河南省南阳市2021-2022学年高二化学上学期期末试题（Word版附解析）

这是一份河南省南阳市2021-2022学年高二化学上学期期末试题（Word版附解析），共25页。试卷主要包含了本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷，答非选择题时，必须用0，可能用到的部分相对原子质量， 下列实验误差分析不正确的是等内容，欢迎下载使用。

2021年秋期高中二年级期终质量评估
化学试题
注意事项：
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)。满分100分，考试时间90分钟，答题前务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡规定的位置。
2.答选择题时，必须用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。
3.答非选择题时，必须用0.5mm黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。
4.所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。
5.可能用到的部分相对原子质量：H 1 C 12 O 16 Zn 65
第Ⅰ卷(选择题 共48分)
一、选择题(本题包括16小题，每题3分，共48分，每小题只有一个选项符合题意)
1. 中华传统文化蕴含着很多化学知识，下列说法正确的是
A. 《本草图经》记载：“盖此矾色绿，味酸，烧之则赤”，绿矾能电离出，故“味酸”
B. 《本草纲目》中“冬月灶中所烧薪柴之灰，令人以灰淋汁，取碱浣衣”中的“碱”是烧碱
C. 《煮盐歌》记载“风干日曝盐味加，始灌潮波流成卤”，该过程涉及的物质分离操作为蒸馏
D. 《医学入门》记载提纯铜绿的方法：“水洗净，细研水飞，去石澄清，慢火熬干”。文中涉及的操作方法是洗涤、溶解、过滤、蒸发
【答案】D
【解析】
【详解】A．绿矾是硫酸亚铁晶体，亚铁离子水解使溶液呈酸性，而不是绿矾能电离出，A错误；
B．草木灰的主要成分是碳酸钾，因此“冬月灶中所烧薪柴之灰，令人以灰淋汁，取碱浣衣”中的“碱”是碳酸钾，B错误；
C．“风干日曝盐味加，始灌潮波流成卤”，该过程涉及的是蒸发，而不是蒸馏，C错误；
D．“水洗净，细研水飞，去石澄清，慢火熬干”，文中涉及的操作方法是洗涤、溶解、过滤、蒸发，D正确；
答案选D。
2. 下列对于化学反应方向说法不正确的是
A. 自发进行的化学反应的方向，应由焓判据和熵判据的复合判据来判断
B. 某些非自发的反应可以通过改变条件使其成为自发反应
C. 知道了某过程有自发性之后，则可确定该过程是否一定会发生
D. 一定温度下，反应的
【答案】C
【解析】
【详解】A．自发进行的化学反应的方向，应由吉布斯自由能即焓判据和熵判据的复合判据来判断，A正确；
B．一定条件下某些非自发的反应可以通过改变温度等条件使其成为自发反应，B正确；
C．某过程有自发性是在一定条件下，如低温自发、高温自发，但不可确定该过程是否一定会发生，C错误；
D．反应是熔融氯化钠的电解，是吸热反应，，而反应前后气体分子数增多，是熵增加的过程，，D正确；
答案选C。
3. 下列有关有效碰撞理论和活化能的认识，不正确的是
A. 活化分子间的碰撞不一定能发生化学反应
B. 增大反应物浓度，活化分子百分数增加，有效碰撞次数增多，故反应速率增大
C. 升高温度，活化分子百分数增加，分子运动速度加快，有效碰撞次数增多，故反应速率增大
D. 催化剂能降低反应的活化能，提高活化分子百分数，有效碰撞次数增多，故反应速率增大
【答案】B
【解析】
【详解】A．活化分子是能量较高的能够发生化学反应的分子。活化分子间只有按照一定的取向发生碰撞时才能发生化学反应，因此活化分子之间的碰撞不一定都能发生化学反应，A正确；
B．增大反应物浓度，单位体积内分子总数增加，单位体积内活化分子数增加，但活化分子百分数不变。由于单位体积内活化分子数增加，活化分子之间发生的有效碰撞次数增多，因此化学反应速率增大，B错误；
C．升高温度，物质的内能增加，有更多的普通分子变为活化分子，活化分子数增加，活化分子百分数增加，分子之间的有效碰撞次数增多，且物质分子运动速度加快，故反应速率增大，C正确；
D．催化剂能改变反应途径，降低反应的活化能，使更多的普通分子变为活化分子，提高活化分子百分数，物质分子之间的有效碰撞次数增多，故反应速率增大，D正确；
故合理选项是B。
4. 下列溶液中有关说法正确的是
A. 室温下，0.1 mol/LNaHCO3溶液中离子浓度的关系有：
B. 向0.1 mol/LNH4Cl溶液中通入HCl气体，则c()与c(Cl-)均增大
C. 在纯水中加入硫酸会抑制水电离，加醋酸会促进水的电离
D. 常温下，pH=5.6的CH3COOH与CH3COONa的混合溶液中，c(Na+)＞c(CH3COO-)
