2023-2024学年河北省沧衡名校联盟高三（上）期末化学试卷

这是一份2023-2024学年河北省沧衡名校联盟高三（上）期末化学试卷，共34页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1．（3分）明代宋应星《天工开物》中“汲水而上，入于釜中煎炼，顷刻结盐，色成至白”描述了井盐的生产过程，若在实验室实现“色成至白”的目的，没有用到的仪器是（ ）
A．蒸发皿B．玻璃棒C．泥三角D．三脚架
2．（3分）实验室中，下列做法不合理的是（ ）
A．用细口塑料瓶密封保存NH4F
B．用棕色的细口玻璃瓶密封低温保存AgNO3溶液
C．用标准液润洗滴定管后，将润洗液从滴定管上口倒出
D．用稀盐酸鉴别Na2SO3、Na2S2O3、Na2SO4三种溶液
3．（3分）口罩主要由无纺布（成分多为涤纶、丙纶、锦纶、氨纶或腈纶等）等原材料制作而成，其中涤纶的结构简式是。下列说法错误的是（ ）
A．无纺布和聚丙烯均为合成高分子材料
B．涤纶、锦纶、丙纶均可通过聚合反应合成
C．聚丙烯的结构简式：
D．涤纶的链节是
4．（3分）用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（ ）
A．标准状况下，22.4LCCl4中含有NA个CCl4分子
B．64g金属铜与足量硫完全反应时，转移的电子数为NA
C．1ml•L﹣1硫酸溶液中含H+数目为2NA
D．标准状况下，11.2LCH4中含有C—H键的数目为4NA
5．（3分）丙烯可发生如下转化，下列说法错误的是（ ）
A．丙烯与乙烯互为同系物
B．丙烯分子中最多有7个原子共平面
C．丙烯转化为X、Y的反应类型均是加成反应
D．X、Y可以发生水解反应
6．（3分）柠檬酸铁铵[（NH4）3Fe（C6H5O7）2]可用作铁质强化剂，以铁、硫酸、柠檬酸、过氧化氢、氨水等为原料可制备柠檬酸铁铵。下列说法中错误的是（ ）
A．第一电离能：N＞O＞C＞Fe
B．过氧化氢分子中只存在σ键
C．基态Fe3+的核外电子中，两种自旋状态的电子数之比为9：14
D．NH3中氮原子的2p轨道与氢原子的1s轨道重叠形成N—H键
7．（3分）下列有关物质结构与性质的理解正确的是（ ）
A．电负性大的元素，其第一电离能一定大
B．σ键存在于所有分子中
C．3px、3py、3pz三个轨道相互垂直，能量相等
D．干冰和冰的结构表明范德华力和氢键通常都具有方向性
8．（3分）根据下列实验操作、现象得出的结论正确的是（ ）
A．AB．BC．CD．D
9．（3分）某物质的结构如图所示。短周期元素X、Y、Z、W、M、Q的原子序数依次增大，已知X和W同周期，W和Q同主族。下列说法错误的是（ ）
A．电负性：M＞W＞Z＞Y
B．Y、Z、W的简单氢化物的键角依次减小
C．常温下，M的单质可以在水溶液中置换出W的单质
D．W的单质一定为非极性分子
10．（3分）Cr（OH）3可用于油漆颜料及羊毛处理。工业上以高铁铬铁矿（主要成分为Cr2O3，含Al2O3、SiO2、Fe2O3等杂质）为原料生产Cr（OH）3的工艺流程如图所示。
已知：①“焙烧”时，Cr2O3转化为Na2CrO4；②滤渣1的主要成分为Fe2O3；③“析铬”时S2﹣被Cr2O72-氧化为SO42-。
下列叙述正确的是（ ）
A．在实验室中“焙烧”在蒸发皿中进行
B．Cr2O3转化为Na2CrO4，说明Cr2O3是酸性氧化物
C．气体X是NH3
D．生成Cr（OH）3的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为4：3
11．（3分）中国科学院物理研究所合成了基于铁基超导体系掺杂调控的新型稀磁半导体LiZnqMnpAs（图乙），该材料是LiZnAs晶体（如图甲所示立方晶胞）中部分Zn原子被Mn原子代替后制成的。已知a点As原子的分数坐标为 (34，14，14)，图甲晶体的密度为dg•cm﹣3，晶胞参数为cpm。下列说法错误的是（ ）
A．b点As原子的分数坐标为 (34，34，34)
B．图乙晶体的最简化学式为
C．图乙晶胞结构中的As位于Zn、Mn形成的正四面体空隙中
D．阿伏加德罗常数NA=588×1030dc3ml﹣1
12．（3分）丙烯在催化剂上选择性还原NO的反应为C3H6（g）+9NO（g）⇌92N2（g）+3CO2（g）+3H2O（g）。在三个2L的恒容密闭容器中分别加入0.5ml C3H6和4.5ml NO发生上述反应，实验测得三个容器中n（NO）随时间（t）的变化如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．500℃条件下，曲线a所在的容器中使用了合适的催化剂
B．500℃条件下，20 min时达到平衡，则该容器中0～20min内用N2表示的平均反应速率为0.05ml•L﹣1•min﹣1
C．正反应速率：v（M）＞v（N）
D．800℃条件下，混合气体的起始压强与平衡压强之比为90：91
13．（3分）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
