安徽省合肥市2024-2025学年高二下学期开学模拟测试化学练习卷-A4

这是一份安徽省合肥市2024-2025学年高二下学期开学模拟测试化学练习卷-A4，共39页。
A．反应的ΔS＞0
B．该反应在高温下可自发进行
C．T1温度下的平衡常数为K1，T2温度下的平衡常数为K2，若K1＜K2，则T1＞T2
D．T1温度下，在体积为1L的恒温密闭容器中充入2ml N2O5，4ml NO2，1ml O2，此时反应将向正反应方向进行
2．（2024秋•包河区校级月考）下列说法正确的是（ ）
A．已知25℃、101kPa条件下：4Al（s）+3O2（g）═2Al2O3（s）ΔH＝﹣2834.9kJ•ml﹣14Al（s）+2O3（g）═2Al2O3（s）ΔH＝﹣3119.1kJ•ml﹣1，则O3比O2稳定
B．表示乙烷燃烧热的热化学方程式为：C2H6（g）+O2（g）═2CO2（g）+2H2O（g）ΔH＝﹣1559.8kJ/ml
C．已知HF（aq）+H2O（l）⇌H3O+（aq）+F﹣（aq）ΔH＜0，则HF（aq）+OH﹣（aq）═F﹣（aq）+H2O（l）ΔH＞﹣57.3kJ•ml﹣1
D．一定条件下，使4ml SO2（g）和2ml O2（g）充分反应生成1ml SO3（g），放热79.2kJ，则该反应的热化学方程式为2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g）ΔH＝﹣158.4kJ•ml﹣1
3．（2024秋•包河区校级月考）肼（N2H4）在不同条件下分解产物不同，200℃时在Cu表面分解的机理如图甲所示。
已知200℃时，反应Ⅰ：3N2H4（g）＝N2（g）+4NH3（g）ΔH1＝﹣32.9kJ•ml﹣1
反应Ⅱ：N2H4（g）+H2（g）＝2NH3（g）ΔH2＝﹣41.8kJ•ml﹣1
下列说法错误的是（ ）
A．图甲所示过程①为放热反应，过程②为吸热反应
B．反应Ⅰ的能量过程示意图如图乙所示
C．断裂3ml N2H4（g）中的化学键吸收的能量小于形成1ml N2（g）和4ml NH3（g）中的化学键释放的能量
D．200℃时，肼分解生成氮气和氢气N2H4（g）＝N2（g）+2H2（g）吸热116.5kJ•ml﹣1
4．（2024秋•包河区校级月考）用如图所示装置测定中和反应的反应热。将浓度为0.50ml•L﹣1的盐酸和0.55ml•L﹣1的NaOH溶液各50mL混合（溶液密度均为1g•mL﹣1），生成的溶液的比热容c＝4.18J•g﹣1•℃﹣1，进行三次实验，测得反应前后溶液温度的差值为3.3℃，下列说法正确的是（ ）
A．仪器a是玻璃搅拌器，用金属搅拌器代替玻璃搅拌器，会使ΔH偏大
B．测量反应前体系的温度时，用温度计测定盐酸起始温度后，直接测定NaOH溶液的温度
C．溶液混合后，直至温度长时间不再改变时，测量并记录反应后体系的温度
D．该实验测得的中和反应的热化学方程式是H+（aq）+OH﹣（aq）＝H2O（l）ΔH＝﹣56.8kJ•ml﹣1
5．（2024秋•包河区校级月考）电喷雾电离得到的M+（Fe+、C+、Ni+等）与O3反应可得MO+。MO+分别与CH4、CD4反应制备甲醇，体系的能量随反应进程的变化如图所示（两者历程相似，图中以CH4示例）。已知：直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时，反应速率会变慢。下列说法正确的是（ ）
A．反应中MO+作催化剂
B．MO+与CD4反应的能量变化为图中曲线b
C．MO+与CHD3反应，生成的氘代甲醇有两种
D．步骤Ⅰ和Ⅱ中均涉及氢原子成键变化
6．（2023秋•合肥期末）我国某大学科研团队提出用多孔泡沫铁、高度膨化的纳米泡沫碳（CFs）和添加了NH4Cl的FeSO4溶液构建独特的“摇椅式”全铁离子电池，电池结构如图（阴离子未标出）。下列说法错误的是（ ）
A．NH4Cl可增加电解质溶液的导电性
B．充电时，阳极的电极反应式为Fe2+﹣e﹣═Fe3+
C．放电时，电极N为负极
D．放电时，每转移2mle，参与反应的铁元素的总质量为112g
7．（2024春•包河区校级期末）锌铁液流电池由于安全、稳定、电解液成本低等优点成为电化学储能热点技术之一，如图为以和作为电极氧化还原电对的碱性锌铁液流电池放电时工作原理示意图。
已知：聚苯并咪唑PBI膜允许OH﹣离子通过。下列说法正确的是（ ）
A．充电过程中，总反应为
B．放电过程中，左侧池中溶液pH逐渐减小
C．充电过程中，当2ml OH﹣通过PBI膜时，导线中通过1mle﹣
D．充电过程中，阴极的电极反应为
8．（2023秋•肥西县期中）小型化电子设备的大规模应用使锂电池大显身手，一种锂电池的工作原理如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．甲电极为负极，Li发生氧化反应生成Li+
B．电池工作时，Li+穿过阳离子交换膜进入水电解液中
C．正极的电极反应式为O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣
D．该电池总反应为4Li+O2═2Li2O
9．（2024春•庐阳区校级期末）锂—铜空气燃料电池容量高、成本低。该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电能，放电时发生反应；2Li+Cu2O+H2O＝2Cu+2Li++2OH﹣，下列说法不正确的是（ ）
A．有机电解质不可以换成NaCl溶液
B．放电时，正极的电极反应式为Cu2O+H2O+2e﹣＝2Cu+2OH﹣
C．放电时，若有0.01ml Li+透过固体电解质时，标准状况下参与反应的O2体积为0.56L
D．整个反应过程中，总反应为：4Li+O2+2H2O＝4LiOH
10．（2024春•包河区期末）如图所示电池装置可将HCOOH转化为KHCO3。下列说法正确的是（ ）
A．每消耗1ml O2，可将2ml Fe2+转化为Fe3+
B．放电过程中需补充的物质X为KOH
C．左室电极反应式为：HCOO﹣+2OH﹣﹣2e﹣＝+H2O
D．放电时，K+由右室通过阳离子膜移向左室
11．（2024秋•包河区校级期中）在下列条件下，一定能大量共存的离子组是（ ）
A．NaHSO4存在的溶液中：Ba2+、K+、、
B．使酚酞溶液呈红色的溶液中：、K+、、
C．酸性溶液中：Na+、I﹣、Fe3+、Cl﹣
D．澄清透明的溶液中：K+、Na+、、
12．（2024秋•包河区校级期中）实验室借助电导率传感器研究溶液中离子反应的实质。将电导率传感器插入滴有酚酞的一定体积、一定浓度的Ba（OH）2溶液中，匀速逐滴加入与Ba（OH）2溶液等浓度的H2SO4溶液，测得混合溶液的导电能力随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．实验中观察到溶液中立即产生白色沉淀，同时溶液由无色逐渐变为红色
B．AB段溶液的导电能力不断减弱，说明生成BaSO4难溶于水难电离
C．B处溶液的导电能力约为0，说明溶液中没有电解质
D．BC段导电能力不断增强，主要是由于过量的H2SO4电离的离子导电
13．（2024秋•合肥期中）图a∼c分别为氯化钠在不同状态下的导电实验（X、Y均表示石墨电极，X与电源正极相连，Y与电源负极相连）微观示意图。下列说法正确的是（ ）
A．图示中代表的是水合钠离子
B．氯化钠只有在通电条件下才能电离
C．图b表示熔融状态下氯化钠的导电过程
D．由图c可判断水合离子中H和O原子的朝向不受到离子所带电荷种类的影响
14．（2023秋•合肥期中）根据酸碱质子理论，给出质子（H+）的物质是酸，给出质子的能力越强，酸性越强；结合质子的物质是碱，结合质子能力越强，碱性越强。下表是常温下几种弱酸的电离常数：
