浙江省杭州市西湖区杭州师范大学附属中学2024-2025学年高二上学期期末考试化学试题 含解析

这是一份浙江省杭州市西湖区杭州师范大学附属中学2024-2025学年高二上学期期末考试化学试题 含解析，共24页。试卷主要包含了可能用到的相对原子质量， 下列说法正确的是，5ml，0， 室温下，将 0等内容，欢迎下载使用。
1.本试卷分为选择题和非选择题两部分，满分 100 分，考试时间 90 分钟。
2.可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Fe 56 Cu 64
选择题部分
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意，每小题 3 分，共 48 分)
1. 下列说法不正确的是
A. 放热反应的发生都不需要加热
B. 放热反应的逆反应一定是吸热反应
C. 升高温度，反应物分子中活化分子百分数增大
D. 对有气体参加的化学反应，增大压强使容器容积减小，单位体积内活化分子数增多
【答案】A
【解析】
【详解】A．放热反应的发生可能需要初始加热以提供活化能。例如，燃烧反应(如木炭燃烧)虽为放热，但
需点燃(加热)才能启动，A 错误；
B．根据热力学定律，正反应放热(ΔH 为负)，逆反应必吸热(ΔH 为正)，二者焓变数值相等、符号相反，B
正确；
C．升高温度使更多分子获得足够能量成为活化分子，活化分子百分数增大，反应速率加快，C 正确；
D．增大压强(缩小容器体积)时，气体浓度增加，单位体积内分子总数(包括活化分子数)增多，但活化分子
百分数不变(仅由温度决定)，D 正确；
故选 A。
2. 城镇地面下常埋有纵横交错的金属管道，如钢铁输水管等。当金属管道在潮湿土壤中形成电流回路时，
就会引起这些金属制品的腐蚀。为了防止这类腐蚀的发生，某同学设计如图所示的装置。下列有关说法中
正确的是
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A. 金属 M 比铁活泼，防护过程中电子流入金属 M
B. 钢铁输水管表面发生还原反应
C. 铜的电导率高，金属 M 可选用铜提高防护效果
D. 若外加直流电源，钢铁输水管应连接电源的正极
【答案】B
【解析】
【分析】该装置为牺牲阳极的阴极保护法，M 为原电池负极，被牺牲；钢铁输水管为原电池正极，被保护，
据此回答；
【详解】A．由分析可知，M 为原电池负极，故 M 比铁活泼，且防护过程中电子从金属 M 流出，A 错误；
B．由分析可知，钢铁输水管为原电池正极，发生还原反应，B 正确；
C．若金属 M 为铜，其活泼性小于铁，作原电池的正极，铁作负极，故不能保护钢铁输水管，C 错误；
D．若外加直流电源，钢铁输水管应连接电源的负极，D 错误；
故选 B。
3. 与纯水的电离相似，液氨中也存在着微弱的电离： 。一定温度下，液氨的电离达
到平衡时，下列有关说法不正确的是
A. 是常数
B. 存在
C. 加入氯化铵固体，液氨的电离平衡逆向移动
D. 和液氨在一定条件下能发生反应：
【答案】B
【解析】
【详解】A．与纯水的电离相似，液氨中也存在着微弱的电离： ，电离平衡常数为
，是常数，A 正确；
B．液氨部分电离，电离程度较小，所以达到电离平衡时 ，B 错误；
C．加入氯化铵固体， 增大，抑制液氨电离，则电离平衡逆向移动，C 正确；
D．钠与液氨反应生成氨基钠（ ）和氢气，反应式为 ，D 正确；
故选 B。
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4. 下列说法正确的是
A. 镁原子最外层电子的电子云轮廓图：
B. 第二周期元素中，第一电离能介于 B、N 之间的元素只有 1 种
C. 第四周期的金属元素，从左到右元素的金属性依次减弱
D. 激光、焰火都与核外电子跃迁释放能量有关
【答案】D
【解析】
【详解】A．镁原子最外层电子为 3s 电子，3s 轨道呈球形，题中给出的图像是典型 p 轨道的哑铃形，A 错
误；
B．第二周期主族元素，从左往右第一电离能有增大的趋势，但第 IIA 族元素和第 VA 族元素第一电离能大
于相邻主族的元素，则第一电离能介于 B、N 之间的元素有 Be、C、O 共 3 种，B 错误；
C．第四周期处于主族的金属元素从左到右金属性依次减弱，但过渡元素比较复杂，如锌在铜的右侧，但金
属性比铜强，C 错误；
D．焰火的颜色来源于金属离子核外电子由激发态返回基态时释放可见光，激光的产生同样涉及核外电子跃
迁释放能量，D 正确；
故选 D。
5. 在恒温恒压下，某一容积可变的密闭容器中发生反应： 。下列叙述中，
能说明反应达到化学平衡状态的是
A. 平衡常数 不再变化
B. 混合气体的密度不再变化
C. 单位时间内消耗 ，同时生成
D.