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据物料守恒可知关系式：，A错误；
B．NH4Cl是强酸弱碱盐，在溶液中存在水解平衡：+H2ONH3·H2O+H+，水解使溶液显酸性，导致c()减小，向该溶液中通入HCl气体，HCl溶解电离产生H+、Cl-，使c(Cl-)增大，c(H+)增大，水解平衡逆向移动，又导致c()也增大，故该溶液中通入HCl气体后，溶液中c()与c(Cl-)均增大，B正确；
C．纯水中存在电离平衡：H2OH++OH-，向该纯水中加入硫酸或醋酸，两种酸都电离产生H+，使溶液中c(H+)增大，导致水电离平衡逆向移动，因而都抑制水的电离，C错误；
D．在该混合溶液中存在电荷守恒：c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)。在常温下混合溶液pH=5.6，显酸性，则c(H+)＞c(OH-)，因此根据电荷守恒可知溶液中c(Na+)＜c(CH3COO-)，D错误；
故合理选项是B。
5. 下列叙述不正确的有几项
①实验室盛放碳酸钠溶液，不能用玻璃塞，要用带橡胶塞的试剂瓶保存；②泡沫灭火器中盛有碳酸氢钠溶液和硫酸铝溶液，使用时只需将两者混合就可产生大量泡沫；③用氯化铵溶液除去铁锈；④将饱和的溶液蒸干并灼烧，可得到固体；⑤明矾和漂白粉用于自来水的净化和杀菌消毒，两者的作用原理相同；⑥配制溶液时，可将固体溶解在浓盐酸中，然后再加水稀释
A. 1项 B. 2项 C. 4项 D. 5项
【答案】B
【解析】
【详解】①碳酸钠水解显碱性，与玻璃中的二氧化硅反应生成黏性的硅酸钠，会粘住瓶塞，所以不能用玻璃塞，而使用橡胶塞，①正确；
②泡沫灭火器中盛有碳酸氢钠溶液和硫酸铝溶液，使用时只需将两者混合发生双水解反应生成氢氧化铝和二氧化碳，可产生大量泡沫，②正确；
③用氯化铵水解显酸性，可以用于除去铁锈，③正确；
④饱和AlCl3溶液中，铝离子水解产生氢氧化铝和氯化氢，氯化氢易挥发，蒸干得到氢氧化铝，灼烧后分解生成氧化铝，最终得到Al2O3，④错误
⑤明矾用于自来水的净化，利用胶体的吸附原理，漂白粉有强氧化性可以用于自来水的杀菌消毒，两者的原理不相同，⑤错误；
⑥氯化铁水解产生氢氧化铁和HCl，浓盐酸中的氢离子可抑制其水解，故配制氯化铁溶液时可将氯化铁固体溶解在浓盐酸中，然后再加水稀释，⑥正确；
综上所述，④⑤错误；
故答案为B。
6. 在体积都为、都等于2的盐酸和醋酸溶液中，投入锌粒，则如图所示比较符合客观事实的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】因盐酸为强酸、醋酸为弱酸，故pH都等于2的盐酸和醋酸溶液中，c(HCl)=0.01 ，而c(CH3COOH)>0.01 ，1 L溶液中n(HCl)=0.01 mol，n(CH3COOH)> 0. 01 mol。
A．相同时间内pH变化较大的应为HCl，错误；
B．产生H2的速率大的应为CH3COOH，故B错误；
C．n(CH3COOH)> n(HCl)，醋酸与Zn反应产生的H2量大，故C正确；
D．相同时间内c(H+ )变化较大的为HC1，故D错误；
故答案为C
7. 常温下，下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是
A. 能使甲基橙变红的溶液中：、、、
B. 的溶液中：、、、
C. 水电离出的的溶液中：、、、
D. 含大量的溶液中：、、、
【答案】B
【解析】
【详解】A．能使甲基橙变红的溶液中存在大量H+，酸性环境可以氧化，不能大量共存，故A错误；
B．的溶液中是酸性溶液，、、、均不发生反应，能大量共存，故B正确；
C．水电离出的说明酸或者碱抑制水的电离，如果是酸性溶液会生成CO2，不能大量共存，故C错误；
D．与会发生双水解生成氢氧化铁沉淀，不能大量共存，故D错误；
故答案为B。
8. 下列实验误差分析不正确的是
A. 用标准HCl溶液滴定NH3·H2O溶液来测定其浓度，选择酚酞为指示剂会使浓度偏大
B. 中和热测定实验中，用铜制环形搅拌器代替玻璃搅拌器所测放出的热量偏小
C. 用润湿的pH试纸测稀NaOH溶液的pH，测定值偏小
D. 用酸式滴定管量取20.00mL的盐酸溶液，开始时平视读数，结束时仰视读数，会使所量液体体积偏小
【答案】A
【解析】
【详解】A．HCl溶液与NH3·H2O溶液恰好反应后溶液显酸性，若用酚酞为指示剂，当溶液刚好变成无色时呈弱碱性，说明盐酸加入量偏少，会使NH3·H2O溶液浓度偏小，故A错误；
B．铜是热的良导体，用铜制环形搅拌器搅拌溶液，会导致溶液温度偏低，所测放出的热量偏小，故B正确；
C．润湿的pH试纸测稀NaOH溶液的pH，碱溶液被稀释，氢氧根离子浓度减小，则测定pH值偏小，故C正确；
D．开始时平视刻度读数，结束时仰视刻度读数，导致读数偏大，量取的溶液的体积偏小，故D正确。
答案选A。
9. 在一定温度下，将等量的气体分别通入起始容积相同的密闭容器Ⅰ(恒容)和Ⅱ(恒压)中，使其发生反应，t0时容器Ⅰ中达到化学平衡，X、Y、Z的物质的量的变化如图所示。则下列有关推断正确的是