依据上表数据，下列说法正确的是（ ）
A．酸性强弱顺序：＞HS﹣＞
B．向CH3COONa溶液中滴加少量H3PO4溶液，发生反应生成CH3COOH和
C．根据酸碱质子理论，碱性强弱顺序：CH3COO﹣＜＜＜S2﹣
D．向Na2CO3溶液中通入足量的H2S可生成大量的CO2气体
15．（2024•庐阳区校级三模）制备Ni2O3的酸浸液中含有Ni2+、Fe3+、Fe2+和Al3+，可通过调节pH、氧化等方式对液进行净化（即相关离子浓度c＜10﹣5ml•L﹣1）。25℃时，溶液中相关离子的lgc（M）与的关系如图所示{其中M代表Ni2+、Fe3+、Fe2+、Al3+或。下列有关说法正确的是（ ）
A．Al3+可被净化的pH区间最大
B．净化的先后顺序：Fe3+、Al3+、Fe2+
C．Fe3+、Al3+的混合溶液中c（Al3+）＝0.01 ml•L﹣1时二者不会同时沉淀
D．当净化完成时，溶液中
16．（2023秋•包河区期末）在体积均为1.0L的两恒容密闭容器中加入足量的相同的碳粉，再分别加入0.1ml CO2和0.2ml CO2，在不同温度下反应CO2（g）+C（s）⇌2CO（g）达到平衡，平衡时CO2的物质的量浓度c（CO2）随温度的变化如图所示（图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ点均处于曲线上）。下列说法正确的是（ ）
A．平衡常数K：K（状态Ⅱ）＞K（状态Ⅲ）
B．体系的总压强p总：p总（状态Ⅱ）＝2p总（状态Ⅰ）
C．体系中气体密度ρ：ρ（状态Ⅰ）＜ρ（状态Ⅲ）
D．逆反应速率v逆：v逆（状态Ⅰ）＞v逆（状态Ⅲ）
17．（2023秋•合肥期中）证据推理是化学学科重要的核心素养。下列证据与推理的关系正确的是（ ）
A．AB．BC．CD．D
18．（2024秋•包河区校级月考）下列生产、生活等实际应用，能用勒夏特列原理解释的是（ ）
A．加入催化剂有利于合成氨的反应
B．用饱和食盐水除去氯气中的少量氯化氢气体
C．对于反应H2（g）+I2（g）⇌2HI（g），平衡体系加压后颜色变深
D．在FeSO4溶液中，加入铁粉以防止氧化
19．（2024秋•包河区校级月考）T℃时，在一固定容积1L的密闭容器中发生反应：A（g）+B（g）⇌C（s），正反应为放热反应，按照不同配比充入A、B，达到平衡时容器中A、B浓度如图中曲线（实线）所示，下列判断正确的是（ ）
A．T℃时，该反应的平衡常数值为4
B．在d点向其中通入A气体，平衡正向移动，达到新平衡可能为a点
C．若c点也为平衡点，则平衡从d移动到c改变条件可能为减小压强或升高温度
D．T℃时，反应物B的转化率：a点＜b点
20．（2024秋•包河区校级月考）密闭容器中发生反应N2O4（g）⇌2NO2（g）ΔH＞0，在温度为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化的曲线如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．A、C两点的反应速率：A＞C
B．A、C两点气体的颜色：A浅，C深
C．由状态A到状态B，可以用加热的方法
D．A、C两点气体的平均相对分子质量：A＞C
二．解答题（共4小题）
21．（2024春•合肥期中）研究化学能与热能、电能的转化具有重要价值。回答下列问题：
（1）下列化学反应过程中的能量变化符合图示的是 （填序号）。
①酸碱中和反应
②碳酸钙分解
③金属钠与水反应
④酒精燃烧
⑤灼热的碳与二氧化碳反应
⑥Ba（OH）2•8H2O与NH4Cl反应
（2）H2（g）+Cl2（g）＝2HCl（g）的反应过程如图所示：
若1ml H2（g）和1ml Cl2（g）充分反应，该反应为 （填“吸热”或“放热”）反应。
（3）依据NaOH与HCl的反应原理设计原电池，你认为是否合理？ （填“是”或“否”），理由是 。
（4）利用反应Fe+Cu2+＝Cu+Fe2+设计一个原电池（正极材料用碳棒），回答下列问题：
①电池的负极材料是 ，负极电极反应式为 ，电解质溶液是 。
②正极上出现的现象是 。
③若导线上转移1ml电子时，则电解质溶液改变的质量为 g。
22．（2024春•合肥期末）化学反应在发生物质变化的同时伴随有能量的变化，是人类获取能量的重要途径，而许多能量的利用与化学反应中的能量变化密切相关。
Ⅰ.完成下列问题
（1）H2（g）+Cl2（g）＝2HCl（g）的反应过程如图所示：
即在一定条件下，断裂1ml H2中的化学键要吸收436kJ的能量，断裂1ml Cl2中的化学键要吸收243kJ的能量，而形成1ml HCl中的化学键要释放431kJ的能量。则该反应为 （填“放热”或“吸热”）反应；生成1ml HCl（g）时，其吸收或放出的热量为 。
（2）某化学反应中，设反应物的总能量为E1，生成物的总能量为E2。若E1＜E2，则该反应可用图 （填“A”或“B”）表示，为 （填“吸热”、“放热”）反应。
Ⅱ.回答下列问题
（3）为了验证Fe2+与Cu2+的氧化性强弱，如图装置能达到实验目的的是 （填装置序号），其正极的电极反应式为 ；若构建该原电池时两个电极的质量相等，当导线中通过0.2ml电子时，两个电极的质量差为 g。
（4）将CH4设计成燃料电池，其利用率更高，装置如图所示（A、B为多孔碳棒）。实验测得OH﹣定向移向A电极，则 （填“A”或“B”）处电极入口通氧气。
23．（2023秋•合肥期中）根据所学知识，完成下列问题。
（1）次磷酸（H3PO2）是一种精细化工产品，向10mLH3PO2溶液中加入30mL等物质的量浓度的NaOH溶液后，所得的溶液中只有和OH﹣两种阴离子。
①H3PO2中磷元素的化合价为 。
②写出次磷酸的电离方程式 。
③H3PO2溶液加水稀释过程中，的数值 （填“变大”“变小”或“不变”）。
（2）已知的电离平衡常数如下表
①试比较、和HClO的酸性由强到弱的顺序是 。
②若碳酸、亚硫酸、次氯酸溶液c（H+）相同时，则酸的物质的量浓度由大到小的顺序是 （写化学式）。
③写出H2SO3与过量NaClO反应的离子方程式 。
24．（2023秋•合肥期末）二氧化碳的捕集、利用与封存是我国能源领域的一个重要战略方向，发展成一项重要的新兴产业。
（1）一种脱除和利用水煤气中CO2方法的示意图如图：
①某温度下，吸收塔中K2CO3溶液吸收一定量的CO2后，溶液的pH等于10，此时溶液中c（）：c（）＝ （该温度下H2CO3的Ka1＝4.6×10﹣7，Ka2＝5.0×10﹣11）。
②再生塔中产生CO2的离子方程式为 。
（2）科学家提出由CO2制取C的太阳能工艺如图所示。
已知“重整系统”发生的反应中＝6，则“重整系统”发生反应的化学方程式为 。
（3）用二氧化碳催化加氢来合成低碳烯烃，起始时以0.1MPa，n（H2）：n（CO2）＝3：1的投料比充入反应器中，发生反应：2CO2（g）+6H2（g）⇌C2H4（g）+4H2O（g），不同温度下平衡时的四种气态物质的物质的量如图所示：
①该反应在 自发进行（填“低温”或“高温”）。
②b代表的物质是 。
③为提高CO2的平衡转化率，除改变温度外，还可采取的措施是 （列举2项）。
④T1温度下CO2的平衡转化率为 。
参考答案与试题解析
一．选择题（共20小题）
1．（2024秋•包河区校级月考）N2O5是一种新型硝化剂，在T1温度下可发生下列反应：2N2O5（g）⇌4NO2（g）+O2（g） ΔH＞0。T1温度下的平衡常数为K1＝125。下列说法错误的是（ ）
A．反应的ΔS＞0
B．该反应在高温下可自发进行
C．T1温度下的平衡常数为K1，T2温度下的平衡常数为K2，若K1＜K2，则T1＞T2
D．T1温度下，在体积为1L的恒温密闭容器中充入2ml N2O5，4ml NO2，1ml O2，此时反应将向正反应方向进行
【答案】C