【答案】B
【解析】
【详解】A．平衡常数只受温度影响，在恒温恒压下，平衡常数是定值，平衡常数 不再变化不能说明反
应达到平衡，A 不选；
B．在恒温恒压下，某一容积可变的密闭容器中发生反应： ，反应过程中气
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体总质量不变，总体积减小，混合气体的密度增大，当混合气体的密度不再变化时说明反应达到平衡，B
选；
C．单位时间内消耗 ，同时生成 ，不能说明正逆反应速率相等，不能说明反应达到平衡，
C 不选；
D． 时，才能说明正逆反应速率相等， 时不能说明正逆反应速
率相等，不能说明反应达到平衡，D 不选；
故选 B。
6. 可逆反应 ，其它条件不变时，反应过程中某些物质在混合物中的
百分含量与温度(T)、压强(p)的关系如图所示，下列判断正确的是
A. ， B. ，
C. ， D. ，
【答案】C
【解析】
【详解】温度分析：根据“先拐先平数值大”原则，从 随反应过程的图像可知， 时反应先达到平衡，
所以 ，升高温度（ 到 ）， 降低，说明平衡逆向移动，根据勒夏特列原理，逆向是吸热反应，
那么正向是放热反应， 。
压强分析：从 随反应过程的图像可知， 时反应先达到平衡，根据“先拐先平数值大”原则，所以
，增大压强（ 到 ）， 增大，说明平衡逆向移动，根据勒夏特列原理，逆向是气体体积减小
的方向，因为 D 是固体，所以 a + b < c。
综上所述，C 项符合题意。
7. 在 25℃和 下，下列热化学方程式书写正确的是
A. 燃烧生成液态水，放出 热量：
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B. 硫粉在 中完全燃烧生成 ，放出 热量：
C. 乙炔的燃烧热是 ：
D. 中和热为 ，氢氧化钡稀溶液与稀硫酸反应：
【答案】B
【解析】
【详解】A． 的物质的量为 0.5ml，0.5ml 燃烧生成液态水，放出 热量，则 2ml 燃烧
生成液态水，放出 ×4=571.6kJ 热量，则 ，A 错
误；
B． 硫粉 物质的量为 =0.125ml，在 中完全燃烧生成 ，放出 热量，则 1ml 硫粉
在 中完全燃烧生成 ，放出 ×8=296kJ 热量，则 ，B
正确；
C．乙炔的燃烧热是 ，则 1ml 乙炔完全燃烧生成 CO2(g)和 H2O(l)放出 能量，则
，C 错误；
D．中和热是指在稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应生成 1 ml 液态水时所释放的热量，氢氧化钡稀溶液
与稀硫酸反应生成水和硫酸钡沉淀，额外释放热，则 Ba(OH)2(aq)+ H2SO4(aq)= BaSO4(s)+H2O(l)
，D 错误；
故选 B。
8. 下列说法正确的是
A. 在①Mg、Ca、Ba 和②Mg、Si、Cl 中，元素的电负性随原子序数增大而递增的是②
B. 在元素周期表中，s 区、d 区和 ds 区的元素都是金属元素
C. N、O、F 的最高正化合价依次升高
D. 基态 的简化电子排布式：
【答案】A
【解析】
【详解】A．①中 Mg、Ca、Ba 同属ⅡA 族，电负性随原子序数增大（自上而下）而递减：Mg＞Ca＞Ba，
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②中 Mg、Si、Cl 位于第三周期，电负性随原子序数增大（从左到右）而递增：Mg＜Si＜Cl，元素的电负性
随原子序数增大而递增的是②，A 正确；
B．s 区包含氢元素，氢元素是非金属元素，因此 s 区不全是金属元素，B 错误；
C．N 的最高正价为+5，O 的最高正价为+2，F 无正化合价，C 错误；
D．C 的基态电子排布为[Ar]3d74s2， 失去 4s 轨道 2 个电子后应为[Ar]3d7，D 错误；
故选 A。
9. 室温下，将 0.10ml/LHClO 溶液和 0.10ml/LNaOH 溶液等体积混合(忽略混合后体积变化)。下列关系不
正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】
【分析】将 0.10ml/L HClO 溶液和 0.10ml/L NaOH 溶液等体积混合，得到 0.05ml/L 的 NaClO 溶液；
【详解】A．由电荷守恒，存在 ，A 正确；
