碳原子连接三个碳原子，配位数为3，属于混合晶体，石墨的层内共价键键长比金刚石的键长短，作用力更大，破坏化学键需要更大能量，所以晶体的熔点金刚石＜石墨，故属于混合晶体，熔沸点高，D正确；
故答案为：C。
10. 如图所示的化合物是一种重要化工原料，X、Y、Z、W、E是原子序数依次增大的短周期主族元素，其中Z、E同族，基态Y原子的核外有3个未成对电子。下列说法正确的是
A. 键角：
B. 空间结构均为平面三角形
C. Z的第一电离能比同周期相邻元素的第一电离能都大
D. 共价键极性：
【答案】B
【解析】由图可知，化合物中W元素为带一个单位正电荷的阳离子，阴离子中X、Y、Z、E的共价键数目为1、3、2、6，X、Y、Z、W、E是原子序数依次增大的短周期主族元素，其中Z、E同族，基态Y原子的核外有3个未成对电子，则X为H元素、Y为N元素、Z为O元素、W为Na元素、E为S元素。
A．X2Z为H2O，价层电子对数为，V形结构，YX3为NH3，价层电子对数，三角锥形结构，则键角H2O＜NH3，A错误；
B．为，价层电子对数为，为平面三角形结构，EZ3为SO3，价层电子对数为，为平面三角形结构，B正确；
C．Z为O元素，同周期相邻元素的第一电离能：F＞N＞O，C错误；
D．Y为N元素、Z为O元素、E为S元素，电负性O＞N，则共价键极性O-S＞N-S，即Z-E＞Y-E，D错误；
故答案为：B。
11. 碳酸二甲酯是一种低毒、性能优良的有机合成中间体，科学家提出了新的合成方案（吸附在固体催化剂表面上的物种用*标注），反应机理如图所示。
下列说法正确的是
A. 反应过程中除固体催化剂外，还使用了做催化剂
B. 反应进程中决速步骤的能垒为
C. 第3步的基元反应方程式为：
D. 升高温度，合成碳酸二甲酯反应速率增加，平衡向逆反应方向移动
【答案】A
【解析】A．HO·在反应前参与反应，反应后又生成，作催化剂，A正确；
B．反应进程中经过渡态Ⅰ的反应能垒最大，是决速步骤，其能垒为[103.1-(-22.6)]×102eV=1.257×104eV，B错误；
C．第3步的基元反应方程式为：，C错误；
D．由图可以看出，2CH3OH+CO2→CH3OCOOCH3+H2O △H＞0，升高温度，合成碳酸二甲酯反应速率增加，平衡向正反应方向移动，D错误；
故答案为：A。
12. 氢气的安全贮存和运输是氢能应用的关键，铁镁合金是已发现的储氢密度最高的储氢材料之一，若该晶胞边长为dnm，其晶胞结构如图所示。下列说法正确的是
A. 铁镁合金的化学式为Mg8Fe4
B. Fe原子与最近的Mg原子的距离是
C. 若该晶体储氢时，H2填充在Fe原子组成的八面体空隙中心位置，则含Mg 96g的该储氢合金可储存标准状况下H2的体积约为22.4L
D. 若NA为阿伏加德罗常数的值，则该合金的密度为
【答案】D
【解析】A．在晶胞中，Fe原子位于顶点和面心，个数为：8×+6×=4，Mg原子在晶胞内，个数为8，Mg：Fe=4：8=1：2，铁镁合金的化学式为Mg2Fe，A错误；
B．由题干晶胞示意图可知，Fe原子与最近的Mg原子的距离是晶胞的体对角线的，即，B错误；
C．晶胞中Mg原子为8，若该晶体储氢时，H2填充在Fe原子组成的八面体空隙中心位置，相当于H2分子位于体心和棱心上，则H2为1+12×=4，96gMg物质的量为4ml，储存的H2物质的量为2ml，在标准状况下，体积为2ml×22.4L/ml=44.8L，C错误；
D．由A项分析可知，晶胞质量为，晶胞体积为（d×10-7）3cm3，该合金的密度ρ===，D正确；
故答案为：D。
13. 烟酸是B族维生素，可以预防和治疗多种疾病。利用碳封装过渡金属电极可电催化将3-甲基吡啶氧化为烟酸，工作原理如图所示。双极膜由阴、阳离子交换膜组成，在电场作用下，双极膜中离子向两极迁移。