【分析】A．根据该反应为气体分子数增加的反应即熵增，则ΔS＞0，进行分析；
B．根据ΔG＝ΔH﹣TΔS＜0，反应能自发进行，进行分析；
C．根据该反应为吸热反应，温度越高，平衡常数越大，进行分析；
D．根据Qc＜K1，则此时反应将向正反应方向进行进行分析。
【解答】解：A．由2N2O5（g）⇌4NO2（g）+O2（g）可知，该反应为气体分子数增加的反应即熵增，则ΔS＞0，故A正确；
B．ΔH＞0，ΔS＞0，该反应若可以自发进行，需ΔG＝ΔH﹣TΔS＜0，则该反应在高温下可自发进行，故B正确；
C．该反应为吸热反应，温度越高，平衡常数越大，若K1＜K2，则T1＜T2，故C错误；
D．，Qc＜K1，则此时反应将向正反应方向进行，故D正确；
故选：C。
【点评】本题主要考查反应热和焓变等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。
2．（2024秋•包河区校级月考）下列说法正确的是（ ）
A．已知25℃、101kPa条件下：4Al（s）+3O2（g）═2Al2O3（s）ΔH＝﹣2834.9kJ•ml﹣14Al（s）+2O3（g）═2Al2O3（s）ΔH＝﹣3119.1kJ•ml﹣1，则O3比O2稳定
B．表示乙烷燃烧热的热化学方程式为：C2H6（g）+O2（g）═2CO2（g）+2H2O（g）ΔH＝﹣1559.8kJ/ml
C．已知HF（aq）+H2O（l）⇌H3O+（aq）+F﹣（aq）ΔH＜0，则HF（aq）+OH﹣（aq）═F﹣（aq）+H2O（l）ΔH＞﹣57.3kJ•ml﹣1
D．一定条件下，使4ml SO2（g）和2ml O2（g）充分反应生成1ml SO3（g），放热79.2kJ，则该反应的热化学方程式为2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g）ΔH＝﹣158.4kJ•ml﹣1
【答案】D
【分析】A．根据盖斯定律，，说明O2能量比O3能量低，进行分析；
B．根据燃烧热是指1ml可燃物完全燃烧生成指定产物时所放出的热量进行分析；
C．根据HF电离放热进行分析；
D．根据生成1ml SO3（g），放热79.2kJ，进行分析。
【解答】解：A．不同物质的能量（即焓）是不同的，对于物质的稳定性而言，存在着“能量越低越稳定”的规律，根据盖斯定律，两式相减得，说明O2能量比O3能量低，则O2比O3稳定，故A错误；
B．燃烧热是指1ml可燃物完全燃烧生成指定产物时所放出的热量，乙烷完全燃烧应生成二氧化碳气体和液态水，故B错误；
C．表示HF电离放热，则，故C错误；
D．生成1ml SO3（g），放热79.2kJ，热化学方程式：，故D正确；
故选：D。
【点评】本题主要考查反应热和焓变等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。
3．（2024秋•包河区校级月考）肼（N2H4）在不同条件下分解产物不同，200℃时在Cu表面分解的机理如图甲所示。
已知200℃时，反应Ⅰ：3N2H4（g）＝N2（g）+4NH3（g）ΔH1＝﹣32.9kJ•ml﹣1
反应Ⅱ：N2H4（g）+H2（g）＝2NH3（g）ΔH2＝﹣41.8kJ•ml﹣1
下列说法错误的是（ ）
A．图甲所示过程①为放热反应，过程②为吸热反应
B．反应Ⅰ的能量过程示意图如图乙所示
C．断裂3ml N2H4（g）中的化学键吸收的能量小于形成1ml N2（g）和4ml NH3（g）中的化学键释放的能量
D．200℃时，肼分解生成氮气和氢气N2H4（g）＝N2（g）+2H2（g）吸热116.5kJ•ml﹣1
【答案】D
【分析】A．过程②为氨气分解生成氮气和氢气，为吸热反；
B．生成物的总能量高于生成物的总能量的反应为放热反应；
C．反应Ⅰ为放热反应；
D．根据盖斯定律，N2H4（g）＝N2（g）+2H2（g）ΔH＝ΔH1﹣2ΔH2。
【解答】解：A．由图可知，过程①为反应Ⅰ，为放热反应；过程②为氨气分解生成氮气和氢气，为吸热反应，故A正确；
B．反应Ⅰ为放热反应，生成物的总能量高于生成物的总能量，故B正确；
C．反应Ⅰ为放热反应，故断裂3ml N2H4（g）中的化学键吸收的能量小于形成1ml N2（g）和4ml NH3（g）中的化学键释放的能量，故C正确；
D．根据盖斯定律，N2H4（g）＝N2（g）+2H2（g）ΔH＝ΔH1﹣2ΔH2＝（﹣32.9kJ•ml﹣1）﹣（2×﹣41.8kJ•ml﹣1）＝50.7kJ•ml﹣1，故D错误；
故选：D。
【点评】本题考查了热化学方程式的计算、盖斯定律的计算应用、氧化还原反应，注意把握盖斯定律的应用方法以及氧化还原反应的有关概念，侧重于考查学生的分析能力和计算能力，题目难度不大。
4．（2024秋•包河区校级月考）用如图所示装置测定中和反应的反应热。将浓度为0.50ml•L﹣1的盐酸和0.55ml•L﹣1的NaOH溶液各50mL混合（溶液密度均为1g•mL﹣1），生成的溶液的比热容c＝4.18J•g﹣1•℃﹣1，进行三次实验，测得反应前后溶液温度的差值为3.3℃，下列说法正确的是（ ）
A．仪器a是玻璃搅拌器，用金属搅拌器代替玻璃搅拌器，会使ΔH偏大
B．测量反应前体系的温度时，用温度计测定盐酸起始温度后，直接测定NaOH溶液的温度
C．溶液混合后，直至温度长时间不再改变时，测量并记录反应后体系的温度
D．该实验测得的中和反应的热化学方程式是H+（aq）+OH﹣（aq）＝H2O（l）ΔH＝﹣56.8kJ•ml﹣1
【答案】A
【分析】A．根据金属的导热性较好，用金属搅拌器代替玻璃搅拌器，会导致热量散失过多进行分析；
B．根据酸碱中和放热使NaOH溶液的起始温度偏高进行分析；
C．根据将反应过程的最高温度记为反应后体系温度，进行分析；
D．根据中和反应放出的热量Q＝cmΔT进行分析。
【解答】解：A．金属的导热性较好，用金属搅拌器代替玻璃搅拌器，会导致热量散失过多，由于中和反应的ΔH是负值，则测得的ΔH偏大，故A正确；
B．用温度计测定盐酸起始温度后，直接测定NaOH溶液的温度，酸碱中和放热使NaOH溶液的起始温度偏高，温度差偏小，故B错误；
C．盐酸和NaOH溶液快速混合后，将反应过程的最高温度记为反应后体系温度，故C错误；
D．反应放出的热量为100g×4.18J•g﹣1•℃﹣1×3.3℃×10﹣3kJ•J﹣1≈1.38kJ，盐酸完全反应，生成水的物质的量为0.025ml，生成1ml水放出的热量为，即该反应的热化学方程式为H+（aq）+OH﹣（aq）＝H2O（l） ΔH＝﹣55.2kJ•ml﹣1，故D错误；
故选：A。
【点评】本题主要考查反应热的测定实验等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。
5．（2024秋•包河区校级月考）电喷雾电离得到的M+（Fe+、C+、Ni+等）与O3反应可得MO+。MO+分别与CH4、CD4反应制备甲醇，体系的能量随反应进程的变化如图所示（两者历程相似，图中以CH4示例）。已知：直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时，反应速率会变慢。下列说法正确的是（ ）
A．反应中MO+作催化剂
B．MO+与CD4反应的能量变化为图中曲线b
C．MO+与CHD3反应，生成的氘代甲醇有两种
D．步骤Ⅰ和Ⅱ中均涉及氢原子成键变化
【答案】C
【分析】A．根据该反应方程式为，进行分析；
B．根据直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时，反应速率会变慢进行分析；
C．根据若MO+与CHD3反应，生成CHD2OD或CD3OH，进行分析；
D．根据步骤Ⅰ涉及碳氢键的断裂和氢氧键的形成，步骤Ⅱ中涉及碳氧键形成，进行分析。