B．由质子守恒，存在 ，B 正确；
C．NaClO 水解使得溶液显碱性 ，结合电荷守恒
，存在 ，C 正确；
D．由物料守恒， ，D 错误；
故选 D。
10. 一定温度下，在 的密闭容器中充入 和 发生反应： ，
后达到平衡， 的转化率为 20%，下列说法正确的是
A. 时 的反应速率是
B. 平衡后再充入 和 ， 的转化率不变
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C. 该反应的平衡常数为 4
D. 加入催化剂，平衡不移动，反应速率不变
【答案】B
【解析】
【详解】A． 后达到平衡， 的转化率为 20%， 内 的平均反应速率是
， 时 的瞬时反应速率不是 ，A 错误；
B．平衡后再充入 和 ，等效于增大压强，该反应是气体体积不变的反应，增大压强，平
衡不发生移动， 的转化率不变，B 正确；
C．根据已知条件列出“三段式”
该反应的平衡常数 K= =0.25，C 错误；
D．催化剂同等加快正逆反应速率，平衡不移动，但反应速率增大，D 错误；
故选 B。
11. Q、R、X、Y、Z 五种元素的原子序数依次递增。Z 的原子序数为 29，其余均为短周期主族元素，Y 原
子的价层电子排布式为 ，Q、X 原子 轨道上的电子数分别为 2 和 4，下列说法不正确的是
A. 原子半径：
B. 基态 Z 原子的价层电子排布图：
C. 第一电离能：
D. 酸性：
【答案】B
【解析】
【分析】Q、R、X、Y、Z 五种元素的原子序数依次递增，Z 的原子序数为 29，则 Z 为 Cu 元素，其余的均
为短周期主族元素；Y 原子价层电子排布式为 ，则 n=2，故为第ⅣA 族元素，而 Y 的原子序数大于
O 元素，小于 Cu 元素，则 Y 为 Si 元素；Q、X 原子 p 轨道的电子数分别为 2 和 4，原子序数比 Si 小，则Q
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原子的核外电子排布为 ，则 Q 为 C 元素；X 原子的核外电子排布为 ，则 X 为 O 元素；
R 原子核外 L 层电子数为奇数，R 原子有 2 个电子层，原子序数介于 C 元素与 O 元素之间，则 R 为 N 元素，
据此分析解答。
【详解】A．Q 和 X 原子分别为 C 元素和 O 元素，同周期主族元素原子半径从左到右逐渐减小，则有原子
半径： 即 ，A 正确；
B．Z 为 Cu 元素，核外价层电子排布为： ，则其基态 Cu 原子的价层电子排布图为：
，B 错误；
C．R、X、Y 分别为 N 元素、O 元素、Si 元素，在周期表中，同周期元素自左而右第一电离能呈增大趋势，
但第 族由于 p 轨道为半充满状态，更加稳定，所以第一电离能大于同周期右侧相邻 元素，则第一电
离能： ，同主族元素自上而下第一电离能降低，则第一电离能： ，最后第一电离能有大
小关系为： ，即 ，C 正确；
D． 为 ，强酸； 为 ，弱酸，则有酸性： ，D 正确；
故答案为：B。
12. 下列装置或操作能够达到实验目的的是
A.定性验证 与稀盐酸反应的
B.利用滴定法测定 溶液浓度
热效应
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C.制备 固体 D.探究反应物浓度对化学反应速率的影响
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A．若反应吸热，大试管内压强减小，红墨水左高右低，若反应放热则反之，可以定性验证碳酸氢
钠和稀盐酸反应的热效应，A 正确；
B．溴氧化亚铁离子得到铁离子，溴水刚滴入溶液就会因为铁离子和硫氰化钾显色而显血红色，无法判断滴
定终点，B 错误；
C．硫化钠溶液滴入硫酸铝溶液，二者会发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀和硫化氢气体，无法得到硫化铝
固体，C 错误；
D．通常 1 毫升溶液约 20 滴，按照图中所示的量反应，高锰酸钾过量，无法通过溶液褪色判断反应速率，
D 错误；
故本题选 A。
13. 金属钾和 反应生成 的能量循环如图：下列说法正确的是
A. ，
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B. ，
C.