下列说法正确的是
A. 碳封装过渡金属电极能催化提高b电极上还原反应的速率
B. 该装置工作时，OH-向a极移动
C. a极的电极反应式为2H2O+2e-=2OH-+H2↑
D. 制备0.1ml烟酸时双极膜中质量减少3.6g
【答案】C
【解析】由题干图示信息可知，3-甲基吡啶转化为烟酸发生氧化反应，则b为电解池阳极，电极反应为：-6e-+6OH-=+4H2O ，a为电解池阴极，电极反应为：2H2O+2e-=2OH-+H2↑，据此分析解题。
A．由分析可知，b电极为阳极，阳极上发生氧化反应，即碳封装过渡金属电极能防止阳极电极自身放电，提高b电极3-甲基吡啶转化为烟酸氧化反应的速率，A错误；
B．由分析可知，a为电解池阴极，b为电解池阳极，故该装置工作时，OH-向b极移动，B错误；
C．由分析可知，a极的电极反应式为2H2O+2e-=2OH-+H2↑，C正确；
D．由分析可知，制备烟酸的电极反应为：-6e-+6OH-=+4H2O，制备0.1ml烟酸时转移电子为0.6ml，根据电子守恒可知，双极膜中有0.6mlOH-移向阳极，0.6mlH+移向阴极，即质量减少0.6ml×18g/ml=10.8g，D错误；
故答案为：C。
14. 室温下，用溶液吸收的过程如图所示。已知，下列说法正确的是
A. 溶液中存在：
B. 将溶液稀释到几乎不变
C. 吸收烟气后的溶液中：
D. 沉淀得到的上层清液中：
【答案】B
【解析】Na2SO3溶液吸收烟气后得到Na2SO3和NaHSO3的混合溶液，然后加入碳酸钙得到亚硫酸钙沉淀，过滤分离，最后经氧气氧化为石膏，据此回答。
A．根据可知，，说明电离能力大于水解能力，所以，A错误；
B．亚硫酸钠溶液存在水解平衡，、，第一步水解对第二步水解平衡起到抑制作用，几乎可以忽略不计，由0.1ml/L稀释到0.5ml/L过程中，水解平衡均向右移动，几乎不变，B正确；
C．吸收烟气后的溶液为和的混合溶液，则根据物料守恒有：，C错误；
D．有沉淀产生，因此上层清液为饱和溶液，则，D错误；
答案选B。
二、非选择题：本题共4小题，共58分。
15. 对物质进行分类是进行性质研究的基本方法。按照一定的分类标准进行分类（如下图），相连的物质可以归为一类，相交部分以A\B\C\D为分类代码。
（1）相连的两种物质都属于强电解质的是__________（填分类代码）；请写出相连两种物质反应生成白色沉淀的离子反应方程式__________。
（2）铜单质室温下与稀硫酸不反应，利用图中某种物质可以使铜常温下反应生成，请写出该反应的化学方程式__________；向生成的溶液中加入稀氨水会生成蓝色浑浊，继续滴加变为深蓝色溶液，加入95%的乙醇溶液会有深蓝色晶体析出，经__________（填操作名称）可得到纯净的晶体。
（3）俗称大苏打、海波，易溶于水，在中性或碱性环境中能稳定存在。可看作是中的一个O原子被S原子取代的产物。
①基态S的价层电子轨道表达式为__________，的中心原子杂化类型为__________。
②中各元素的简单离子半径由大到小的顺序为__________。
③利用标准溶液定量测定某硫代硫酸钠样品的纯度。测定步骤如下：
i．溶液配制：取硫代硫酸钠晶体样品，用新煮沸并冷却的蒸馏水在烧杯中溶解，完全溶解后，全部转移至的容量瓶中，加蒸馏水至刻度线。蒸馏水煮沸的目的是__________。
ii．滴定：取的标准溶液，硫酸酸化后加入过量，发生反应：。然后用硫代硫酸钠样品溶液滴定至淡黄绿色，发生反应：。加入淀粉溶液作为指示剂，继续滴定，当溶液__________，即为滴定终点。平行滴定3次，样品溶液的平均用量为，则样品纯度为__________%（保留1位小数）。
【答案】（1）①. D ②.