A. 当两容器中反应均达到平衡时，若两容器中Z的物质的量分数相同，则Y为固体或液体
B. 若Y为固体，则当容器Ⅰ中气体密度不变时，不能判断反应达到了平衡状态
C. 当两容器中反应均达到平衡时，若两容器的体积V(I)﹤V(II)，则容器Ⅱ达到平衡所需的时间小于t0
D. 若达平衡后，对容器Ⅱ降低温度时，其体积减小，说明Z发生的反应为吸热反应
【答案】A
【解析】
【分析】根据物质反应转化关系可知：Z减少，X、Y增加，说明Z是反应物，X、Y是生成物，在相同时间内△n(Z)：△n(X)：△n(Y)=1.8 mol：1.8 mol：1.2 mol=3：3：2，t0秒后三种物质的物质的量都不再发生变化，则反应为可逆反应，反应方程式为：3Z3X+2Y。
【详解】A．由于两容器一个为恒压，一个为恒容，达到平衡时，两容器中Z的物质的量分数相同，说明压强对该反应的平衡没有影响，所以该反应前后气体的计量数应相等，结合方程式3Z3X+2Y可知：则Y的状态为固态或液态，A正确；
B．容器I为恒容密闭容器，若Y为固体，则当反应正向进行，气体的质量减小，气体密度减小；当反应逆向进行时气体质量变大，气体的密度也变大，故当容器Ⅰ中气体密度不变时，可以判断反应达到了平衡状态，B错误；
C．若两容器中均达到平衡后，两容器的体积V(I)﹤V(II)，说明该反应是气体体积增大的反应，在反应过程中容器I的压强大于容器II的压强，压强越大，反应速率就越快，所以容器I中的反应速率快于容器II，故容器II达到平衡所用时间大于t0，C错误；
D．容器II降低温度时其体积减小不能说明发生的反应为吸热反应，因为II是恒压密闭容器，气体受热彭胀，遇冷减小也能使体积减小，导致气体压强减小，为维持压强不变，容器的容积就要减小，D错误；
故合理选项是A。
10. 二氧化硫-空气质子交换膜燃料电池电解含有尿素的碱性溶液，用于废水处理，其装置如图所示(装置中c、d均为惰性电极，隔膜仅阻止气体通过)。

下列说法正确的是
A. 二氧化硫-空气质子交换膜燃料电池放电时质子从电极b移向电极a
B. 电极c附近发生的电极反应为
C. 装置中电子移动方向：电极电极隔膜电极电极b
D. 当有个质子通过质子交换膜时，产生(标准状况)
【答案】D
【解析】
【详解】A．在酸性二氧化硫-空气燃料电池中，电极a上SO2发生失电子的氧化反应生成H2SO4 ，则电极a作负极，电极b作正极，电池工作时，阳离子从负极区移向正极区，即从电极a移向电极b ，故A错误；
B．电池是碱性环境，电极c附近发生的电极反应为，故B错误；
C．.电子只能在导线中移动，不能在溶液中迁移，则电子流动方向:电极电极d、电极电极b，故C错误；
D．当有个质子通过质子交换膜时说明电路中转移电子0.3mol，根据电极反应可知产生N20.5mol，即标况下产生，故D正确；
故答案为D
11. Ca+金属离子体系催化N2O和CO反应的过程不需要吸收能量，Ca+是理想的金属阳离子催化剂。该反应的催化原理如图所示，下列叙述不正确的是