D. 在相同条件下， ，则
【答案】D
【解析】
【详解】A．固态转变为气态需要吸热，则 ，失去一个电子需要吸热，则 ，故 A 错误；
B．双原子分子解离为两个原子需要吸热，则 ，得到一个电子放热，则 ，故 B 错误；
C．根据盖斯定律， ，故 C 错误；
D．K 比 Na 金属性强，K 更容易失电子，K 失电子比 Na 吸热少，即 ，故 D 正确；
故答案为 D。
14. 一种基于氯碱工艺的新型电解池如图所示，可用于湿法冶铁的研究。下列说法正确的是
A. 阴极反应：
B. 电解过程中， 由阴极向阳极移动
C. 每消耗 时，理论上阳极产生 气体体积为 (标准状况下)
D. 电解一段时间后，阴极区需及时补充 溶液，以保证反应持续进行
【答案】C
【解析】
【分析】装置图中右侧为饱和食盐水，右侧电极上生成气体，则右侧为电解池的阳极，氯离子放电生成氯
气，电极反应：2Cl--2e-=Cl2 ，左侧电极为阴极，发生还原反应，Fe2O3 在碱性条件下转化为 Fe，电极反
应： ，中间为阳离子交换膜，Na+由阳极移向阴极，据此分析判断。
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【详解】A．阴极为碱性环境，电极反应为： ，A 错误；
B．电解池中，阳离子向阴极移动，则 Na+由阳极移向阴极，B 错误；
C．每消耗 时，即消耗 ，转移电子数为 ，由阳极 反应可知，产生
0.03mlCl2，标况下的体积是 ，C 正确；
D．假设转移 6ml 电子，阴极会生成 6ml ，同时有 6ml 透过离子交换膜移向阴极，则阴极
溶液浓度变大，不需要补充，D 错误；
故选 C。
15. 已知 是难溶于水、可溶于酸的盐，工业上常用 固体除去工业废水中的 。常温下，向一
定体积的工业废水中加入 固体，溶液中 pX{ ，X 表示 或 }与
的关系如图所示， 的电离平衡常数 。下列说法不正确的是
A. 曲线 I 表示 与 的关系
B. 的数量级为
C. 时，溶液中
D. 反应 的平衡常数为
【答案】B
【解析】
【分析】根据电离常数表达可得： ， 越大， 越小， 越大，
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越大， 越小，所以曲线 表示 与 的关系，曲线 表示 与
的关系，据此分析作答。
【详解】A．根据分析可知，曲线 表示 与 的关系，A 正确；
B．根据图像可知，当 时， ， ，
，其 的数量级为 ，B 错误；
C．当 时，即 ，根据图像可中 ，C 正确；
D．反应 的平衡常数为：
，D 正确；
故选 B。
16. 实验探究是化学学习的方法之一，下列实验设计、实验现象和实验结论都正确的是
实验设计 实验现象 实验结论
缓缓加热 的 溶
液到 60℃，并用 传感器测定溶
A 溶液的 逐渐减小 水的电离为吸热过程
液的
分 别 用 玻 璃 棒 蘸 取 与
B NaClO2 溶液 pH 大 酸性弱于
溶液点在 试纸上，
观察现象
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常 温 下 ， 用 计 分 别 测 定
同 温 下 ， 不 同 浓 度 的 溶 液 和
C 测得 都等于 7 溶液中水
溶液的
的电离程度相同
向盛有 溶
液的试管中滴加4滴0.1ml/LNaCl
D 先产生白色沉淀，后产生黄色沉淀
溶液，振荡后，继续滴加 4 滴
0.1ml/LKI 溶液，观察现象
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A．缓缓加热 的 溶液到 60℃，溶液的 逐渐减小，说明 c(H+)增大，水的电离
程度增大，说明水的电离为吸热过程，A 正确；
B．要探究离子水解程度的大小，应该使 溶液与 溶液的浓度相等，B 错误；
C． 溶液中醋酸根和铵根水解程度相同，溶液呈中性， 溶液浓度越大，对水
的电离促进程度越大，不能根据 pH 都等于 7 判断水的电离程度相同，C 误；
D．向盛有 溶液的试管中滴加 4 滴 0.1ml/LNaCl 溶液，生成 AgCl 白色沉淀，Ag+是
过量的，继续滴加 4 滴 0.1ml/LKI 溶液产生 AgI 黄色沉淀，不能说明 AgI 是由 AgCl 转化而来的，不能说
明 ，D 错误；
故选 A。
非选择题部分
二、填空题(本题共 5 小题，共 52 分)
17. I.铍主要用于原子反应堆材料，宇航工程材料等。
（1）基态 Be 原子的电子排布式为_______。
（2）根据对角线规则， 的一些化学性质与_______(填元素符号)相似， 与 溶液反应的离子方
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程式是_______。
II.不锈钢在生活中有着广泛的应用，通常含有铬、锰、镍等元素，这些元素可提高不锈钢的耐腐蚀性、改
善机械性能。
（3）基态 原子核外电子的运动状态有_______种，基态 与 离子中未成对的电子数之比为
_______。
（4）Mn 位于元素周期表中_______区，从电子排布的角度分析基态离子的稳定性： _______ (填
“ ”或“ ”)，理由为_______。
【答案】（1）
（2） ①. Al ②.