【解答】解：A．由反应历程可以看出，该反应方程式为，则MO+为反应物，故A错误；
B．直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时，反应速率会变慢，则正反应活化能会增大，MO+与CD4反应的能量变化为图中曲线a，故B错误；
C．若MO+与CHD3反应，生成的氘代甲醇可能为CHD2OD或CD3OH，共2种，故C正确；
D．步骤Ⅰ涉及碳氢键的断裂和氢氧键的形成，步骤Ⅱ中涉及碳氧键形成，故步骤Ⅱ没有氢原子成键变化，故D错误；
故选：C。
【点评】本题主要考查反应热和焓变等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。
6．（2023秋•合肥期末）我国某大学科研团队提出用多孔泡沫铁、高度膨化的纳米泡沫碳（CFs）和添加了NH4Cl的FeSO4溶液构建独特的“摇椅式”全铁离子电池，电池结构如图（阴离子未标出）。下列说法错误的是（ ）
A．NH4Cl可增加电解质溶液的导电性
B．充电时，阳极的电极反应式为Fe2+﹣e﹣═Fe3+
C．放电时，电极N为负极
D．放电时，每转移2mle，参与反应的铁元素的总质量为112g
【答案】D
【分析】放电时，N极泡沫铁失电子发生氧化反应，电极反应为：Fe﹣2e﹣＝Fe2+，N为负极，M电极Fe3+在泡沫碳表面得到电子发生还原反应，电极反应为：Fe3++e﹣＝Fe2+，M为正极，据此分析回答问题。
【解答】解：A．离子浓度越大，导电能力越强，NH4Cl可以增加电解质溶液的导电性，故A正确；
B．充电时，M为阳极，阳极电极反应：Fe2+﹣e﹣═Fe3+，故B正确；
C．放电时N泡沫铁失电子发生氧化反应，Fe﹣2e﹣＝Fe2+，N为负极，故C正确；
D．放电时，每转移2mle，负极消耗1mlFe，正极消耗2mlFe3+，参与反应的铁元素的总质量为168g，故D错误；
故选：D。
【点评】本题考查了电解原理的分析判断、电极反应书写等知识点，题目难度中等。
7．（2024春•包河区校级期末）锌铁液流电池由于安全、稳定、电解液成本低等优点成为电化学储能热点技术之一，如图为以和作为电极氧化还原电对的碱性锌铁液流电池放电时工作原理示意图。
已知：聚苯并咪唑PBI膜允许OH﹣离子通过。下列说法正确的是（ ）
A．充电过程中，总反应为
B．放电过程中，左侧池中溶液pH逐渐减小
C．充电过程中，当2ml OH﹣通过PBI膜时，导线中通过1mle﹣
D．充电过程中，阴极的电极反应为
【答案】B
【分析】Zn是活泼电极，放电过程中Zn是负极，Zn失去电子生成，电极方程式为；惰性电极为正极，得到电子生成，电极方程式为：。
【解答】解：A．由分析可知，放电过程中，总反应为：，故A错误；
B．放电过程中，左侧惰性电极为正极，右侧Zn是负极，负极电极方程式为：，该过程需要的OH﹣由左侧池经过聚苯并咪唑（PBI）膜进入右侧池，左侧池中溶液pH逐渐减小，故B正确；
C．充电过程中，Zn是阴极，电极方程式为，该过程生成的OH﹣一半进入左侧池，当2ml OH﹣通过PBI膜时，导线中通过2mle﹣，故C错误；
D．充电过程中，Zn是阴极，电极方程式为：，故D错误；
故选：B。
【点评】本题考查化学电源新型电池，为高考常见题型，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，明确原电池工作原理为解题关键，注意结合电解质条件书写电极反应式，题目难度中等。
8．（2023秋•肥西县期中）小型化电子设备的大规模应用使锂电池大显身手，一种锂电池的工作原理如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．甲电极为负极，Li发生氧化反应生成Li+
B．电池工作时，Li+穿过阳离子交换膜进入水电解液中
C．正极的电极反应式为O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣
D．该电池总反应为4Li+O2═2Li2O
【答案】D
【分析】该电池放电时，锂失电子而作负极，Li发生氧化反应生成Li+，电极反应式为Li﹣e﹣＝Li+，根据图知，该原电池多孔空气电极上生成氢氧根离子，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为2H2O+O2+4e﹣＝4OH﹣，电池工作时，Li+穿过阳离子交换膜进入水电解液中生成LiOH，据此分析。
【解答】解：A．锂电极是负极，发生失电子的氧化反应生成Li+，电极反应式为Li﹣e﹣＝Li+，故A正确；
B．电池工作时，阳离子移向正极，Li+穿过阳离子交换膜进入水电解液中生成LiOH，故B正确；
C多孔空气电极上通入氧气，氧气发生得电子的还原反应，电极反应式为2H2O+O2+4e﹣＝4OH﹣，故C正确；
D．负极反应式为Li﹣e﹣＝Li+，正极的电极反应式为O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣，该电池总反应为4Li+O2+2H2O═4LiOH，故D错误；
故选：D。
【点评】本题考查新型原电池工作原理，判断原电池的正负极和书写电极反应式是解题关键，明确原电池工作原理即可解答，注意结合电解质条件电极反应式的书写，题目难度不大。
9．（2024春•庐阳区校级期末）锂—铜空气燃料电池容量高、成本低。该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电能，放电时发生反应；2Li+Cu2O+H2O＝2Cu+2Li++2OH﹣，下列说法不正确的是（ ）
A．有机电解质不可以换成NaCl溶液
B．放电时，正极的电极反应式为Cu2O+H2O+2e﹣＝2Cu+2OH﹣
C．放电时，若有0.01ml Li+透过固体电解质时，标准状况下参与反应的O2体积为0.56L
D．整个反应过程中，总反应为：4Li+O2+2H2O＝4LiOH
【答案】C
【分析】原电池放电过程中总反应为2Li+Cu2O+H2O＝2Cu+2Li++2OH﹣，Li发生失电子的氧化反应生成 Li+、Cu2O发生得电子的还原反应生成Cu，则Li为负极，Cu电极为正极，负极反应式为Li﹣e﹣＝Li+，正极反应式为Cu2O+H2O+2e﹣＝2Cu+2OH﹣，放电时电解质中阳离子移向正极，正极区Cu与O2反应生成Cu2O，则总反应为4Li+O2+2H2O＝4LiOH，据此分析解答。
【解答】解：A．锂是活泼金属，能与溶液中的水发生反应，不能将有机电解质换成NaCl溶液，故A正确；
B．由上述分析可知，Li为负极，Cu电极为正极，正极上Cu2O得电子生成Cu，正极反应式为Cu2O+H2O+2e﹣＝2Cu+2OH﹣，故B正确；
C．正极反应式为Cu2O+H2O+2e﹣＝2Cu+2OH﹣，正极区Cu与O2反应生成Cu2O，则正极区总反应为O2+2H2O+4e﹣＝4OH﹣，若有0.01ml Li+透过固体电解质时电路中转移电子0.01ml，参与反应的O2为×0.01ml＝0.0025ml，标准状况下体积为0.0025ml×22.4L/ml＝0.056L，故C错误；
D．放电时正极区反应为Cu+O2＝2Cu2O和电池总反应为2Li+Cu2O+H2O＝2Cu+2Li++2OH﹣，则整个反应过程中，总反应为4Li+O2+2H2O＝4LiOH，故D正确；
故选：C。
【点评】本题考查原电池工作原理，侧重分析判断能力和基础知识灵活运用能力考查，把握电极判断、电极反应及反应式书写是解题关键，题目难度中等。
10．（2024春•包河区期末）如图所示电池装置可将HCOOH转化为KHCO3。下列说法正确的是（ ）
A．每消耗1ml O2，可将2ml Fe2+转化为Fe3+
B．放电过程中需补充的物质X为KOH