（2）①. ②. 过滤
（3）①. ②. sp3 ③. ④. 防止被水中氧化 ⑤. 当滴入最后半滴溶液后，溶液的颜色褪去，且半分钟不复原 ⑥. 95%
【解析】（1）根据电解质定义，可知属于强电解质的是 AlCl3和CuSO4，故选D；A、B、C、D只有C相关的两种物质反应生成白色沉淀，生成白色沉淀的离子反应方程式:
（2）Cu常温下与稀H2SO4不反应，因稀H2SO4无氧化性，则可利用H2O2的氧化性使铜常温下反应生成CuSO4，反应的化学方程式；；向生成的CuSO4溶液中加入稀氨水会生成蓝色浑浊，继续滴加变为深蓝色溶液，加入95%的乙醇溶液会有深蓝色晶体析出，因难溶于乙醇，通过过滤，可得到纯净的晶体；
（3）①S为16号元素，基态S原子电子排布式，价层电子排布式，基态S价层电子轨道表达式为；中心原子为S，杂化轨道数目，S原子杂化类型为sp3；
②中各元素的简单离子为，根据离子半径(核外电子层数相同，原子序数越大，离子半径越小;核外电子层数不同，电子层数越多，离子半径越大)可知，；
③i. 易被氧化，蒸馏水煮沸的目的是防止被水中氧化；
ii.淀粉与碘相遇，溶液变蓝，所以加入淀粉溶液做指示剂，继续滴定，碘不断被消耗，当滴入最后半滴溶液后，溶液的颜色褪去，且半分钟不复原，即为滴定终点；根据反应: 和可知:存在关系 ，则样品的纯度为。
16. 蛇纹石矿的主要成分为等，一种综合利用蛇纹石矿回收镁资源的工艺流程如下：
已知：①当溶液中被沉淀离子时，认为该离子沉淀完全。
②，氢硫酸的两步电离常数分别为。
（1）位于元素周期表第__________周期第__________族，其原子核外价层电子排布式为__________。
（2）“加压酸浸”中，滤渣1的主要成分除S外还有__________。
（3）“氧化”中空气的作用是__________，发生反应的离子方程式为__________。
（4）“除铁”过程中生成难溶于水的、大颗粒、沉降速率快的黄钠铁矾晶体，相较于传统的通过调节生成沉淀，其它金属阳离子损失更少，理由是__________，溶液需缓慢加入，原因是__________。
（5）“沉镍”中，当恰好完全沉淀时，若溶液中，则此时溶液的约为__________。
【答案】（1）①. 四 ②. Ⅷ ③.
（2）、
（3）①. 氧化，减少NaClO3的用量 ②.