（3） ①. 26 ②. 4：5
（4） ①. d ②. > ③. 基态 的价电子排布为 ， 的价电子排布为 ，前者为半充
满状态，所以基态 比 稳定
【解析】
【小问 1 详解】
铍的原子序数为 4，基态电子按能级顺序填充：K 层和 L 层，电子排布式为 ；
【小问 2 详解】
根据对角线规则，Be 的化学性质与铝相似。Be 与 NaOH 溶液反应生成 和氢气，反应式需
电荷和原子守恒，离子方程式为： ；
【小问 3 详解】
基态 Fe 原子有 26 个电子，每个电子运动状态唯一，故为 26 种运动状态；基态 Fe2+与 Fe3+的价电子排布分
别为 3d6、3d5；故离子中未成对的电子数之比为 4：5；
【小问 4 详解】
Mn 是 25 号元素，位于 d 区；基态 的价电子排布为 ， 的价电子排布为 ，前者为半充满状
态，所以基态 比 稳定；
18. “缓冲溶液”是指由弱酸及其盐、弱碱及其盐组成的混合溶液，能在一定程度上抵消、减轻外加强酸或
强碱对溶液酸碱度的影响，从而保持溶液的 相对稳定。
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（1）下列溶液中，能组成缓冲溶液的是_______。
A.
B. 和
C.
D. 和
（2）写出 水解反应的离子方程式：_______。
（3） 时，将 溶液与 溶液等体积混合后，溶液刚好呈中性，用含 a、b
的代数式表示 的电离常数 _______。
（4）人体血液主要通过碳酸氢盐缓冲体系维持 在 7.35~7.45 这一狭小范围内，下列说法正确的是_______
。
A. 缓冲体系可以稳定血液酸碱度
B. 呼吸性酸中毒时可通过加快呼吸进行调节
C. 正常人体血液中 范围在
D. 过量碱进入血液中时，发生的反应只有
（5）磷酸盐缓冲液(简称 PBS)是生物学上常用于细胞培养的缓冲液，主要成分为磷酸二氢钠 和
磷酸氢二钠 ， 。PBS 可用于维持疫苗贮存的酸碱度，试从化学平衡
的角度解释其主要作用：_______。
【答案】（1）BD （2）
（3） （4）AB
（5）溶液中酸性增强时，平衡逆向移动，使 略微减小；溶液中碱性增强时，平衡正向移动，使使
略微增大，最终使溶液 变化不明显
【解析】
【小问 1 详解】
“缓冲溶液”是指由弱酸及其盐、弱碱及其盐组成的混合溶液。
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A．0.2ml/LNaHCO3 溶液是单一溶质组成的溶液组成的盐，不能组成缓冲溶液，A 不符合题意；
B．0.1ml/LCH3COOH 和 0.2ml/LCH3COONa 混合溶液是弱酸和对应弱酸盐组成的混合物，可组成缓冲溶
液，B 符合题意；
C．0.2ml/LKH2PO4 溶液是单一溶质组成的溶液组成的盐，不能组成缓冲溶液，C 不符合题意；
D．0.1ml/LNH3•H2O 和 0.1ml/LNH4Cl 混合溶液是弱碱对应的弱碱盐组成的混合物，可组成缓冲溶液，D
符合题意；
故选 BD。
【小问 2 详解】
溶液中， 发生水解生成 和 OH-，离子方程式为：
。
【小问 3 详解】
时，将 溶液与 溶液等体积混合后， 与 OH-反应生成 ，
剩余 浓度为 ml/L， 浓度为 ml/L，溶液中性时，c(OH-)=10-7ml/L， 的电
离常数 = 。
【小问 4 详解】
A． 是血液中主要的缓冲体系，可以稳定血液酸碱度，故 A 正确；
B．呼吸性酸中毒时，通过加快呼吸排出 CO2，可以调节血液 pH，故 B 正确；
C．血液 pH 为 7.35~7.45，由于人体的温度高于 25℃，KW>10-14，对应的 OH-浓度范围不是
，故 C 错误；
D．碱能与碳酸反应，则当过量的碱进入血液中时，发生的反应有 +OH-= +H2O、H2CO3
+2OH-= +2H2O，故 D 错误；
故选 AB。
【小问 5 详解】
磷酸盐缓冲液(简称 PBS)是生物学上常用于细胞培养的缓冲液，主要成分为磷酸二氢钠 和磷酸