C．左室电极反应式为：HCOO﹣+2OH﹣﹣2e﹣＝+H2O
D．放电时，K+由右室通过阳离子膜移向左室
【答案】C
【分析】要在右侧产生硫酸钾，钾离子由左侧移向右侧，需要不断补充硫酸根离子，故放电过程中需补充的物质X为H2SO4，HCOOH燃料电池中，通入氧气的一极是正极，左侧投入KOH，为负极，右侧产生硫酸钾，以此解题。
【解答】解：A．每消耗1 ml O2，转移4ml电子，根据得失电子守恒，可知可将4 ml Fe2+转化为Fe3+，故A错误；
B．要在右侧产生硫酸钾，钾离子由左侧移向右侧，需要不断补充硫酸根离子，故放电过程中需补充的物质X为H2SO4，故B错误；
C．由分析可知左侧为负极，负极上发生失电子的氧化反应，电极反应式为，故C正确；
D．HCOOH燃料电池中，通入氧气的一极是正极，左侧投入KOH，右侧产生硫酸钾，则钾离子由左侧移向右侧，即K+通过离子交换膜向右迁移，故D错误；
故选：C。
【点评】本题考查电化学，侧重考查学生原电池的掌握情况，试题难度中等。
11．（2024秋•包河区校级期中）在下列条件下，一定能大量共存的离子组是（ ）
A．NaHSO4存在的溶液中：Ba2+、K+、、
B．使酚酞溶液呈红色的溶液中：、K+、、
C．酸性溶液中：Na+、I﹣、Fe3+、Cl﹣
D．澄清透明的溶液中：K+、Na+、、
【答案】D
【分析】A．根据硫酸根和钡离子不共存，会与氢离子反应进行分析；
B．根据在碱性溶液中OH﹣能与间发生反应，进行分析；
C．根据Fe3+具有氧化性，I﹣具有还原性，进行分析；
D．根据各离子间不发生反应进行分析。
【解答】解：A.NaHSO4能电离出H+，硫酸根和钡离子不共存，溶液中会与氢离子反应不共存，故A错误；
B.使酚酞溶液呈红色的溶液呈碱性，在碱性溶液中OH﹣能与间发生反应，不能大量共存，故B错误；
C.Fe3+具有氧化性，I﹣具有还原性，不能大量共存，故C错误；
D.澄清透明的溶液中，各离子间不发生反应，可以大量共存，故D正确；
故选：D。
【点评】本题主要考查离子共存问题等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。
12．（2024秋•包河区校级期中）实验室借助电导率传感器研究溶液中离子反应的实质。将电导率传感器插入滴有酚酞的一定体积、一定浓度的Ba（OH）2溶液中，匀速逐滴加入与Ba（OH）2溶液等浓度的H2SO4溶液，测得混合溶液的导电能力随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．实验中观察到溶液中立即产生白色沉淀，同时溶液由无色逐渐变为红色
B．AB段溶液的导电能力不断减弱，说明生成BaSO4难溶于水难电离
C．B处溶液的导电能力约为0，说明溶液中没有电解质
D．BC段导电能力不断增强，主要是由于过量的H2SO4电离的离子导电
【答案】D
【分析】AB点发生反应Ba（OH）2+H2SO4＝BaSO4↓+H2O，B点后硫酸过量，BC段溶液的导电能力增大，以此分析。
【解答】解：A．实验过程中产生了硫酸钡沉淀，氢氧化钡被硫酸反应完溶液由红色逐渐变为无色，故A错误；
B．向一定体积的氢氧化钡溶液中逐滴加入稀硫酸，二者发生中和反应生成硫酸钡和水，AB段溶液的导电能力不断减弱，是因为生成硫酸钡的溶解度较低，电离出的离子比较少，水是弱电解质，也不容易电离，导致溶液中自由移动的离子浓度减小，因而溶液的导电能力减弱，而硫酸钡是电解质，故B错误；
C．溶液中自由移动的离子浓度越大，导电能力越强，B处的导电能力为0，说明溶液中几乎没有自由移动的离子，但是水是极弱的电解质，能够微弱的电离产生H+、OH﹣，故C错误；
D．BC段溶液的导电能力增大，是因为B点后稀硫酸过量，硫酸电离出阴阳离子而使溶液导电，故D正确；
故选：D。
【点评】本题主要考查物质导电性分析等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。
13．（2024秋•合肥期中）图a∼c分别为氯化钠在不同状态下的导电实验（X、Y均表示石墨电极，X与电源正极相连，Y与电源负极相连）微观示意图。下列说法正确的是（ ）
A．图示中代表的是水合钠离子
B．氯化钠只有在通电条件下才能电离
C．图b表示熔融状态下氯化钠的导电过程
D．由图c可判断水合离子中H和O原子的朝向不受到离子所带电荷种类的影响
【答案】C
【分析】A．r（Cl﹣）＞r（Na+）；
B．NaCl发生电离不需要通电；
C．熔融状态下NaCl电离出自由移动的Na+、Cl﹣，在电流的作用下阴阳离子定向移动；
D．异性相吸。
【解答】解：A．r（Cl﹣）＞r（Na+），根据离子半径知，代表的是水合氯离子，故A错误；
B．NaCl发生电离不需要通电，如：在水溶液中，氯化钠在水分子的作用下发生电离，故B错误；
C．熔融状态下NaCl电离出自由移动的Na+、Cl﹣，在电流的作用下阴阳离子定向移动，所以熔融状态下氯化钠导电，图b表示熔融状态下氯化钠的导电过程，故C正确；
D．异性相吸，根据图知，水合离子中H和O原子的朝向受到离子所带电荷种类的影响，故D错误；
故选：C。
【点评】本题考查电解质的电离及电解质的导电，侧重考查对比、图象分析判断及知识综合运用能力，明确微粒成分、电解质的电离与通电的关系等知识点是解本题关键，B选项为解答易错点。
14．（2023秋•合肥期中）根据酸碱质子理论，给出质子（H+）的物质是酸，给出质子的能力越强，酸性越强；结合质子的物质是碱，结合质子能力越强，碱性越强。下表是常温下几种弱酸的电离常数：
依据上表数据，下列说法正确的是（ ）
A．酸性强弱顺序：＞HS﹣＞
B．向CH3COONa溶液中滴加少量H3PO4溶液，发生反应生成CH3COOH和
C．根据酸碱质子理论，碱性强弱顺序：CH3COO﹣＜＜＜S2﹣
D．向Na2CO3溶液中通入足量的H2S可生成大量的CO2气体
【答案】C
【分析】电离平衡常数越大，酸性越强，酸根离子的水解程度越小，盐溶液的碱性越弱。
【解答】解：A．电离平衡常数越大，酸性越强，酸性强弱顺序：，故A错误；
B．酸性：，向CH3COONa溶液中滴加少量H3PO4溶液，两者发生反应生成CH3COOH和，故B错误；
C．根据酸碱质子理论，结合质子能力：，因此碱性强弱顺序为，故C正确；
D．H2S的酸性弱于H2CO3，因此不能生成大量的CO2气体，故D错误；
故选：C。
【点评】本题考查电离平衡，侧重考查学生电离平衡常数的掌握情况，试题难度中等。
15．（2024•庐阳区校级三模）制备Ni2O3的酸浸液中含有Ni2+、Fe3+、Fe2+和Al3+，可通过调节pH、氧化等方式对液进行净化（即相关离子浓度c＜10﹣5ml•L﹣1）。25℃时，溶液中相关离子的lgc（M）与的关系如图所示{其中M代表Ni2+、Fe3+、Fe2+、Al3+或。下列有关说法正确的是（ ）
A．Al3+可被净化的pH区间最大
B．净化的先后顺序：Fe3+、Al3+、Fe2+
C．Fe3+、Al3+的混合溶液中c（Al3+）＝0.01 ml•L﹣1时二者不会同时沉淀
D．当净化完成时，溶液中
【答案】C
【分析】A．由图可知，Fe3+沉淀完全、Ni2+不沉淀的pH范围为3.2～7.2，Al3+沉淀完全、Ni2+不沉淀的pH范围为34.7～7.2；
B．Fe2+开始沉淀时pH＝7.5，此时Ni2+部分沉淀，则净化时首先将Fe2+转化为Fe3+；
C．由图可知，Ksp[Fe（OH）3]＝c（Fe3+）•c3（OH﹣）＝10﹣5×10（3.2﹣14）3＝10﹣37.4，Ksp[Al（OH）3]＝10﹣32.9，Fe3+完全沉淀时的pH为3.2，此时溶液中浓度熵Q[Al（OH）3]＝c（Al3+）×c3（OH﹣）＝0.01×10（3.2﹣14）3＝10﹣34.4；
D．净化完成时Fe（OH）3、Al（OH）3共存，溶液中＝。