14．（3分）常温下，向C（NO3）2、Pb（NO3）2和HR的混合液中滴加NaOH溶液，pM与pH的关系如图所示。已知：pM＝﹣lgc（M），c（M）代表c（C2+）、c（Pb2+）或c(R-)c(HR)，Ksp[C（OH）2]＞Ksp[Pb（OH）2]。
下列叙述错误的是（ ）
A．X、Z分别代表﹣lgc（Pb2+）、﹣lgc(R-)c(HR)与pH的关系
B．常温下，弱酸HR的电离常数Ka＝1×10﹣5
C．图中a点对应的pH为6.5
D．常温下，C（OH）2和Pb（OH）2共存时：c（Pb2+）：c（C2+）＝105：1
二、非选择题：本题共4小题，共58分。
15．（15分）亚硝酸钠也称工业盐，能有效地控制、减少钢筋锈蚀，延长其使用寿命，还可用作织物染色的媒染剂、金属热处理剂。某实验小组在实验室中制备少量亚硝酸钠的实验装置如图1所示（夹持、加热装置略）：
回答下列问题：
（1）加热仪器M使木炭呈红热状态，然后通过恒压分液漏斗逐滴滴入浓硝酸，则仪器M中发生反应的化学方程式是 。加热仪器M的合适装置（图2）是 （填序号）。
（2）简述侧管N的作用： 。
（3）装置Ⅱ的作用是 。
（4）装置Ⅲ中盛有的试剂是 （填序号）。
a.碱石灰
b.浓硫酸
c.无水CaCl2
d.P2O5
（5）装置Ⅳ中Na2O2附着在蓬松的玻璃丝上，使用蓬松玻璃丝，而不是直接将Na2O2粉末放在玻璃管中的主要目的是 。
（6）实验过程中，装置V中酸性KMnO4溶液颜色逐渐变浅的原因是 。若该装置不采用倒扣漏斗，而是直接将导气管插入酸性KMnO4溶液中，可能导致的后果是 。
16．（14分）硫酸铈铵[（NH4）2Ce（SO4）3]（M1＝464）微溶于水，不溶于乙醇，溶于无机酸，可用作分析试剂、氧化剂。某工厂用含铈矿石[主要成分为Ce2（CO3）3]制备硫酸铈铵的工艺流程如图所示：
已知：①Ksp[Ce（OH）4]＝2×10﹣48。
②硫酸铈铵的熔点为130℃，沸点为330℃。
回答下列问题：
（1）含铈矿石进行的“一系列操作”包含用硫酸酸浸，其中铈浸出率与温度的关系如图1所示，铈浸出率与硫酸浓度的关系如图2所示。工业生产应选择的适宜温度是 ℃，适宜的硫酸浓度是 ml•L﹣1。
（2）步骤一中发生反应的离子方程式为 。
（3）步骤三中，反应生成Ce（OH）4的化学方程式为 。
（4）步骤三在0～30℃反应完全后又升温至90℃的目的是 。
（5）步骤四反应完全后的溶液经 、 过滤，得到晶体，最后用 洗涤2﹣3次后，得到高纯硫酸铈铵晶体。
（6）测定产品纯度。称取wg产品全部溶于水，配制成250mL溶液，准确量取25.00mL配制的溶液于锥形瓶中，以苯代邻氨基苯甲酸为指示剂，用0.10ml•L﹣1（NH4）2Fe（SO4）2溶液滴定（滴定反应为Fe2++Ce4+＝Ce3++Fe3+），起始读数为V0mL，终点时溶液恰好由紫红色变为亮黄色，此时滴定管的读数为V1mL，则该产品的纯度为 %（用含w、V0、V1的代数式表示）。
17．（15分）甲醇是重要的化工原料之一，也可用作燃料，利用合成气（主要成分为CO、CO2和H2）可以合成甲醇，涉及的反应如下：
反应i：CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g） ΔH1
反应ii：CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g） ΔH2＝﹣49.9kJ⋅ml﹣1
反应iii：CO2（g）+H2（g）⇌CO（g）+H2O（g） ΔH3＝+41.6kJ⋅ml﹣1
请回答下列问题：
（1）在某催化剂作用下，反应i的反应历程如图1所示（图中数据表示微粒数目以及微粒的相对总能量，*表示吸附在催化剂上）：
①反应i在 （填“较低”或“较高”）温度下才能自发进行。
②结合反应历程，写出反应i中生成甲醇的决速步骤的反应方程式： 。
③m＝ （计算结果保留两位有效数字，已知1eV＝1.6×10﹣22kJ）。
（2）反应i的Archenius经验公式Rlnk=-EaT+C（Ea为活化能，k为速率常数，R和C均为常数，T为温度），实验数据如图中曲线M所示。当改变外界条件时，实验数据如图2中曲线N所示，则实验可能改变的外界条件是 。
（3）将一定量的CO2（g）和H2（g）充入密闭容器中并加入合适的催化剂，只发生反应ii和iii。相同温度下，在不同压强下测得CO2的平衡转化率、CH3OH（g）的选择性[n(CH3OH)n(CH3OH)+n(CO)×100%]和CO的选择性[n(CO)n(CH3OH)+n(CO)×100%]随压强的变化曲线如图3所示。图中表示CO2的平衡转化率的曲线是 （填“m”“n”或“p”），简述判断方法： 。
（4）有研究认为，在某催化剂作用下反应ii先后通过反应iii、i来实现。保持温度T不变，向一恒容密闭容器中充入4ml CO2和8ml H2，在该催化剂作用下发生反应，经5min达到平衡，测得H2O（g）的物质的量为3ml，起始及达平衡时容器的总压强分别为1.5akPa、akPa，则从开始到平衡用H2分压表示的平均反应速率为 kPa•min﹣1（用含a的式子表示，下同，分压＝总压x物质的量分数）；反应ii的压强平衡常数Kp＝ （kPa）﹣2（Kp为用分压代替浓度计算的平衡常数）。