氢二钠 ， ，溶液中酸性增强时，平衡逆向移动，使 略微减小；
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溶液中碱性增强时，平衡正向移动，使使 略微增大，最终使溶液 变化不明显。
19. 微型电池与微生物电解池在医疗、工业生产方面有着广泛的应用。
I.一种可植入体内的微型电池工作原理如图 1 所示，当传感器检测到血糖浓度高于标准，电池启动。血糖浓
度下降至标准，电池停止工作(血糖浓度以葡萄糖浓度计)。
（1） 通过 和 的相互转变在该反应中起_______作用。
（2）血液中的 在电场驱动下的迁移方向为_______(填“ ”或“ ”)。
（3） 为_______极，该电极上发生的反应有 和_______。
II.我国是能耗大国，借助葡萄糖水溶液在微生物电解池中强化制氢也是解决能源消耗的一项重要研究课题，
下图 2MEC 是微生物电解池，图 3MFC 是微生物燃料电池。
（4）若图 2MEC 装置中阴极产生的气体体积在标准状况下为 4.48L，电路中通过的电子数为_____。
（5）写出图 3MFC 中正极的电极反应_______。
【答案】（1）催化 （2）b→a
（3） ①. 负 ②.
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（4）0.4NA （5）
【解析】
【分析】I.由图可知，放电时为原电池，电极 a 上 O2 得电子生成 OH-，则电极 a 为正极，电极 b 为负极，
负极 b 上 Cu2O 失电子生成 CuO、CuO 氧化葡萄糖(C6H12O6)生成葡萄糖酸(C6H12O7)，正极反应式为 O2
+4e-+2H2O=4OH-，负极反应为 Cu2O-2e-+2OH-=2CuO+H2O、C6H12O6+2CuO=C6H12O7+Cu2O，电池总反应式
为 2C6H12O6+O2=2C6H12O7，放电时阳离子移向正极，阴离子移向负极；
II.图 2MEC 是微生物电解池，H+在右侧电极得到电子生成 H2，右侧电极为阴极，左侧电极为阳极，图 3MFC
是微生物燃料电池，O2 在右侧电极得到电子生成 H2O，右侧电极为正极，左侧电极为负极。
【小问 1 详解】
b 电极上 CuO 将葡萄糖氧化为葡萄糖酸后被还原为 Cu2O，Cu2O 在 b 电极上失电子转化成 CuO，在这个过
程中 CuO 的质量和化学性质保持不变，因此，CuO 通过 Cu(Ⅱ)和 Cu(Ⅰ)相互转变起催化作用。
【小问 2 详解】
由分析可知，电极 a 为正极，电极 b 为负极，原电池中阳离子从负极向正极迁移，故 迁移方向为 b→a。
小问 3 详解】
由分析可知， 为负极，CuO 氧化葡萄糖(C6H12O6)生成葡萄糖酸(C6H12O7)和 Cu2O，Cu2O 在负极失电子生
成 CuO，根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为： 。
【小问 4 详解】
在图ꢀ2ꢀ所示微生物电解池(MEC)中，H+在右侧电极得到电子生成 H2，右侧电极为阴极，电极方程式为：2H
++2e-=H2 ，标准状况下 4.48ꢀLꢀH2 的物质的量为 0.20ꢀmlꢀ，需要 0.40ꢀml 电子，数目为 0.4NA。
【小问 5 详解】
O2 在右侧电极得到电子生成 H2O，右侧电极为正极，根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为：
。
20. 摩尔盐 是一种重要的化工原料。
I.摩尔盐的制备：用如图所示的装置制备一定量的摩尔盐。
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（1） 溶液中水的电离程度_______(填“>”、“＜”或“=”)纯水的电离程度。
（2）解释实验中所用硫酸过量的原因_______。
II.摩尔盐纯度测定：称取 摩尔盐配制成 溶液，取 上述溶液用浓度为 的
溶液滴定。