A. 该反应的决速步骤为
B. Ca+作该反应的催化剂时降低了反应的活化能
C. 催化过程中N2O发生的反应为N2O+Ca+=N2+CaO+
D. N2O和CO反应的热化学方程式为
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图可知：IM4→IM5该步骤的活化能最大，活化能越大，该反应就越不容易发生，反应速率就越慢，总化学反应速率由慢反应决定，故该步骤为该反应的决速步骤，A正确；
B．Ca+作该反应的催化剂，催化剂可降低反应的活化能，加快反应速率，B正确；
C．由图可知，催化过程中N2O发生的反应，反应物为N2O和Ca+，生成物为N2、CaO+，则催化过程中N2O发生的反应为N2O+Ca+=N2+CaO+，C正确；
D．物质含有的能量不仅与物质的种类及多少有关，也与物质的存在状态也有关，因此书写热化学方程式时要表明物质的状态，该反应的热化学方程式应该为：，D错误；
故合理选项D。
12. 用活性炭还原NO2可防止空气污染，其反应原理为。在密闭容器中1 molNO2和足量C发生上述反应，反应相同时间内测得NO2的生成速率与N2的生成速率随温度变化的关系如图1所示：维持温度不变，反应相同时间内测得NO2的转化率随压强的变化如图2所示。

下列说法不正确的是
A. 图1中的A、B、C三个点中只有C点到达化学平衡
B. 图2中G点的v逆小于F点的v正
C. 图2中E点、G点：平衡常数K(E)=K(G)，NO2的平衡浓度c(E)＜c(G)
D. 在恒温恒容下，向图2中G点平衡体系中充入一定量的NO2，与原平衡相比，NO2的平衡转化率减小
【答案】B
【解析】
【详解】A．反应到达平衡状态时，正逆反应速率相等(同种物质)或正、逆反应速率之比等于系数之比(不同物质)，即平衡时，NO2的生成速率应是N2的生成速率的2倍，只有C点满足条件，A正确；
B．该反应是气体体积增大的反应，增大压强，平衡逆向移动，NO2的转化率减小，故图2中E到F段曲线还未达到平衡状态，v逆逐渐增大，F恰好达到平衡状态，此时v正=v逆。G点增大压强，物质的浓度增大，化学反应速率加快，化学反应逆向进行，图2中G点的v逆大于F点的v正，B错误；
C．平衡常数K只与温度有关，温度不变化学平衡常数K不变，E点和G点温度相同，故K(E) =K(G)，但E点和G点压强不同，气体浓度与压强有关，压强越大，容器体积越小，浓度越大，即c(E)＜c(G)，C正确；
D．在恒温恒容下，向图2中G点平衡体系中充入一定量的NO2，反应物浓度增大，化学平衡正向移动，但与原平衡相比，等效于加压，NO2的平衡转化率减小，D正确；
故合理选项是B。
13. 钾元素资源丰富、价格低廉并且具有与锂相近的失去电子倾向，因此钾离子电池()具有很大的应用潜力。某教授课题组利用静电纺丝技术，制备了一种纳米粒子组装的中空微球/N掺杂碳纳米纤维()复合材料。基于此，设计了以和普鲁士蓝钾纳米粒子的钾离子电池()，充电时在复合材料的电极发生的电极反应为，下列有关说法中不正确的是

A. 放电时，在电极区发生的是氧化反应
B. 该电池的溶剂为有机溶剂
C. 充电时，电解质溶液中的向电极区移动
D. 纳米粒子组装的中空微球缩短了的传输路径，减轻了体积膨胀
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据题意可知充电时Cu极为阳极，放电时Cu为正极，电极为负极，在电极区发生的是氧化反应，故A正确；
B．该电池由金属钾参与反应，不能为水溶液，应该为有机溶剂，故B正确；
C．充电时为电解池，阳离子移向阴极，故电解质溶液中的向电极区移动，故C错误；
D．K+可以在VN纳米粒子组装的中空微球中传输,提高了传输效率, 故D正确；
故答案为C。
14. 用一定浓度的溶液分别滴定体积均为、浓度均为的、和三种溶液，滴定过程中三种溶液的电导率如图所示。(已知：溶液电导率越大，导电能力越强；b点为曲线②上的点)。下列说法不正确的是