（5）光催化CO2制甲醇技术也是研究热点。铜基纳米光催化材料还原CO2的机理如图4所示，光照时，低能价带失去电子并产生空穴（h+，具有强氧化性）。在低能价带上，H2O直接转化为O2的电极反应式为 。
18．（14分）化合物H在医药应用以及合成方面有潜在价值，其合成路线之一如下：
已知：（Z＝—COOR、—COOH等）
（1）已知的名称为3﹣甲基﹣2﹣丁烯﹣1﹣醇，按此命名原则，B的名称为 。
（2）D中含氧官能团的名称为 ；1ml D最多能与 ml H2发生加成反应。
（3）指出反应类型：A→B ；G→H 。
（4）写出F转化为G的化学方程式： 。
（5）E的同分异构体X满足以下结构与性质：
i．遇FeCl3溶液发生显色反应；
ii．能发生水解反应，酸性条件下水解产物分子中均只有2种不同化学环境的氢。则X的结构简式可能为 （列举1种）。
（6）写出以异戊二烯和为原料制备的合成路线： （无机试剂任用）。
2023-2024学年河北省沧衡名校联盟高三（上）期末化学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1．（3分）明代宋应星《天工开物》中“汲水而上，入于釜中煎炼，顷刻结盐，色成至白”描述了井盐的生产过程，若在实验室实现“色成至白”的目的，没有用到的仪器是（ ）
A．蒸发皿B．玻璃棒C．泥三角D．三脚架
【分析】从“水”中析出NaCl的基本方法是蒸发结晶，需要用到蒸发皿、玻璃棒、三脚架，据此进行解答。
【解答】解：从“水”中析出NaCl的基本方法是蒸发结晶，需要用到蒸发皿、玻璃棒、三脚架，不需要泥三角，
故选：C。
【点评】本题考查混合物的分离提纯，为高频考点，把握物质的性质、混合物的分离方法为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意实验装置的作用，题目难度不大。
2．（3分）实验室中，下列做法不合理的是（ ）
A．用细口塑料瓶密封保存NH4F
B．用棕色的细口玻璃瓶密封低温保存AgNO3溶液
C．用标准液润洗滴定管后，将润洗液从滴定管上口倒出
D．用稀盐酸鉴别Na2SO3、Na2S2O3、Na2SO4三种溶液
【分析】A．NH4F水解生成HF，HF能腐蚀玻璃；
B．硝酸银等见光易分解的物质；
C．用标准液润洗滴定管后，应将润洗液从滴定管下口流出；
D．稀盐酸分别加入Na2SO3、Na2S2O3、Na2SO4三种溶液中，Na2SO3中产生无色有刺激性气味的二氧化硫、Na2S2O3中有硫单质析出使溶液变浑浊且产生无色有刺激性气味的二氧化硫、Na2SO4中不反应无明显现象。
【解答】解：A．NH4F水解生成HF，HF能腐蚀玻璃，不能用玻璃瓶应该用细口塑料瓶密封保存NH4F，故A正确；
B．硝酸银等见光易分解的物质，应用棕色的细口玻璃瓶密封低温保存AgNO3溶液，故B正确；
C．用标准液润洗滴定管后，应将润洗液从滴定管下口流出，故C错误；
D．稀盐酸分别加入Na2SO3、Na2S2O3、Na2SO4三种溶液中，Na2S2O3中有硫单质析出使溶液变浑浊且产生无色有刺激性气味的二氧化硫、Na2SO3中产生无色有刺激性气味的二氧化硫、Na2SO4中不反应无明显现象，可鉴别三种溶液，故D正确；
故选：C。
【点评】本题考查试剂的保存，侧重考查学生基础知识的掌握情况，试题难度中等。
3．（3分）口罩主要由无纺布（成分多为涤纶、丙纶、锦纶、氨纶或腈纶等）等原材料制作而成，其中涤纶的结构简式是。下列说法错误的是（ ）
A．无纺布和聚丙烯均为合成高分子材料
B．涤纶、锦纶、丙纶均可通过聚合反应合成
C．聚丙烯的结构简式：
D．涤纶的链节是
【分析】A．塑料、合成纤维、合成橡胶均属合成高分子材料；
B．涤纶、锦纶、丙纶都是高分子化合物；
C．聚丙烯是丙烯发生加聚反应生成；
D．涤纶的结构简式可知，涤纶为缩聚反应的产物。
【解答】解：A．无纺布成分多为涤纶、丙纶、锦纶、氨纶或腈纶等和聚丙烯均为合成高分子材料，故A正确；
B．涤纶、锦纶、丙纶都是高分子化合物，均可通过聚合反应合成，故B正确；
C．聚丙烯的结构简式：，故C错误；
D．对苯二甲酸与乙二醇通过缩聚反应生成，所以该聚合物的单体为：HOCH2CH2OH和，涤纶的链节是，故D正确；
故选：C。
【点评】本题考查了有机高分子化合物结构的分析判断、高聚物反应的理解应用，题目难度中等，明确反应的原理和有机物的性质是解题的关键。
4．（3分）用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（ ）
A．标准状况下，22.4LCCl4中含有NA个CCl4分子
B．64g金属铜与足量硫完全反应时，转移的电子数为NA
C．1ml•L﹣1硫酸溶液中含H+数目为2NA
D．标准状况下，11.2LCH4中含有C—H键的数目为4NA
【分析】A．根据CCl4在标准状况下是液体进行分析；
B．根据2Cu+S△¯=Cu2S～2e﹣进行分析；
C．根据题干未告知溶液的体积进行分析；
D．根据1分子CH4中含有4个C—H键，进行分析。
【解答】解：A．CCl4在标准状况下是液体，故无法计算标准状况下，22.4 L CCl4中含有CCl4的分子数目，故A错误；