【解答】解：A．由图可知，Fe3+可被净化的pH区间为3.2～7.2，Al3+可被净化的pH区间为4.7～7.2，故Fe3+可被净化的pH区间最大，故A错误；
B．Fe2+开始沉淀时pH＝7.5，此时Ni2+部分沉淀，则净化时首先将Fe2+转化为Fe3+，Fe3+完全沉淀时的pH为3.2，Al3+完全沉淀时的pH为4.7，则净化的先后顺序：Fe2+、Fe3+、Al3+，故B错误；
C．由图可知，Ksp[Fe（OH）3]＝c（Fe3+）•c3（OH﹣）＝10﹣5×10（3.2﹣14）3＝10﹣37.4，Ksp[Al（OH）3]＝10﹣32.9，Fe3+完全沉淀时的pH为3.2，此时溶液中浓度熵Q[Al（OH）3]＝c（Al3+）×c3（OH﹣）＝0.01×10（3.2﹣14）3＝10﹣34.4＜Ksp[Al（OH）3]，即Fe3+完全沉淀时Al3+没有沉淀，所以二者不会同时沉淀，故C正确；
D．Ksp[Fe（OH）3]＝10﹣37.4，Ksp[Al（OH）3]＝10﹣32.9，当净化完成时，溶液中＝＝＝10﹣4.5，故D错误；
故选：C。
【点评】本题考查沉淀溶解平衡图象分析，侧重考查学生的分析判断能力和计算能力，把握图象信息、Ksp的计算及应用、pH的计算是解题关键，题目难度中等。
16．（2023秋•包河区期末）在体积均为1.0L的两恒容密闭容器中加入足量的相同的碳粉，再分别加入0.1ml CO2和0.2ml CO2，在不同温度下反应CO2（g）+C（s）⇌2CO（g）达到平衡，平衡时CO2的物质的量浓度c（CO2）随温度的变化如图所示（图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ点均处于曲线上）。下列说法正确的是（ ）
A．平衡常数K：K（状态Ⅱ）＞K（状态Ⅲ）
B．体系的总压强p总：p总（状态Ⅱ）＝2p总（状态Ⅰ）
C．体系中气体密度ρ：ρ（状态Ⅰ）＜ρ（状态Ⅲ）
D．逆反应速率v逆：v逆（状态Ⅰ）＞v逆（状态Ⅲ）
【答案】C
【分析】A．平衡常数只受温度影响；
B．依据温度变化对平衡的影响分析；
C．依据温度变化对平衡的影响判断体系的质量关系；
D．温度高速率大。
【解答】解：A．温度相同，平衡常数相同，故A错误；
B．由图可知，该反应的ΔH＞0，状态Ⅱ温度高，平衡相对于状态Ⅰ右移，由于初始物质的量状态Ⅱ多，故 p总 （状态Ⅱ）＞2p总（状态Ⅰ），故B错误；
C．状态Ⅲ温度高，平衡右移，体系的质量相对状态Ⅰ大，而体系的体积相同，故ρ（状态Ⅰ）＜ρ（状态Ⅲ），故C正确；
D．状态Ⅲ的温度高，正逆反应速率大，故D错误；
故选：C。
【点评】本题考查化学平衡，题目难度中等，掌握外界条件改变对化学平衡的影响是解题的关键。
17．（2023秋•合肥期中）证据推理是化学学科重要的核心素养。下列证据与推理的关系正确的是（ ）
A．AB．BC．CD．D
【答案】D
【分析】A．不知道两溶液的浓度是否相等；
B．增大反应物浓度，反应物活化分子百分数不变；
C．Fe3+对H2O2的分解具有催化作用；
D．HA溶液中不存在HA分子，说明HA已经完全电离。
【解答】解：A．不知道两溶液的浓度是否相等，不能判断二者碱性强弱，故A错误；
B．增大反应物浓度，反应物活化分子百分数不变，故B错误；
C．Fe3+是H2O2的分解的催化剂，故C错误；
D．HA溶液中不存在HA分子，说明HA已经完全电离，则HA为强酸，故D正确；
故选：D。
【点评】本题考查物质的性质，侧重考查学生推理能力的掌握情况，试题难度中等。
18．（2024秋•包河区校级月考）下列生产、生活等实际应用，能用勒夏特列原理解释的是（ ）
A．加入催化剂有利于合成氨的反应
B．用饱和食盐水除去氯气中的少量氯化氢气体
C．对于反应H2（g）+I2（g）⇌2HI（g），平衡体系加压后颜色变深
D．在FeSO4溶液中，加入铁粉以防止氧化
【答案】B
【分析】A．根据催化剂加快反应速率，不影响平衡移动进行分析；
B．根据，饱和食盐水中氯离子浓度大，使平衡左移，进行分析；
C．根据平衡体系左右两边气体分子总数相同，增压平衡不移动，加压后因有色碘蒸气浓度增大，颜色变深，进行分析；
D．根据铁具有还原性，可还原铁离子生成亚铁离子，进行分析。
【解答】解：A．加入催化剂加快反应速率，不影响平衡移动，则不能用勒夏特列原理解释，故A错误；
B．氯水中存在，饱和食盐水中氯离子浓度大，使平衡左移，抑制氯气溶解，实验室常用排饱和食盐水的方法收集氯气，能用勒夏特列原理解释，故B正确；
C．平衡体系存在H2（g）+I2（g）⇌2HI（g），左右两边气体分子总数相同，增压平衡不移动，加压后因有色碘蒸气浓度增大，颜色变深，不能用勒夏特列原理解释，故C错误；
D．铁具有还原性，可还原铁离子生成亚铁离子，不能用勒夏特列原理解释，故D错误；
故选：B。
【点评】本题主要考查化学平衡移动原理等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。
19．（2024秋•包河区校级月考）T℃时，在一固定容积1L的密闭容器中发生反应：A（g）+B（g）⇌C（s），正反应为放热反应，按照不同配比充入A、B，达到平衡时容器中A、B浓度如图中曲线（实线）所示，下列判断正确的是（ ）
A．T℃时，该反应的平衡常数值为4
B．在d点向其中通入A气体，平衡正向移动，达到新平衡可能为a点
C．若c点也为平衡点，则平衡从d移动到c改变条件可能为减小压强或升高温度
D．T℃时，反应物B的转化率：a点＜b点
【答案】B
【分析】A．T℃时，在a点，c（A）＝4ml/L，c（B）＝1ml/L，该反应的平衡常数为K＝＝；
B．在d点向其中通入A气体，平衡正向移动，达到平衡状态下B物质的量减小，A物质的量比原平衡状态大；
C．正反应是放热反应，若c点为平衡状态，此时平衡常数小于T℃平衡常数，说明平衡逆向进行；
D．设a点A（g）转化了x ml/L，利用三步计算法可知，
，
则B的转化率为，设b点A（g）转化了y ml/L，利用三步计算法可知，
，
则B的转化率为。
【解答】解：A．T℃时，在a点，c（A）＝4ml/L，c（B）＝1ml/L，则K＝＝＝0.25，故A错误；
B．在d点向其中通入A气体，平衡正向移动，达到平衡状态下B物质的量减小，A物质的量比原平衡状态大，达到新平衡可能为a点，故B正确；
C．正反应是放热反应，若c点为平衡状态，此时平衡常数小于T℃平衡常数，说明平衡逆向进行，是升高温度的结果，但压强不改变平衡常数，故C错误；
D．设a点A（g）转化了x ml/L，利用三步计算法可知，
，
则B的转化率为，设b点A（g）转化了y ml/L，利用三步计算法可知，
，
则B的转化率为，由于开始各物质的物质的量浓度未知，则a点与b点反应物B的转化率无法判断，故D错误；
故选：B。
【点评】本题考查化学平衡，侧重考查学生平衡移动的掌握情况，试题难度中等。
20．（2024秋•包河区校级月考）密闭容器中发生反应N2O4（g）⇌2NO2（g）ΔH＞0，在温度为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化的曲线如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．A、C两点的反应速率：A＞C
B．A、C两点气体的颜色：A浅，C深
C．由状态A到状态B，可以用加热的方法
D．A、C两点气体的平均相对分子质量：A＞C
【答案】B
【分析】A．压强越大，反应速率越大；
B．该反应为气体体积增大的反应，增大压强，各物质的浓度均增大，平衡向逆反应方向移动，但达到新平衡时，压强越大的点颜色越深；
C．N2O4（g）⇌2NO2（g）ΔH＞0是吸热反应，升高温度，化学平衡正向移动，NO2的体积分数增大；