A. 由图可知，①②③曲线分别表示、、
B. d点对应的溶液中粒子浓度大小关系：
C. 浓度为
D. a、b、c、d四点中水的电离程度：
【答案】D
【解析】
【详解】A．硫酸是二元强酸，盐酸为一元强酸，醋酸为一元弱酸，根据初始状态时电导率大小可知，①②③曲线分别表示硫酸、盐酸、醋酸的曲线，A正确；
B．由图可知，c点电导率为0，可知氢氧化钡和硫酸恰好完全反应，则对于醋酸来说，d点氢氧化钡是过量的，d点溶液的溶质为醋酸钡和氢氧化钡，依据电荷守恒有：，B正确；
C．由图可知，c点的电导率为0，可知氢氧化钡和硫酸恰好完全反应，硫酸的浓度为，体积为20mL，而此时消耗氢氧化钡溶液的体积为20mL，因此氢氧化钡溶液的浓度为，C正确；
D．酸或碱抑制水电离，弱离子促进水电离，当酸碱恰好完全反应时水的电离程度最大。a点溶质为醋酸钡，促进水的电离；b点溶质为氯化钡，不影响水的电离；c点为水，不影响水的电离；d点溶质为醋酸钡和氢氧化钡，抑制水的电离，所以水的电离程度：，D错误；
答案选D。
15. 室温下，通过下列实验探究溶液的性质。
实验
实验操作
1
用试纸测定溶液的，测得约为8
2
将浓度均为溶液和溶液等体积混合，有白色沉淀产生
3
将等体积、浓度均为与溶液混合，析出晶体
4
向溶液中滴加溶液，产生白色沉淀，逸出无色气体
下列有关说法不正确的是
A. 溶液中存在
B. 根据实验2的现象可推知的电离被促进
C. 实验3静置后的上层清液中有
D. 实验4中产生的气体是
【答案】C
【解析】
【详解】A．用pH试纸测定0.1mol·L-1NH4HCO3溶液的pH，测得pH约为8，可知氨根离子水解能力弱于碳酸氢根离子，则c()＞c()＞c()，故A正确；
B．由实验2可知，存在H++，加入Ba(OH)2溶液，OH-中和H+，使平衡向右移动，则的电离被促进，故B正确；
C．常温下，将等体积等物质的量浓度NH4HCO3与NaCl溶液混合，析出NaHCO3晶体，溶液中溶质可以看作为NaHCO3和NH4Cl，因析出碳酸氢铵，则氯化铵的量大于碳酸氢钠，则得到c(NH3⋅H2O)+c()＞c()+c()+c(H2CO3)，故C错误；
D．铝离子与碳酸氢根离子发生双水解反应，生成氢氧化铝和二氧化碳，即Al3++3=Al(OH)3↓+3CO2↑，则实验4中产生的气体是，故D正确；
答案为C。
16. 常温下，向1 L pH＝10的 NaOH溶液中持续通入CO2。通入的CO2的体积(V)与溶液中水电离出的OH－离子浓度(c)的关系如图所示。下列叙述不正确的是(　　)