（4）①. 调节pH生成胶体具有吸附性，能吸附金属阳离子，导致阳离子损失 ②. 防止生成，防止、沉淀；
（5）4
【解析】该工艺流程原料为蛇纹石矿含等，产品为，蛇纹石矿经加压酸浸除去与硫酸不反应的，转化为除去，、与硫酸反应而溶解，滤液中含有金属离子，加氯酸钠同时通入空气，将氧化为，再加碳酸钠使沉淀，加硫化钠使沉淀，过滤后加氢氧化钠使沉淀为氢氧化镁，氢氧化镁分解得到。
（1）原子序数为28，位于元素周期表第四周期、第Ⅷ族；价电子排布式为；
故答案为：四；Ⅷ；；
（2）“加压酸浸”中，滤渣1的主要成分除S外还有与硫酸不反应的，与硫酸反应生成的；
故答案为：、；
（3）氧化的目的是使转化为，在后续操作中易被除去，加入NaClO3及空气都是氧化剂，而空气的使用还可以使NaClO3与溶液充分混合，加快反应速率，减少NaClO3的用量；离子方程式为；
故答案为：氧化，减少NaClO3的用量；；
（4）相较于调节生成的胶状沉淀具有吸附性，能吸附、、，而黄钠铁矾晶体颗粒大、沉降速率快，不会被吸附，则金属阳离子损失更少；若溶液加入过快则与相互促进水解生成，同时加入过快使溶液局部碱性过强会导致、沉淀，所以碳酸钠溶液需缓慢加入；
故答案为：胶状沉淀具有吸附性，而黄钠铁矾晶体颗粒大、沉降速率快，不具有吸附性；防止生成，防止、沉淀；
（5）当恰好完全沉淀时，，；时，，，约为4；
故答案为：4。
17. 导电玻璃广泛用于液晶显示屏、光催化、薄膜太阳能电池基底等，实验室可用无水四氯化锡制作，制备的装置如图所示。
有关信息如下表：
（1）位于元素周期表__________区（填“s”、“p”、“d”、“”、“f”）。
（2）仪器A的名称为__________，浓盐酸的作用为__________。
（3）将如图装置连接好，先检查装置气密性，再慢慢滴入浓盐酸，待观察到__________现象后，开始加热装置丁。
（4）和的反应产物可能会有和，为加快反应速率并防止产品中带入，除了通入过量氯气外，应控制的最佳温度在__________（填序号）范围内。
A. B.
C. D.
（5）若将制得的少许溶于水中得到白色沉淀，其反应的化学方程式为__________。
（6）实际制备的产品中往往含有，实验测定的含量：准确称取产品溶解，用酸性高锰酸钾标准溶液滴定，滴定终点时消耗酸性高锰酸钾标准溶液。由此计算得出的产品中的质量分数严重偏高，理由是__________。
【答案】（1）p
（2） ①. 球形冷凝管 ②. 还原性、酸性的作用
（3）丁中充满黄绿色气体
（4）B
（5）
（6）高锰酸钾能氧化Cl-，导致消耗酸性高锰酸钾标准溶液的体积偏大
【解析】甲装置制备氯气，乙中饱和食盐水除氯气中的氯化氢，丙干燥氯气，丁中Sn和氯气反应生成SnCl4，戊收集SnCl4，碱石灰吸收氯气，防止污染。
（1）是50号元素，位于元素周期表第五周期ⅣA族，属于p区。
（2）根据装置图，仪器A的名称为球形冷凝管；浓盐酸和氯酸钾反应生成氯化钾、氯气、水，盐酸中氯元素化合价升高，浓盐酸表现还原剂、酸性。
（3）为防止Sn与氧气反应，先用氯气排出丁中空气，待观察到丁中充满黄绿色气体后，开始加热装置丁。
（4）为加快反应速率并防止产品中带入，应加热使Sn熔化，同时温度低于的沸点，所以应控制的最佳温度在范围内，选B。
（5）溶于水中得到白色沉淀和盐酸，反应的化学方程式为 。
（6）酸性条件下，高锰酸钾能氧化Cl-，所以消耗酸性高锰酸钾标准溶液的体积偏大，测得的产品中的质量分数严重偏高。
18. 随着我国2060年实现碳中和目标的提出，的资源化利用对于碳中和目标的实现具有非常重要的现实意义。回答下列问题：
Ⅰ．将和在催化剂作用下实现二氧化碳甲烷化是有效利用资源的途径之一：
①
②
③
（1）经计算，反应③在__________（填“高温”、“低温”、“任何条件”）下可自发进行。
（2）一定温度条件下，利用不同催化剂，在相同反应时间内，测得产物的生成速率与催化剂的关系如图，则有利于获得甲烷的催化剂是__________。
（3）在某温度下，向恒容密闭容器中充入和，初始压强为，上述反应达平衡时，，，则的选择性=__________[的选择性，用含、a、b的代数式表示，下同]，该温度下反应②的化学平衡常数__________。
Ⅱ．光催化也可以制备甲醇、甲烷等燃料，反应原理示意图如下图所示：
（4）下列描述正确的是__________。
A. 由a区向b区移动
B. b区电极反应为
C. 是氧化产物
D. 该装置实现了电能转化为化学能
（5）写出a区的电极反应式__________。
（6）以催化加氢合成的甲醇为原料，在催化剂作用下可以制取丙烯，反应的化学方程式为。该反应经验公式的实验数据如图中自线a所示，已知经验公式，（为活化能，k为速率常数。R和C为常数）。当改变外界条件时，实验数据如图②中的曲线b所示，则实验可能改变的外界条件是__________。
【答案】（1）低温
（2）Cat4
（3）①. ②.