D．A、C两点的反应温度相同，C点压强大于A点，该反应为气体体积增大的反应，增大压强，平衡向逆反应方向移动，气体物质的量减小。
【解答】解：A．A、C两点的反应温度相同，C点压强大于A点，压强越大，反应速率越大，则C点反应速率大于A点，故A错误；
B．该反应为气体体积增大的反应，增大压强，各物质的浓度均增大，平衡向逆反应方向移动，但达到新平衡时，压强越大的点颜色越深，则C点的颜色深，A点的颜色浅，故B正确；
C．N2O4（g）⇌2NO2（g）ΔH＞0是吸热反应，升高温度，化学平衡正向移动，NO2的体积分数增大，A点NO2的体积分数大，则T1＜T2，由状态A到状态B，可以用降温的方法，故C错误；
D．A、C两点的反应温度相同，C点压强大于A点，该反应为气体体积增大的反应，增大压强，平衡向逆反应方向移动，气体物质的量减小，在气体质量不变的条件下，气体的平均相对分子质量增大，则C点气体的平均相对分子质量大于A点，故D错误；
故选：B。
【点评】本题考查化学平衡，侧重考查学生平衡移动的掌握情况，试题难度中等。
二．解答题（共4小题）
21．（2024春•合肥期中）研究化学能与热能、电能的转化具有重要价值。回答下列问题：
（1）下列化学反应过程中的能量变化符合图示的是 ②⑤⑥ （填序号）。
①酸碱中和反应
②碳酸钙分解
③金属钠与水反应
④酒精燃烧
⑤灼热的碳与二氧化碳反应
⑥Ba（OH）2•8H2O与NH4Cl反应
（2）H2（g）+Cl2（g）＝2HCl（g）的反应过程如图所示：
若1ml H2（g）和1ml Cl2（g）充分反应，该反应为 放热 （填“吸热”或“放热”）反应。
（3）依据NaOH与HCl的反应原理设计原电池，你认为是否合理？ 否 （填“是”或“否”），理由是 NaOH与HCl的反应不是氧化还原反应 。
（4）利用反应Fe+Cu2+＝Cu+Fe2+设计一个原电池（正极材料用碳棒），回答下列问题：
①电池的负极材料是 Fe ，负极电极反应式为 Fe﹣2e﹣＝Fe2+ ，电解质溶液是 CuSO4溶液（或CuCl2溶液等） 。
②正极上出现的现象是 碳棒上有红色物质析出 。
③若导线上转移1ml电子时，则电解质溶液改变的质量为 4 g。
【答案】（1）②⑤⑥；
（2）放热；
（3）否；NaOH与HCl的反应不是氧化还原反应；
（4）①Fe；Fe﹣2e﹣＝Fe2+；CuSO4溶液（或CuCl2溶液等）；
②碳棒上有红色物质析出；
③4。
【分析】（1）图示能量变化为吸热反应；
（2）所以的燃烧反应都属于放热反应；
（3）放热的氧化还原反应才能设计成原电池；
（4）在反应Fe+Cu2+＝Cu+Fe2+中，Fe为负极，失去电子，生成Fe2+，电极反应式为：Fe﹣2e﹣＝Fe2+，正极材料用碳棒，Cu2+在碳棒上得到电子，被还原为Cu，电极反应式为：Cu2++2e﹣＝Cu，电解质溶液可用选用CuSO4溶液（或CuCl2溶液等），据此分析作答。
【解答】解：（1）①酸碱中和反应属于放热反应，符号图示能量变化，故①正确；
②碳酸钙分解属于吸热反应，不符号图示能量变化，故②错误；
③金属钠与水反应属于放热反应，符号图示能量变化，故③正确；
④酒精燃烧属于放热反应，符号图示能量变化，故④正确；
⑤灼热的碳与二氧化碳反应属于吸热反应，不符号图示能量变化，故⑤错误；
⑥Ba（OH）2•8H2O与NH4Cl反应属于吸热反应，不符号图示能量变化，故⑥错误；
故答案为：②⑤⑥；
（2）由图可知，反应物完全断键吸热为（436+243）kJ＝679kJ，形成生成物放热为（431×2）kJ＝862kJ，则反应放热为（862﹣679）kJ＝183kJ，
故答案为：放热；
（3）NaOH与HCl的反应属于非氧化还原反应，不能设计成原电池，放热的氧化还原反应才能设计成原电池，
故答案为：否；NaOH与HCl的反应不是氧化还原反应；
（4）①根据分析可知，电池的负极材料是Fe，负极电极反应式为：Fe﹣2e﹣＝Fe2+，电解质溶液是CuSO4溶液（或CuCl2溶液等），
故答案为：Fe；Fe﹣2e﹣＝Fe2+；CuSO4溶液（或CuCl2溶液等）；
②根据分析可知，正极是上的反应为：Cu2++2e﹣＝Cu，故正极上出现的现象是碳棒上有红色物质析出，
故答案为：碳棒上有红色物质析出；
③若导线上转移1ml电子时，负极质量减少＝28g，溶液增重28g，正极质量增加为＝32g，则溶液质量减少32g，故电解质溶液最终改变的质量为（32﹣28）g＝4g，
故答案为：4。
【点评】本题主要考查学生的看图理解能力、应用分析能力，同时考查原电池原理的综合应用，属于基本知识的考查，难度不大。
22．（2024春•合肥期末）化学反应在发生物质变化的同时伴随有能量的变化，是人类获取能量的重要途径，而许多能量的利用与化学反应中的能量变化密切相关。
Ⅰ.完成下列问题
（1）H2（g）+Cl2（g）＝2HCl（g）的反应过程如图所示：
即在一定条件下，断裂1ml H2中的化学键要吸收436kJ的能量，断裂1ml Cl2中的化学键要吸收243kJ的能量，而形成1ml HCl中的化学键要释放431kJ的能量。则该反应为 放热 （填“放热”或“吸热”）反应；生成1ml HCl（g）时，其吸收或放出的热量为 91.5kJ 。
（2）某化学反应中，设反应物的总能量为E1，生成物的总能量为E2。若E1＜E2，则该反应可用图 B （填“A”或“B”）表示，为 吸热 （填“吸热”、“放热”）反应。
Ⅱ.回答下列问题
（3）为了验证Fe2+与Cu2+的氧化性强弱，如图装置能达到实验目的的是 ② （填装置序号），其正极的电极反应式为 Cu2++2e﹣＝Cu ；若构建该原电池时两个电极的质量相等，当导线中通过0.2ml电子时，两个电极的质量差为 12 g。
（4）将CH4设计成燃料电池，其利用率更高，装置如图所示（A、B为多孔碳棒）。实验测得OH﹣定向移向A电极，则 B （填“A”或“B”）处电极入口通氧气。
【答案】（1）放热；91.5kJ；
（2）B；吸热；
（3）②；Cu2++2e﹣＝Cu；12；
（4）B。
【分析】（1）反应物总能量高于生成物总能量，反应为放热反应，反应的焓变ΔH＝反应物总键能﹣生成物总键能；
（2）反应物能量高于生成物，反应为放热反应，若生成物能量高于反应物，反应为吸热反应；
（3）验证Fe2+与Cu2+氧化性强弱，发生反应Fe+Cu2+═Fe2++Cu，由此反应确定所用装置及正极的电极反应。当导线中通过0.4ml电子时，负极Fe失电子生成Fe2+，质量减轻，正极Cu2+得电子生成Cu，质量增加，两个电极的质量差为两电极质量变化之和；
（4）OH﹣带负电性，应向负极移动，由此确定A电极为负极，CH4在碱性溶液中失电子生成等，B电极处通入氧气。
【解答】解：（1）H2（g）+Cl2（g）＝2HCl（g），反应焓变ΔH＝（436kJ/ml+243kJ/ml）﹣2×431kJ/ml＝﹣183kJ/ml，反应为放热反应，生成1ml HCl（g）时，其放出的热量为：91.5kJ，
故答案为：放热；91.5kJ；
（2）某化学反应中，设反应物的总能量为E1，生成物的总能量为E2，若E1＜E2，反应为吸热反应，则该反应可用图②表示，
故答案为：B；吸热；
（3）A装置中Cu作负极，发生反应Cu+4HNO3（浓）═Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O，没有涉及Fe，不能验证Fe2+与Cu2+氧化性强弱；要发生反应Fe+Cu2+═Fe2++Cu，应使用装置②，正极的电极反应为Cu2++2e﹣＝Cu，在电池②中，有如下关系式：Fe﹣～2e﹣～Cu，则参加反应的Fe与生成的Cu都为0.1ml，两个电极的质量差为0.1ml×64g/ml+0.1ml×56g/ml＝12g，
故答案为：②；Cu2++2e﹣＝Cu；12；