A. b点溶液中：c(OH-)=1×10－7 mol·L－1
B. a点溶液中：水电离出的c(H＋)＝1×10－10 mol·L－1
C. c点溶液中：c(Na＋)＞c(CO)＞c(HCO)
D. d点溶液中：溶液是NaHCO3和H2CO3的混合液
【答案】A
【解析】
【分析】由图像可知，a点对应的溶液为原pH＝10的 NaOH溶液，b点对应的溶液为氢氧化钠和碳酸钠的混合溶液，c点对应的溶液为碳酸钠溶液，d点对应的溶液为碳酸氢钠和碳酸的溶液。
【详解】A．b点对应的溶液为氢氧化钠和碳酸钠的混合溶液，由图可知，其中水电离出的OH－离子浓度为1×10－7 mol·L－1，所以溶液中c(OH-)>1×10－7 mol·L－1，A不正确；
B．a点溶液中pH＝10，所以水电离出的c(H＋)＝1×10－10 mol·L－1，B正确；
C．c点溶液是碳酸钠溶液，有部分碳酸根离子发生水解生成碳酸氢根离子，所以c(Na＋)＞c(CO)＞c(HCO)，C正确；
D．d点溶液是NaHCO3和H2CO3的混合液，D正确。
答案选A。
第Ⅱ卷(非选择题，共52分)
二、填空题
17. 回答下列问题：
（1）常温下，溶液加水稀释过程中，下列表达式数据变大的是___________。
A． B．
C． D．
E．
（2）相等的①②③溶液：浓度由大到小顺序为___________
（3）时，在一定体积的溶液中，逐滴加入一定物质的量浓度的溶液，当溶液中的恰好完全沉淀时，溶液，忽略溶液体积变化，则为___________。
（4）常温下，向的溶液中滴加等体积的的溶液，充分反应后溶液中，则的电离常数___________。
（5）硝酸银溶液和连二次硝酸钠溶液混合，可以得到黄色的连二次硝酸银沉淀，向该分散系中滴加硫酸钠溶液，当白色沉淀和黄色沉淀共存时，分散系中___________。(已知，)
【答案】（1）ABD （2）①＞②＞③
（3）1：49 （4）
（5）3.0×10-4
【解析】
【小问1详解】
在 CH3COOH 溶液中存在平衡 CH3COOH⇌CH3COO−+H+，加水稀释过程中，c(CH3COO−) 和 c(H+) 均减小，而由于温度不变，故 Kw=c(H+) c(OH−) 不变，Ka= 不变；
A．加水稀释过程中，c(H+) 减小， 增大，A符合题意；
B．=，加水稀释过程中平衡正向移动，n(H+)增大，n(CH3COOH)减小，增大，故B符合题意；
C． 温度不变Kw不变，故C不符合题意；
D．加水稀释过程中，c(H+) 减小，Kw不变，增大，故D符合题意；
E．加水稀释过程中温度不变Ka不变，故E不符合题意；
故答案为ABD
【小问2详解】
相等的①水解；②和Al3+都水解；
③溶液水解，是强酸的酸式酸根，完全电离，故所需浓度最小；浓度由大到小顺序为①＞②＞③；
【小问3详解】
设的体积为V1，的体积为V2，的的浓度为0.05mol/L；当溶液中的恰好完全沉淀时，n()=0.05mol/L V1，溶液，忽略溶液体积变化，，解得，则为1：49；
【小问4详解】
充分反应后溶液中=0.005mol/L时，根据电荷守恒可知此时pH=7，c(CH3COOH)= mol/L，；
【小问5详解】
；
18. 2020年9月22日，中国国家主席习近平在第七十五届联合国大会上庄严宣布，中国将力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和。研究CO2的转化及高值化利用具有重要意义。已知CO2溶于水的过程及其平衡常数可表示为： ，表示CO2的平衡压强，，，
（1）天然雨水的pH＜7，用电离方程式解释其原因___________。
（2）将CO2通入NaClO水溶液中，发生的主要反应为。写出该反应的平衡常数表达式：K=___________(用含K1、Ka1(H2CO3)和Ka(HClO)的式子表示)
（3）在一定条件下，将CO2与H2以1∶3体积比通过催化剂发生反应： ，下列说法正确的是___________。
A. 为提高工业生产转化率，合成二甲醚应采用高温高压
B. 可通过监测反应体系中CH3OCH3和H2O浓度比判断是否达到平衡
C. 为提高CO2利用率，应减小CO2与H2的投料体积比
D. 一定温度、压强下，寻找活性更高的催化剂，是提高CO2平衡转化率的研究方向
【答案】（1）
（2） （3）C
【解析】
【小问1详解】
天然雨水的pH＜7，是由于空气中的CO2溶于水，与水反应产生H2CO3，H2CO3是二元弱酸，在溶液中存在电离平衡，主要是第一步电离平衡，电离产生H+、，使溶液中c(H+)＞c(OH-)，使溶液显酸性，用电离方程式表示为：；
【小问2详解】
化学平衡常数是可逆反应达到平衡状态时，各种生成物浓度幂之积与各种反应物浓度幂之积的比，则反应可看作是由CO2(g)+H2O(l) H2CO3；H2CO3H++；H++ClO-HClO三个方程式叠加而成，由于，表示CO2的平衡压强，，，，则的化学平衡常数K==；
【小问3详解】
反应的正反应是气体体积减小的放热反应。
A．为提高工业生产转化率，根据平衡移动原理，合成二甲醚应采用低温高压条件，A错误；
B．CH3OCH3和H2O都是生成物，二者的物质的量的比始终是1：3，因此不能通过监测反应体系中CH3OCH3和H2O浓度比判断是否达到平衡，B错误；
C．为提高CO2利用率，应该在CO2物质的量不变的条件下增大H2的浓度，即可通过减小CO2与H2的投料体积比实现，C正确；
D．催化剂只能加快反应速率，而不能使化学平衡发生移动，因此一定温度、压强下，寻找活性更高的催化剂，可以提高CO2化学反应速率，但不是提高CO2的平衡转化率的研究方向，D错误；
故合理选项是C。
19. 滴定法是实验室和工业生产中常用的一种简便、快速和应用广泛的定量分析方法，常见的有：酸碱中和滴定法、氧化还原滴定法、沉淀滴定法等。
（1）酸碱中和滴定：在实验室用溶液分别滴定体积均为、浓度均为的盐酸和醋酸溶液，得到滴定过程中溶液随加入溶液体积而变化的两条滴定曲线。