（3） 溶液应用_______(填“酸式”或“碱式”)滴定管盛装。
（4）滴定前，有关滴定管的正确操作为_______(选出正确操作并按序排列)：
检漏→蒸馏水洗涤→(_______)→(_______)→(_______)→(_______)→(_______)→开始滴定。
A.装入 溶液至零刻度以上
B.用 溶液润洗 2 至 3 次
C.排除气泡
D.记录起始读数
E.调整液面至零刻度或零刻度以下
（5）达到终点的实验现象：_______。
（6）滴定过程的实验数据如下(其中 溶液体积的初始读数均为 )：
所用
编号 溶液体积的最终读数
溶液的体积
I 20.00mL 20.02mL
II 20.00mL 20.00mL
III 20.00mL 19.98mL
实验制备的摩尔盐纯度为_______(摩尔盐摩尔质量为 M，用含 M 和 m 表达式表示)。
（7）下述操作对摩尔盐浓度测定的影响，结果偏大的有_______。
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A. 滴至终点时有半滴酸性 溶液悬在管口处未滴入
B. 盛装绿矾溶液的锥形瓶，用蒸馏水洗过后未用绿矾溶液润洗
C. 盛装 溶液的滴定管，滴定前尖嘴处有气泡，滴定后气泡消失
D. 滴定终点读数时，俯视滴定管的刻度
【答案】（1）
（2）使铁屑充分反应，抑制 水解
（3）酸式 （4）BACED
（5）滴入最后半滴酸性高锰酸钾溶液，溶液变为浅紫红色，且半分钟内不褪色
（6） 或 （7）AC
【解析】
【分析】I.摩尔盐的制备：装置 A 发生反应 H2SO4+Fe=FeSO4+H2↑，瓶内产生氢气后压强较大，当关闭 a
后，可将生成的硫酸亚铁经管内长管推至装置 B 中，与硫酸铵结合反应得到产物。II.摩尔盐纯度测定：利
用摩尔盐中亚铁离子的还原性，与高锰酸钾发生氧化还原反应。
【小问 1 详解】
硫酸铵是强酸弱碱盐，水解过程促进水的电离， 溶液中水的电离程度大于纯水的电离程度，
故答案是＞。
【小问 2 详解】
实验中过量的硫酸能与铁屑充分反应，提高转化率，酸性条件可抑制硫酸亚铁的水解，故答案是使铁屑充
分反应，抑制 水解。
【小问 3 详解】
酸性高锰酸钾溶液应用酸式滴定管盛装，故答案是酸式。
【小问 4 详解】
有关滴定管的使用，①检查仪器是否漏液；②用蒸馏水洗涤滴定管；③再用盛装的溶液润洗 2 到 3 次；④
装入待装液高锰酸钾溶液至零刻度以上 2-3mL，固定滴管；⑤查看液体是否有气泡，放液赶气泡，调整液
面在零刻度或以下；⑥记录起始液面刻度，开始读数；⑦放液体，开始滴定。故答案是 BACED。
【小问 5 详解】
达到终点的实验现象：滴入最后半滴酸性高锰酸钾溶液，溶液变为浅紫红色，且半分钟内不褪色。
【小问 6 详解】
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根据三次实验数据，取平均值后得到消耗 溶液体积为 20.00mL，则高锰酸钾的物质的量是
×20.00×10-3L，根据以下反应等式关系：5Fe2++ +8H+=5Fe3++Mn2++4H2O 可知，反应
的 Fe2+的物质的量为 5× ×20.00×10-3L，则配置的 100mL 摩尔盐中
的物质的量为 5×5× ×20.00×10-3L=0.005ml，则实验制备的摩
尔盐纯度为 ，故答案是 或 。
【小问 7 详解】
A. 滴至终点时有半滴酸性 溶液悬在管口处未滴入，则读数偏大，计算得到的摩尔盐浓度偏大，A
项符合题意；
B. 盛装绿矾溶液的锥形瓶，用蒸馏水洗过后未用绿矾溶液润洗，对实验结果无影响，锥形瓶不用润洗的，
B 项不符合题意；
C. 盛装 溶液的滴定管，滴定前尖嘴处有气泡，滴定后气泡消失，读数偏大，计算得到的摩尔盐浓
度偏大，C 项符合题意；
D. 滴定终点读数时，俯视滴定管的刻度，读数偏小，计算结果偏小，D 项不符合题意；
故答案选 AC。
21. 甲醇是重要化工原料，应用前景广阔。利用 和 合成甲醇的反应为：