（4）在原电池中，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，因为OH﹣向A电极移动，所以A电极为负极，B处电极为正极，入口通氧气发生还原反应，
故答案为：B。
【点评】本题考查电解池工作原理的应用、原电池的工作原理，题目难度不大，明确实验目的为解答关键，注意熟练掌握电解原理、电极反应式确定各个物理量之间的关系式进行计算，试题培养了学生的分析能力及灵活应用能力。
23．（2023秋•合肥期中）根据所学知识，完成下列问题。
（1）次磷酸（H3PO2）是一种精细化工产品，向10mLH3PO2溶液中加入30mL等物质的量浓度的NaOH溶液后，所得的溶液中只有和OH﹣两种阴离子。
①H3PO2中磷元素的化合价为 +1 。
②写出次磷酸的电离方程式 。
③H3PO2溶液加水稀释过程中，的数值 变小 （填“变大”“变小”或“不变”）。
（2）已知的电离平衡常数如下表
①试比较、和HClO的酸性由强到弱的顺序是 ＞HClO＞ 。
②若碳酸、亚硫酸、次氯酸溶液c（H+）相同时，则酸的物质的量浓度由大到小的顺序是 HClO＞H2CO3＞H2SO3 （写化学式）。
③写出H2SO3与过量NaClO反应的离子方程式 。
【答案】（1）①+1；②；③变小；
（2）①＞HClO＞；②HClO＞H2CO3＞H2SO3；③。
【分析】（1）①根据化合价各元素代数和为0进行解答；
②次磷酸是弱电解质，不完全电离；
③根据H3PO2的Ka＝进行分析解答；
（2）①根据Ka越大酸性越大进行解答；
②弱酸电离相同的c（H+）所需的物质的量浓度大；
③根据强酸制弱酸进行分析解答。
【解答】解：（1）①设H3PO2中P元素的化合价为x，根据化合价各元素代数和为0可得3×1+x+2×（﹣2）＝0，解得x＝+1，
故答案为：+1；
②次磷酸是弱电解质，不完全电离，电离方程式为：，
故答案为：；
③根据H3PO2的Ka＝，在稀释过程中c（H2 ）减小，则的数值减小，
故答案为：减小；
（2）①Ka越大酸性越大，由表格数据可知酸性大小为＞HClO＞，
故答案为：＞HClO＞；
②弱酸电离相同的c（H+）所需的物质的量浓度大，故碳酸、亚硫酸、次氯酸溶液c（H+）相同时，则酸的物质的量浓度由大到小的顺序是HClO＞H2CO3＞H2SO3，
故答案为：HClO＞H2CO3＞H2SO3；
③根据强酸制弱酸原理，H2SO3与过量NaClO反应的离子方程式为，
故答案为：。
【点评】本题考查比较综合，涉及到化合价的计算、强酸制弱酸原理及水溶液中弱电解质的电离平衡原理，题目比较基础。
24．（2023秋•合肥期末）二氧化碳的捕集、利用与封存是我国能源领域的一个重要战略方向，发展成一项重要的新兴产业。
（1）一种脱除和利用水煤气中CO2方法的示意图如图：
①某温度下，吸收塔中K2CO3溶液吸收一定量的CO2后，溶液的pH等于10，此时溶液中c（）：c（）＝ 0.5 （该温度下H2CO3的Ka1＝4.6×10﹣7，Ka2＝5.0×10﹣11）。
②再生塔中产生CO2的离子方程式为 。
（2）科学家提出由CO2制取C的太阳能工艺如图所示。
已知“重整系统”发生的反应中＝6，则“重整系统”发生反应的化学方程式为 。
（3）用二氧化碳催化加氢来合成低碳烯烃，起始时以0.1MPa，n（H2）：n（CO2）＝3：1的投料比充入反应器中，发生反应：2CO2（g）+6H2（g）⇌C2H4（g）+4H2O（g），不同温度下平衡时的四种气态物质的物质的量如图所示：
①该反应在 低温 自发进行（填“低温”或“高温”）。
②b代表的物质是 H2O（g） 。
③为提高CO2的平衡转化率，除改变温度外，还可采取的措施是 增大压强，或提高氢气和二氧化碳物质的量的比值，或将产物乙烯气体分离出来等 （列举2项）。
④T1温度下CO2的平衡转化率为 50% 。
【答案】（1）①0.5；
②；
（2）；
（3）①低温；
②H2O（g）；
③增大压强，或提高氢气和二氧化碳物质的量的比值，或将产物乙烯气体分离出来等；
④50%。
【分析】（1）①溶液的pH等于10，此时溶液中；
②再生塔中碳酸氢根离子受热分解为CO2和水；
（2）已知“重整系统”发生的反应中，反应中Fe、O物质的量之比为6：8，由图可知，反应生成碳单质和铁的氧化物；
（3）由图中n（H2）的变化趋势可知，随着温度的升高，n（H2）的量增大，平衡左移，ΔH＜0；且方程式同侧物质的物质的量变化趋势是一致的，故a曲线代表的物质为CO2；再由b的变化幅度大于c的，可知，b、c两曲线分别代表的物质为H2O和C2H4。
【解答】解：（1）①溶液的pH等于10，此时溶液中，
故答案为：0.5；
②再生塔中碳酸氢根离子受热分解为CO2和水，离子方程式为，
故答案为：；
（2）已知“重整系统”发生的反应中，反应中Fe、O物质的量之比为6：8，由图可知，反应生成碳单质和铁的氧化物，则结合质量守恒可知，6ml FeO和1ml CO2反应生成2ml 2Fe3O4和1ml C，反应为，
故答案为：；
（3）由图中n（H2）的变化趋势可知，随着温度的升高，n（H2）的量增大，平衡左移，ΔH＜0；且方程式同侧物质的物质的量变化趋势是一致的，故a曲线代表的物质为CO2；再由b的变化幅度大于c的，可知，b、c两曲线分别代表的物质为H2O和C2H4；
①由分析可知，反应为放热的反应，且反应为熵减反应，故该反应在低温自发进行，
故答案为：低温；
②由分析可知，b代表的物质是H2O（g），
故答案为：H2O（g）；
③增大压强，或提高氢气和二氧化碳物质的量的比值，或将产物乙烯气体分离出来等，都可以促进平衡正向进行，都能提高CO2的平衡转化率，
故答案为：增大压强，或提高氢气和二氧化碳物质的量的比值，或将产物乙烯气体分离出来等；
④T1温度下，平衡时氢气6ml、水4ml，则反应氢气6ml、二氧化碳2ml，初始氢气为12ml，则投料二氧化碳4ml，故CO2的平衡转化率为，
故答案为：50%。
CH3COOH
H2CO3
H2S
H3PO3
Ka＝1.75×10﹣5
Ka1＝4.5×10﹣7
Ka2＝4.7×10﹣11
Ka1＝1.1×10﹣7
Ka2＝1.3×10﹣13
Ka1＝6.9×10﹣3
Ka2＝6.2×10﹣8
Ka3＝4.8×10﹣13
选项
证据
推理
A
室温下，饱和BOH溶液的导电能力比饱和NaOH溶液弱
BOH为弱碱
B
增大反应物浓度，化学反应速率加快
增大反应物浓度，反应物活化分子百分数增大
C
往过氧化氢溶液中加入适量FeCl2溶液，一段时间后溶液变为棕黄色且有大量气泡产生
Fe2+对H2O2的分解具有催化作用
D
HA溶液中不存在HA分子
HA为强酸
物质
H2CO3
H2SO3
HClO
电离平衡常数
Ka1
4.40×10﹣7
1.54×10﹣2
2.95×10﹣8
Ka2
5.61×10﹣11
1.02×10﹣7
—
CH3COOH
H2CO3
H2S
H3PO3
Ka＝1.75×10﹣5
Ka1＝4.5×10﹣7
Ka2＝4.7×10﹣11
Ka1＝1.1×10﹣7
Ka2＝1.3×10﹣13
Ka1＝6.9×10﹣3
Ka2＝6.2×10﹣8
Ka3＝4.8×10﹣13
选项
证据
推理
A
室温下，饱和BOH溶液的导电能力比饱和NaOH溶液弱
BOH为弱碱
B
增大反应物浓度，化学反应速率加快
增大反应物浓度，反应物活化分子百分数增大
C
往过氧化氢溶液中加入适量FeCl2溶液，一段时间后溶液变为棕黄色且有大量气泡产生
Fe2+对H2O2的分解具有催化作用
D
HA溶液中不存在HA分子
HA为强酸
物质
H2CO3
H2SO3
HClO
电离平衡常数
Ka1
4.40×10﹣7
1.54×10﹣2
2.95×10﹣8
Ka2
5.61×10﹣11
1.02×10﹣7
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