B．已知2Cu+S△¯=Cu2S，故64 g金属铜与足量硫完全反应时，转移的电子数为64g64g⋅ml-1×1×NAml-1=NA，故B正确；
C．题干未告知溶液的体积，故无法计算1ml•L﹣1H2SO4溶液中含H+数目，故C错误；
D．1个甲烷分子中含有4个C—H键，故标准状况下，11.2 L 甲烷中含有C—H键的数目为⋅ml-1×4×NAml-1=2NA，故D错误；
故选：B。
【点评】本题主要考查阿伏加德罗常数等，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．（3分）丙烯可发生如下转化，下列说法错误的是（ ）
A．丙烯与乙烯互为同系物
B．丙烯分子中最多有7个原子共平面
C．丙烯转化为X、Y的反应类型均是加成反应
D．X、Y可以发生水解反应
【分析】A．结构相似，在分子组成上相差1个CH2原子团的化合物互为同系物；
B．乙烯中6个原子共平面，甲烷中3个原子共平面，单键可以旋转；
C．丙烯转化为X、Y过程反应类型分别为取代反应、加成反应；
D．X和Y都是卤代烃。
【解答】解：A．结构相似，在分子组成上相差1个CH2原子团的化合物互为同系物；丙烯（C3H6）和乙烯（C2H4）在分子组成上相差1个CH2原子团，且结构相似，互为同系物，故A正确；
B．乙烯中6个原子共平面，甲烷中3个原子共平面，单键可以旋转，则丙烯分子中最多有7个原子共平面，故B正确；
C．由分子式可知，丙烯转化为X、Y过程反应类型分别为取代反应、加成反应，故C错误；
D．X和Y都是卤代烃，可以发生水解反应，故D正确；
故选：C。
【点评】本题考查有机物的结构与性质，侧重考查学生有机基础知识的掌握情况，试题难度中等。
6．（3分）柠檬酸铁铵[（NH4）3Fe（C6H5O7）2]可用作铁质强化剂，以铁、硫酸、柠檬酸、过氧化氢、氨水等为原料可制备柠檬酸铁铵。下列说法中错误的是（ ）
A．第一电离能：N＞O＞C＞Fe
B．过氧化氢分子中只存在σ键
C．基态Fe3+的核外电子中，两种自旋状态的电子数之比为9：14
D．NH3中氮原子的2p轨道与氢原子的1s轨道重叠形成N—H键
【分析】A．氮原子2p能级上电子排布是半充满状态，比较稳定，第一电离能较高；
B．H2O2的结构式为H—O—O—H；
C．基态Fe3+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5；
D．NH3分子中氮原子为sp3杂化。
【解答】解：A．氮原子2p能级上电子排布是半充满状态，比较稳定，第一电离能较高，故第一电离能：N＞O＞C＞Fe，故A正确；
B．单键是σ键，H2O2的结构式为H—O—O—H，分子中只存在σ键，故B正确；
C．基态Fe3+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，两种自旋状态的电子数之比为9：14，故C正确；
D．NH3分子中氮原子为sp3杂化，NH3中氮原子的sp3杂化轨道与氢原子的1s轨道形成N—H键，不是2p轨道，故D错误；
故选：D。
【点评】本题考查元素周期律，侧重考查学生基础知识的掌握情况，试题难度中等。
7．（3分）下列有关物质结构与性质的理解正确的是（ ）
A．电负性大的元素，其第一电离能一定大
B．σ键存在于所有分子中
C．3px、3py、3pz三个轨道相互垂直，能量相等
D．干冰和冰的结构表明范德华力和氢键通常都具有方向性
【分析】A．电负性O＞N，第一电离能O＜N；
B．氦气等稀有气体的分子是单原子分子；
C．p能级在空间有三种取向相互垂直且能量相同；
D．范德华力不具有方向性。
【解答】解：A．电负性大的元素，其第一电离能不一定大，例如：电负性O＞N，第一电离能O＜N，故A错误；
B．氦气等稀有气体的分子是单原子分子、不存在σ键，故B错误；
C．p能级在空间有三种取向相互垂直且能量相同，例如3px、3py、3pz三个轨道是相互垂直能量相等，故C正确；
D．范德华力不具有方向性，氢键具有方向性，干冰含有范德华力，水中含有氢键，故D错误；
故选：C。
【点评】本题考查元素周期律，侧重考查学生基础知识的掌握情况，试题难度中等。
8．（3分）根据下列实验操作、现象得出的结论正确的是（ ）
A．AB．BC．CD．D
【分析】A．有气泡产生，说明盐酸与Na2SO3反应，有白色沉淀产生，说明含SO42-；
B．待测液可能是铵盐溶液或氨水；
C．不能排除是FeO、Fe2O3的混合物；
D．不能排除溶液中可能存在高锰酸根等强氧化性离子。
【解答】解：A．取少许疑似变质的Na2SO3粉末，加蒸馏水配成溶液，滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，有气泡产生，说明盐酸与Na2SO3反应，有白色沉淀产生，说明含SO42-，Na2SO3粉末部分变质，故A正确；
B．向待测液中滴加NaOH浓溶液，微热，再将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，红色石蕊试纸变蓝，生成氨气，待测液可能是铵盐溶液或氨水，故B错误；