主反应： ①
副反应： ②
（1）有利于提高甲醇平衡产率的措施_______。
A 使用催化剂 B. 加压 C. 液化分离 D. 升温
（2）恒容密闭容器中，上述反应体系在一定温度下反应，下列说法正确的是_______。
A. 达到平衡时 和 的浓度相等
B. 的体积分数保持不变说明反应达到平衡
C. 达到平衡后充入 ，反应①②的逆反应速率增大、正反应速率减小
D. 增大催化剂的比表面积，有利于提高二氧化碳的转化率
（3）500℃时，向 容器中充入 和 发生上述反应，若初始压强为 ，达到平衡时，
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， 的转化率为 ，则反应①的 _______( 表示平衡分压代替平衡浓度
求得的平衡常数，平衡分压 总压 气体物质的量分数)。
（4）在某温度下，向 密闭容器中加入不同氢碳比 的原料气。若只发生反应①，请在
下图中画出平衡时甲醇体积分数的变化趋势：_______。
（5） 加氢制甲醇的催化机理如图所示，该反应历程决速步骤的方程式为_______。
（6）在一个恒容密闭容器中，按照 投料，平衡时 和 在含碳产物中的物
质的量分数及 的转化率随温度的变化如图所示。请解释 270~400℃范围内二氧化碳的转化率增大的原
因_______。
【答案】（1）BC （2）BD
（3）
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（ 4） （ 5） 或
（6）温度升高，反应①平衡逆向移动，反应②平衡正向移动；反应②平衡正向移动程度大于反应①平衡逆
向移动程度
【解析】
【小问 1 详解】
A．催化剂不能使平衡移动，不能改变转化率，A 错误；
B．加压主反应正向移动，甲醇产率会提高，B 正确；
C．液化分离 ，甲醇浓度降低，主反应正向移动，甲醇产率会提高，C 正确；
D． 主反应为放热反应，升温主反应逆向移动，甲醇产率降低，D 错误；
故选 BC；
【小问 2 详解】
A．平衡时， 和 的浓度不再发生变化，但不一定相等，A 错误；
B．随着反应进行，会消耗二氧化碳，其体积分数会减小，则当其保持不变说明反应达到平衡，B 正确；
C．达到平衡后充入 ，则水蒸气的浓度增大，反应①②的逆反应速率增大，但是加入水蒸气的那一
瞬间，反应物浓度不变，则正反应速率不变，C 错误；
D．选项中没有提出是平衡转化率，则增大催化剂的比表面积，可以加快反应速率，有利于提高二氧化碳的
转化率，D 正确；
故选 BD；
【小问 3 详解】
根据题给数据可得以下三段式：
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则平衡时，总物质的量浓度=0.4ml/L+1.6ml/L+0.4ml/L+0.6ml/L+0.2ml/L=3.2ml/L，平衡时压强 P 平=
，则主反应中各种物质的分压分别为：CO2： ，H2：
，CH3OH： ，H2O： ，故反应①的 ；
【小问 4 详解】
根据 CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)反应可知，当投料氢碳比小于 3 时，增大氢碳比，二氧化碳转化
率增大，即提高甲醇产率，甲醇的体积分数随氢碳比的增大而增大；氢碳比与反应的化学计量数之比相同，
即为 3 时，甲醇的体积分数最大；当氢碳比超过 3 以后，甲醇产量随增多，但平衡后混合气体的总体积增
大，对应的甲醇体积分数不断减小，所以其变化曲线如下 ；
【小问 5 详解】
在反应中，活化能大的步骤是决速步骤，则由图可知，该反应历程决速步骤的方程式为：
或 ；
【小问 6 详解】
反应①为放热反应，反应②为吸热反应，则升温时，反应①逆向移动，反应②正向移动，则图中 m 代表
，n 代表 ，结合图中信息可知，270~400℃范围内二氧化碳的转化率增大的原因：温度升高，
反应①平衡逆向移动，反应②平衡正向移动；反应②平衡正向移动程度大于反应①平衡逆向移动程度。