（4）B
（5）
（6）使用更高效的催化剂
【解析】（1）由盖斯定律可知反应③=反应①-反应②，则=，反应③，则反应在低温下可自发进行；
（2）由图可知使用催化剂Cat4时，生成甲烷的速率最大，其生成CO的速率最小，则催化剂Cat4有利于获得甲烷；
（3）初始时充入和，初始压强为，即初始分压为p0kPa，初始分压4p0kPa，反应达平衡时：，，的转化量为：(p0-b) kPa，根据碳原子守恒，p(CH4)= (p0-b-a) kPa，则CH4的选择性：=；根据氧原子守恒，平衡时p(H2O)= (2p0-2b-a) kPa，根据氢原子守恒，平衡时p(H2)=[4 p0- (2p0-2b-a) -2(p0-b-a)]kPa=(3a+4b) kPa，则该温度下反应②的化学平衡常数Kp=；
（4）根据装置可知，二氧化碳在a区电极得电子被还原为甲烷，酸性环境下，阴电极反应：，b区发生反应：；
A．向阴极移动，即从b区向a区移动，故A错误；
B．由以上分析可知，b区电极反应为，故B正确；
C．二氧化碳在a区电极得电子被还原为甲烷，则甲烷是还原产物，故C错误；
D．该装置实现了光能转化为化学能，故D错误；
故选：B。
（5）二氧化碳在a区电极得电子被还原为甲烷，酸性环境下，阴电极反应：；
（6）从该公式可以看到，活化能Ea就是直线斜率的相反数；直线b相比直线a，斜率的相反数减小，也就是活化能降低，所以改变的外界条件是使用更高效的催化剂。富顺豆花
荣县大佛
恐龙化石
彩灯制作
实验装置
实验目的
A碱式滴定管排气泡
B.干燥NH3
实验装置
实验目的
C.分离苯与NaCl溶液
D.实验室制SO2
选项
影响因素
方案设计
现象
结论
A
浓度
室温下，分别向颗粒度相同的大理石碎块中加入的盐酸和的盐酸
加入盐酸的试管中产生气泡速率更快
增大反应物浓度，反应速率加快
B
温度
向两只盛有溶液，分别同时加入稀溶液，振荡，再分别置于冷水和热水中
热水中，试管产生浑浊的速率更快
升高温度，化学反应速率加快
C
压强
向两个同体积的密闭容器中，分别充入气体，和与的混合气体
气体颜色变化速率相同
增大压强对反应速率无影响
D
催化剂
室温下，向两只相同的试管中分别加入的溶液。向其中一只滴入2滴溶液
滴入溶液的试管中产生气泡的速率更快
使用合适的催化剂可使化学反应速率加快
化学式
熔点/℃
232
246
沸点/℃
2260
652
114
其他性质
银白色固体金属
无色晶体，易被等氧化为
无色液体，易水解生成