C．在两支盛有少许铁的氧化物粉末的试管中分别加入稀硫酸，然后分别滴入酸性KMnO4溶液、KSCN溶液，滴入的酸性KMnO4溶液褪色，说明含有亚铁离子；滴入KSCN溶液后变为红色，说明含有铁离子，不能排除是FeO、Fe2O3的混合物，故C错误；
D．在待测液中滴加浓盐酸，将产生的气体通入品红溶液中，品红溶液褪色，生成二氧化硫或氯气，不能排除溶液中可能存在高锰酸根等强氧化性离子，故D错误；
故选：A。
【点评】本题考查实验方案的设计，侧重考查学生无机实验的掌握情况，试题难度中等。
9．（3分）某物质的结构如图所示。短周期元素X、Y、Z、W、M、Q的原子序数依次增大，已知X和W同周期，W和Q同主族。下列说法错误的是（ ）
A．电负性：M＞W＞Z＞Y
B．Y、Z、W的简单氢化物的键角依次减小
C．常温下，M的单质可以在水溶液中置换出W的单质
D．W的单质一定为非极性分子
【分析】X、Y、Z、W、M、Q为原子序数依次增大的短周期元素，W和Q同主族，由阴离子的结构可知，W、Q形成共价键的数目分别为2和6，则W为O元素、Q为S元素；X和W同周期，且存在X+，故X为Li元素；Y、M形成共价键的数目分别为4和1，则Y为C元素、Z为N元素、M为F元素，据此作答。
【解答】解：A．同周期从左至右元素的电负性呈增大趋势，故电负性：F＞O＞N＞C，即M＞W＞Z＞Y，故A正确；
B．由于CH4、NH3、H2O中心原子均为sp3杂化，但中心原子的孤电子对数依次增多，因此键角依次减小，所以键角：CH4＞NH3＞H2O，故B正确；
C．氟元素的非金属性强于氧元素，氟气能与水发生置换反应生成氢氟酸和氧气，故C正确；
D．O元素的单质有O2和O3，臭氧是空间构型为V形的极性分子，故D错误；
故选：D。
【点评】本题考查元素推断和元素周期律，侧重考查元素周期律的掌握情况，试题难度中等。
10．（3分）Cr（OH）3可用于油漆颜料及羊毛处理。工业上以高铁铬铁矿（主要成分为Cr2O3，含Al2O3、SiO2、Fe2O3等杂质）为原料生产Cr（OH）3的工艺流程如图所示。
已知：①“焙烧”时，Cr2O3转化为Na2CrO4；②滤渣1的主要成分为Fe2O3；③“析铬”时S2﹣被Cr2O72-氧化为SO42-。
下列叙述正确的是（ ）
A．在实验室中“焙烧”在蒸发皿中进行
B．Cr2O3转化为Na2CrO4，说明Cr2O3是酸性氧化物
C．气体X是NH3
D．生成Cr（OH）3的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为4：3
【分析】工业上以高铁铬铁矿（主要成分为Cr2O3，含Fe2O3、SiO2、Al2O3等杂质）为原料生产Cr（OH）3和金属Al，高铁铬铁矿通入空气、加入碳酸钠焙烧生成二氧化碳，“焙烧”过程中，Cr2O3反应转化为Na2CrO4，二氧化硅和碳酸钠反应生成硅酸钠，氧化铝和碳酸钠反应生成偏铝酸钠，过滤得到滤渣为Fe2O3，通入二氧化碳气体调节溶液pH可使偏铝酸根和硅酸根转化为沉淀从而使铝元素、硅元素与铬元素分离，便于后续达到“析铬”的目的，加入硫化钠生成Cr（OH）3。
【解答】解：A．在实验室中“焙烧”在坩埚中进行，故A错误；
B．Cr2O3转化为Na2CrO4，Cr元素化合价由+3价变成+6价，无法说明Cr2O3是酸性氧化物，故B错误；
C．根据分析可知，气体X为二氧化碳，故C错误；
D．根据已知条件③可知加硫化钠析铬的离子方程式为3S2﹣+4Cr2O72-+16H2O＝8Cr（OH）3↓+3SO42-+8OH﹣，Na2Cr2O7是氧化剂，Na2S是还原剂，氧化剂与还原剂的物质的量之比为4：3，故D正确；
故选：D。
【点评】本题考查分离提纯，侧重考查学生分离提纯基础知识的掌握情况，试题难度中等。
11．（3分）中国科学院物理研究所合成了基于铁基超导体系掺杂调控的新型稀磁半导体LiZnqMnpAs（图乙），该材料是LiZnAs晶体（如图甲所示立方晶胞）中部分Zn原子被Mn原子代替后制成的。已知a点As原子的分数坐标为 (34，14，14)，图甲晶体的密度为dg•cm﹣3，晶胞参数为cpm。下列说法错误的是（ ）
A．b点As原子的分数坐标为 (34，34，34)
B．图乙晶体的最简化学式为
C．图乙晶胞结构中的As位于Zn、Mn形成的正四面体空隙中
D．阿伏加德罗常数NA=588×1030dc3ml﹣1
【分析】A．将晶胞切割成8个小立方体，a点原子位于左下前小立方体的体心，b点原子位于右上后小立方体的体心；
B．根据均摊法计算图乙中各原子个数；
C．由图乙晶胞结构图可知，距As最近的Zn、Mn位于相邻的顶点和面心；
D．由图乙可知，Li位于棱心和体心，个数为12×14+1＝4，4个As位于体内，Zn位于顶点和面心，个数为6×12+8×18=4，晶胞质量为4×(7+65+75)NAg=588NAg，晶胞体积为c3×10﹣30cm3，根据ρ=mV可得NA。
【解答】解：A．将晶胞切割成8个小立方体，a点原子位于左下前小立方体的体心，b点原子位于右上后小立方体的体心，a点As原子的分数坐标为 (34，14，14)，则b点As原子的分数坐标为 (34，34，34)，故A正确；
B．由图乙可知，Li位于棱心和体心，个数为12×14+1＝4，4个As位于体内，Zn位于顶点和面心，个数为5×12+4×18=3，Mn位于顶点和面心，个数为1×12+4×18=1，Li：Zn：Mn：As＝4：3：1：4，其化学式为Li4Zn3MnAs4，故B错误；