①用溶液滴定醋酸溶液通常所选择的指示剂为___________；符合其滴定曲线的是___________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
②图中和大小的比较：___________(填“＞”、“＜”或“=”)。
（2）氧化还原滴定法：、对环境具有极强的污染性，含有、的工业废水常采用沉淀法除去。
已知：①常温下，当溶液的为5时，恰好完全沉淀；过量时溶解生成：。②还原产物为。
请回答下列问题：
①常温下，的溶度积常数___________。
②为了测定工业废水中的物质的量浓度，进行如下操作步骤：
Ⅰ.取滤液
Ⅱ．用的标准酸性溶液滴定一定浓度的溶液，消耗溶液；
Ⅲ．取滤液，用上述溶液滴定，达到滴定终点时，消耗溶液。
a．步骤Ⅱ中的滴定过程应选用___________(填“酸式”或“碱式”)滴定管，滴定前是否需要润洗___________(填“是”或“否”)。
b．步骤Ⅲ滤液中物质的量浓度为___________。
（3）沉淀滴定——沉淀滴定是利用沉淀反应进行滴定、测量溶液物质的量浓度的方法，所用的指示剂本身就是一种沉淀剂，滴定剂和被滴定物的生成物比滴定剂与指示剂的生成物更难溶。
参考下表中的数据，若用滴定溶液，可选用的指示剂是___________(填选项字母)。
难溶物





颜色
白
浅黄
白
砖红
白







A. B. C. D.
【答案】（1） ①. 酚酞 ②. I ③. ＜
（2） ①. 1.0×10−32 ②. 酸式 ③. 是 ④. （3）D
【解析】
【小问1详解】
①用NaOH溶液滴定醋酸溶液，反应生成CH3COONa，CH3COONa水解使溶液呈碱性，计量点时溶液为碱性，需选用酚酞，NaOH滴定盐酸反应生成NaCl，计量点时溶液为中性，滴定CH3COOH时计量点为碱性，所以符合其滴定曲线的是曲线Ⅰ；
②醋酸和氢氧化钠之间的反应，当恰好完全反应得到的醋酸钠显示碱性，要使得溶液显示中性，pH=7，需要醋酸稍过量，所以盐酸和氢氧化钠恰好完全反应，得到的氯化钠显示中性，所以V1 【小问2详解】
①常温下，当溶液的为5时即c(OH-)=10-9mol/L，恰好完全沉淀，常温下，的溶度积常数；
②为强氧化剂，腐蚀橡胶管，故应用酸式滴定管盛放；滴定前需要用高锰酸钾标准液润洗；
根据关系式可知溶液的浓度为：
根据关系式可知溶液的浓度为：；
【小问3详解】
若用AgNO3溶液滴定NaSCN溶液，由于生成物AgSCN的溶度积常数是，根据表中数据可知Ag2CrO4的溶度积常数是，比较可知AgSCN比Ag2CrO4更难溶，用Na2CrO2作指示剂，滴定终点为产生砖红色沉淀，可指示滴定终点。
20. 合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大突破，是化学和技术对社会发展与进步的巨大贡献之一，也充分说明了含氮化合物对人类生存的巨大意义。回答下列问题：
（1）合成氨的反应历程和能量变化如图所示：


①合成氨反应的热化学方程式为___________。
②对总反应速率影响较大的步骤的能垒(活化能)为___________。
（2）合成氨的反应条件研究：实验测定不同条件下，平衡时氨气的含量与起始氢氮比之间的关系如图所示。