C．由图乙晶胞结构图可知，距As最近的Zn、Mn位于相邻的顶点和面心，构成四面体，即As位于Zn、Mn形成的正四面体空隙中，故C正确；
D．由图乙可知，Li位于棱心和体心，个数为12×14+1＝4，4个As位于体内，Zn位于顶点和面心，个数为6×12+8×18=4，晶胞质量为4×(7+65+75)NAg=588NAg，晶胞体积为c3×10﹣30cm3，根据ρ=mV可得，dg•cm﹣3=588NAc3×10-30g•cm﹣3，则NA=588×1030dc3ml﹣1，故D正确；
故选：B。
【点评】本题考查晶体结构，掌握晶胞计算是关键，侧重考查学生识图、分析能力，题目难度中等。
12．（3分）丙烯在催化剂上选择性还原NO的反应为C3H6（g）+9NO（g）⇌92N2（g）+3CO2（g）+3H2O（g）。在三个2L的恒容密闭容器中分别加入0.5ml C3H6和4.5ml NO发生上述反应，实验测得三个容器中n（NO）随时间（t）的变化如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．500℃条件下，曲线a所在的容器中使用了合适的催化剂
B．500℃条件下，20 min时达到平衡，则该容器中0～20min内用N2表示的平均反应速率为0.05ml•L﹣1•min﹣1
C．正反应速率：v（M）＞v（N）
D．800℃条件下，混合气体的起始压强与平衡压强之比为90：91
【分析】A．500℃条件下，曲线a反应速率加快，n（NO）物质的量不变，平衡不移动；
B．500℃条件下，20 min时达到平衡，则该容器中0～20min内用NO 表示的反应速率为v(NO)=(4.5-2)ml2L20min=0.0625ml⋅L-1⋅mim-1；
C．M点温度较高，反应物浓度较大，反应速率快；
D．根据三段式：
C3H6（g）+9NO（g）⇌92N2（g）+3CO2（g）+3H2O（g）
起始：0.5 4.5 0 0 0
变化：19 1 12 13 13
平衡：0.5-19 3.5 12 13 13。
【解答】解：A．500℃条件下，曲线a反应速率加快，n（NO）物质的量不变，平衡不移动，所在的容器中使用了合适的催化剂，故A正确；
B．500℃条件下，20 min时达到平衡，则该容器中0～20min内用NO 表示的反应速率为v(NO)=(4.5-2)ml2L20min=0.0625ml⋅L-1⋅mim-1，用N2表示的平均反应速率为0.03125ml•L﹣1•min﹣1，故B错误；
C．M点温度较高，反应物浓度较大，反应速率快，故C正确；
D．根据三段式：
C3H6（g）+9NO（g）⇌92N2（g）+3CO2（g）+3H2O（g）
起始：0.5 4.5 0 0 0
变化：19 1 12 13 13
平衡：0.5-19 3.5 12 13 13
P0：P平＝n0：n平＝90：91，故D正确；
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。
13．（3分）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
【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。
14．（3分）常温下，向C（NO3）2、Pb（NO3）2和HR的混合液中滴加NaOH溶液，pM与pH的关系如图所示。已知：pM＝﹣lgc（M），c（M）代表c（C2+）、c（Pb2+）或c(R-)c(HR)，Ksp[C（OH）2]＞Ksp[Pb（OH）2]。
下列叙述错误的是（ ）
A．X、Z分别代表﹣lgc（Pb2+）、﹣lgc(R-)c(HR)与pH的关系
B．常温下，弱酸HR的电离常数Ka＝1×10﹣5
C．图中a点对应的pH为6.5
D．常温下，C（OH）2和Pb（OH）2共存时：c（Pb2+）：c（C2+）＝105：1
【分析】C（OH）2、Pb（OH）2的物质类型相似，二者的pM随pH的变化曲线应是平行线，则曲线Z代表﹣lgc(R-)c(HR)与pH的关系，由图可知pM＝0时c（HR）＝c（R﹣），溶液的pH＝5，此时K（HR）=c(R-)⋅c(H+)c(HR)=c（H+）＝1×10﹣5；由曲线X可知，pM＝0时溶液的pH＝4，c（OH﹣）=10-1410-4ml/L＝10﹣10ml/L，可得 Ksp＝10﹣20，由曲线Y上（8，3）点数值可得 Ksp＝10﹣15，Ksp[C（OH）2]＞Ksp[Pb（OH）2]，所以X、Y分别代表﹣lgc（Pb2+）、﹣lgc（G2+）与pH的关系，且Ksp[C（OH）2]＝10﹣15，Ksp[Pb（OH）2]＝10﹣20，据此分析解答。
【解答】解：A．由上述分析可知，曲线X、Y、Z分别代表﹣lgc（Pb2+）、﹣lgc（G2+）、﹣lgc(R-)c(HR)与pH的关系，故A正确；
B．曲线Z代表﹣lgc(R-)c(HR)与pH的关系，pM＝0时c（HR）＝c（R﹣），溶液的pH＝5，此时K（HR）=c(R-)⋅c(H+)c(HR)=c（H+）＝1×10﹣5，故B正确；
C．Ksp[C（OH）2]＝10﹣15，当pM＝0时c（G2+）＝1ml/L，c（OH﹣）＝10﹣7.5ml/L，c（H+）=10-1410-7.5ml/L＝10﹣6.5ml/L，pH＝6.5，即a＝6.5，故C正确；
D．C（OH）2和Pb（OH）2共存时：c（Pb2+）：c（C2+）＝Ksp[Pb（OH）2]：Ksp[C（OH）2]＝10﹣20：10﹣15＝10﹣5：1＝1：105，故D错误；
故选：D。
【点评】本题考查沉淀溶解平衡、酸碱混合溶液的定性判断，侧重图象分析判断能力及基础知识综合运用能力考查，明确图中曲线表示的意义、溶度积常数的计算应用是解题关键，题目难度中等。
二、非选择题：本题共4小题，共58分。
15．（15分）亚硝酸钠也称工业盐，能有效地控制、减少钢筋锈蚀，延长其使用寿命，还可用作织物染色的媒染剂、金属热处理剂。某实验小组在实验室中制备少量亚硝酸钠的实验装置如图1所示（夹持、加热装置略）：
回答下列问题：
（1）加热仪器M使木炭呈红热状态，然后通过恒压分液漏斗逐滴滴入浓硝酸，则仪器M中发生反应的化学方程式是 C+4HNO3△¯CO2↑+4NO2↑+2H2O 。加热仪器M的合适装置（图2）是 a （填序号）。
（2）简述侧管N的作用： 平衡压强，使液体顺利滴下 。
（3）装置Ⅱ的作用是 NO2使其转化为NO 。
（4）装置Ⅲ中盛有的试剂是 acd （填序号）。
a.碱石灰
b.浓硫酸
c.无水CaCl2
d.P2O5
（5）装置Ⅳ中Na2O2附着在蓬松的玻璃丝上，使用蓬松玻璃丝，而不是直接将Na2O2粉末放在玻璃管中的主要目的是 增大固体与气体的接触面积，使反应更加充分 。
（6）实验过程中，装置V中酸性KMnO4溶液颜色逐渐变浅的原因是 NO具有还原性，将高锰酸钾还原 。若该装置不采用倒扣漏斗，而是直接将导气管插入酸性KMnO4溶液中，可能导致的后果是 发生倒吸 。
【分析】分析图示装置可知，I中木炭与浓硝酸反应产生二氧化氮与二氧化碳，经装置Ⅱ处理后，二氧化氮转化为一氧化氮，进入装置Ⅳ中反应，制备亚硝酸钠，装置V用于吸收NO，据此分析回答问题。
【解答】解：（1）木炭与浓硝酸反应，产生NO2与CO2，对应化学方程式为C+4HNO3△¯CO2↑+4NO2↑+2H2O，加热仪器M的合适装置使用a，
故答案为：C+4HNO3△¯CO2↑+4NO2↑+2H2O；a；
（2）侧管N的作用是平衡压强，使液体顺利滴下，
故答案为：平衡压强，使液体顺利滴下；
（3）结合分析可知，装置Ⅱ的作用是吸收NO2使其转化为NO，
故答案为：NO2使其转化为NO；
（4）结合分析可知，装置Ⅲ的作用是干燥产生的气体，图示固体干燥剂都可以使用，
故答案为：acd；
（5）装置Ⅳ中Na2O2附着在蓬松的玻璃丝上，使用蓬松玻璃丝，而不是直接将Na2O2粉末放在玻璃管中的主要目的是增大固体与气体的接触面积，使反应更加充分，
故答案为：增大固体与气体的接触面积，使反应更加充分；
（6）实验过程中，装置V中酸性KMnO4溶液颜色逐渐变浅的原因是NO具有还原性，将高锰酸钾还原，若该装置不采用倒扣漏斗，而是直接将导气管插入酸性KMnO4溶液中，可能导致的后果是发生倒吸，
故答案为：NO具有还原性，将高锰酸钾还原；发生倒吸。
【点评】本题考查物质的制备实验方案设计，为高考常见题型和高频考点，侧重考查学生知识综合应用、根据实验目的及物质的性质进行分析、实验基本操作能力及实验方案设计能力，综合性较强，注意把握物质性质以及对题目信息的获取与使用，难度中等。
16．（14分）硫酸铈铵[（NH4）2Ce（SO4）3]（M1＝464）微溶于水，不溶于乙醇，溶于无机酸，可用作分析试剂、氧化剂。某工厂用含铈矿石[主要成分为Ce2（CO3）3]制备硫酸铈铵的工艺流程如图所示：
已知：①Ksp[Ce（OH）4]＝2×10﹣48。
②硫酸铈铵的熔点为130℃，沸点为330℃。
回答下列问题：
（1）含铈矿石进行的“一系列操作”包含用硫酸酸浸，其中铈浸出率与温度的关系如图1所示，铈浸出率与硫酸浓度的关系如图2所示。工业生产应选择的适宜温度是 95 ℃，适宜的硫酸浓度是 3.0 ml•L﹣1。
（2）步骤一中发生反应的离子方程式为 2Ce3++6HCO3-=Ce2(CO3)3↓+3CO2↑+3H2O 。
（3）步骤三中，反应生成Ce（OH）4的化学方程式为 Ce2(SO4)3+H2O2+6NH3⋅H2O△¯2Ce(OH)4↓+3(NH4)2SO4 。
（4）步骤三在0～30℃反应完全后又升温至90℃的目的是 除去过量的过氧化氢 。
（5）步骤四反应完全后的溶液经 蒸发浓缩 、 冷却结晶 过滤，得到晶体，最后用 乙醇 洗涤2﹣3次后，得到高纯硫酸铈铵晶体。
（6）测定产品纯度。称取wg产品全部溶于水，配制成250mL溶液，准确量取25.00mL配制的溶液于锥形瓶中，以苯代邻氨基苯甲酸为指示剂，用0.10ml•L﹣1（NH4）2Fe（SO4）2溶液滴定（滴定反应为Fe2++Ce4+＝Ce3++Fe3+），起始读数为V0mL，终点时溶液恰好由紫红色变为亮黄色，此时滴定管的读数为V1mL，则该产品的纯度为 46.4(V1-V0)w %（用含w、V0、V1的代数式表示）。