①___________(填“＜”“＞”或“=”，下同)。
②b点时的转化率：___________。
③a、b、c、d四点对应的平衡常数由大到小的顺序为___________(用、、、表示)；工业上合成氨一般以铁触媒为催化剂，条件下反应，选取该反应温度而非室温或更高温度的原因主要是___________。
（3）、、分别代表、、的分压，代表压力平衡常数(用平衡时的分压代替平衡时的浓度表示)，一定条件下，上述合成氨反应接近平衡时，遵循如下方程： 。其中为氨合成反应的净速率，a为常数，与催化剂性质及反应条件有关，、为速率常数，该条件下，实验测得，则反应达到平衡时，、、三者的关系式为___________。
【答案】（1） ①. N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92.2kJ·mol-1 ②. 352.0
（2） ①. ＞ ②. = ③. Kb=Kc＞Ka＞Kd ④. 该条件下催化剂活性最强
（3）k正=k逆·Kp
【解析】
【小问1详解】
①根据示意图可判断生成2mol放热是500kJ－307.8kJ－100kJ＝92.2kJ，因此合成氨反应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92.2kJ·mol-1。
②对总反应速率影响较大的步骤的能垒(活化能)是活化能最大的那一步，则为500kJ－148kJ＝352kJ。
【小问2详解】
①正反应放热，升高温度平衡逆向进行，氨气的含量降低，则根据图像可判断＞。
②b点时氢气和氮气的起始量之比是3：1，等于化学计量数之比，则二者的转化率相等，即＝。
③平衡常数只与温度有关系，升高温度平衡逆向进行，平衡常数减小，则a、b、c、d四点对应的平衡常数由大到小的顺序为Kb=Kc＞Ka＞Kd；由于该条件下催化剂活性最强，所以工业上合成氨一般以铁触媒为催化剂，条件下反应。
【小问3详解】
平衡时=0，则，该条件下，实验测得，则，因此，所以k正=k逆·Kp。
21. 锂被誉为“高能金属”，废旧锂离子电池的正极材料主要含有LiCoO2及少量Al、Fe等，处理该废料的一种工艺流程如图所示：

已知：①，LiCoO2难溶于水，具有强氧化性(且氧化性强于KMnO4)；
②相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH如表所示：
金属离子
Al3+
Fe3+
Fe2+
Co2+
开始沉淀的
4.0
27
7.6
7.0
沉淀完全的
5.2
3.7
9.6
9.0
回答下列问题：
（1）为提高“酸溶”的浸出速率，可采取的措施有___________(任写一种)。
（2）“酸溶”时，LiCoO2能将H2O2氧化，其离子方程式为___________；若用盐酸代替H2SO4，缺点是___________。
（3）用氨水调节pH的范围为___________。
（4）该流程涉及多次过滤，实验窒中过滤后洗涤沉淀的操作为___________。
（5）写出“沉钴”过程中发生反应的离子方程式：___________。
【答案】（1）升高温度(增大双氧水的浓度)
（2） ①. 2LiCoO2+H2O2+6H+=2Li++2Co2++4H2O+O2↑ ②. Cl-易被氧化成Cl2，污染空气
（3）3.7pH＜7.0
（4）沿玻璃棒向漏斗中注入少量蒸馏水，使水面没过沉淀物，待水自然流尽，重复操作2~3次
（5）Co2++2HCO=CoCO3↓+CO2↑+H2O
【解析】
【分析】废旧锂离子电池的正极材料主要含有LiCoO2及少量Al、Fe等，加入氢氧化钠溶液可溶解铝，滤液为偏铝酸钠，滤渣加入硫酸酸溶，且加入过氧化氢，可氧化亚铁离子生成铁离子，LiCoO2发生还原反应生成Co2+，然后加入氨水调节pH，滤渣为氢氧化铁，滤液中含有硫酸锂、硫酸钴等。加入碳酸氢铵，可生成CoCO3，滤液含有硫酸锂，加入碳酸钠，可生成碳酸锂，以此解答该题。
【小问1详解】
为提高“酸溶”的浸出速率，可采取的措施有适当升高温度(或增大双氧水的浓度)等；
【小问2详解】
“酸溶”时，LiCoO2发生氧化还原反应，H2O2被氧化为O2，LiCoO2被还原为Li2SO4、CoSO4，根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒，结合物质的存在形式，可得该反应的离子方程式为2LiCoO2+H2O2+6H+=2Li++2Co2++4H2O+O2↑；
如果用盐酸，则Cl-被氧化生成Cl2而污染空气；
【小问3详解】
用氨水调节pH，可使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀而完全除去Fe3+，且要避免Co2+形成Co(OH)2沉淀。由表中数据可知：溶液的pH应为3.7≤pH＜7.0；
【小问4详解】
该流程涉及多次过滤，实验窒中过滤后洗涤沉淀的操作为：沿玻璃棒向漏斗中注入少量蒸馏水，使水面没过沉淀物，待水自然流尽，重复操作2~3次；
【小问5详解】
“沉钴”过程中发生反应生成CoCO3，且生成CO2气体，该反应的离子方程式为：Co2++2HCO=CoCO3↓+CO2↑+H2O。