【分析】含铈矿石经过一系列操作，Ce3+进入溶液中，加入NH4HCO3溶液得到Ce2（CO3）3，加入0.5ml/LH2SO4溶液得到Ce2（SO4）3溶液，加入过氧化氢将三价Ce氧化为四价Ce，加入氨水控温在0～30℃，然后升温至90℃得到Ce（OH）4悬浊液，加入硫酸、硫酸铵得到硫酸铈铵晶体。
【解答】解：（1）由图1可知，适宜的温度为95℃，温度再高，Ce的浸出率基本不变；由图2可知，硫酸的浓度为3.0ml/L时，Ce的浸出率最高，
故答案为：95；3.0；
（2）根据上述分析，步骤一中含Ce3+溶液与NH4HCO3反应生成Ce2（CO3）3，说明碳酸氢根电离出的碳酸根与Ce3+结合，氢离子与其他的碳酸氢根结合成碳酸，故离子方程式为2Ce3++6HCO3-=Ce2（CO3）3↓+3CO2↑+3H2O，
故答案为：2Ce3++6HCO3-=Ce2(CO3)3↓+3CO2↑+3H2O；
（3）步骤三中Ce2（SO4）3与H2O2、NH3•H2O反应生成Ce（OH）4，反应中Ce元素的化合价由+3变为+4、过氧化氢中O元素的化合价由﹣1变为﹣2，根据得失电子守恒、原子守恒可知，化学方程式为Ce2(SO4)3+H2O2+6NH3⋅H2O△¯2Ce(OH)4↓+3(NH4)2SO4，
故答案为：Ce2(SO4)3+H2O2+6NH3⋅H2O△¯2Ce(OH)4↓+3(NH4)2SO4；
（4）过氧化氢不稳定、氨水易挥发，所以步骤三中反应温度需要控制在0～30℃，反应完全后，要将混合物升温至90℃，目的是使过氧化氢分解为水和氧气，除去过量的过氧化氢，
故答案为：除去过量的过氧化氢；
（5）步骤四反应完全后的溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，得到晶体；硫酸铈铵微溶于水，不溶于乙醇，故最后用乙醇洗涤2～3次后，得到高纯硫酸铈铵晶体，
故答案为：蒸发浓缩；冷却结晶；乙醇；
（6）n（Fe2+）=0.1ml⋅L-1×(V1-V0)×10-3L=1.0×10﹣4（V1﹣V0）ml，根据离子方程式：Fe2++Ce4+＝Ce3++Fe3+可知，n（Ce4+）＝1.0×10﹣4（V1﹣V0）ml，故原样品中[（NH4）2Ce（SO4）3]的物质的量为1.0×10﹣3（V1﹣V0）ml，该产品的纯度为1.0×10-3(V1-V0)ml×464g/mlwg×100%=46.4(V1-V0)w%，
故答案为：46.4(V1-V0)w。
【点评】本题考查实验方案的设计，侧重考查学生无机实验的掌握情况，试题难度中等。
17．（15分）甲醇是重要的化工原料之一，也可用作燃料，利用合成气（主要成分为CO、CO2和H2）可以合成甲醇，涉及的反应如下：
反应i：CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g） ΔH1
反应ii：CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g） ΔH2＝﹣49.9kJ⋅ml﹣1
反应iii：CO2（g）+H2（g）⇌CO（g）+H2O（g） ΔH3＝+41.6kJ⋅ml﹣1
请回答下列问题：
（1）在某催化剂作用下，反应i的反应历程如图1所示（图中数据表示微粒数目以及微粒的相对总能量，*表示吸附在催化剂上）：
①反应i在 较低 （填“较低”或“较高”）温度下才能自发进行。
②结合反应历程，写出反应i中生成甲醇的决速步骤的反应方程式： CO*（g）+2H2（g）＝HCO*（g）+32H2*（g） 。
③m＝ 0.95 （计算结果保留两位有效数字，已知1eV＝1.6×10﹣22kJ）。
（2）反应i的Archenius经验公式Rlnk=-EaT+C（Ea为活化能，k为速率常数，R和C均为常数，T为温度），实验数据如图中曲线M所示。当改变外界条件时，实验数据如图2中曲线N所示，则实验可能改变的外界条件是 加入了高效催化剂 。
（3）将一定量的CO2（g）和H2（g）充入密闭容器中并加入合适的催化剂，只发生反应ii和iii。相同温度下，在不同压强下测得CO2的平衡转化率、CH3OH（g）的选择性[n(CH3OH)n(CH3OH)+n(CO)×100%]和CO的选择性[n(CO)n(CH3OH)+n(CO)×100%]随压强的变化曲线如图3所示。图中表示CO2的平衡转化率的曲线是 n （填“m”“n”或“p”），简述判断方法： 反应ii是气体体积减小的反应，反应iii是气体体积不变的反应，增大压强时平衡正向移动，CO2的平衡转化率增大 。
（4）有研究认为，在某催化剂作用下反应ii先后通过反应iii、i来实现。保持温度T不变，向一恒容密闭容器中充入4ml CO2和8ml H2，在该催化剂作用下发生反应，经5min达到平衡，测得H2O（g）的物质的量为3ml，起始及达平衡时容器的总压强分别为1.5akPa、akPa，则从开始到平衡用H2分压表示的平均反应速率为 0.875a kPa•min﹣1（用含a的式子表示，下同，分压＝总压x物质的量分数）；反应ii的压强平衡常数Kp＝ 384a2 （kPa）﹣2（Kp为用分压代替浓度计算的平衡常数）。
（5）光催化CO2制甲醇技术也是研究热点。铜基纳米光催化材料还原CO2的机理如图4所示，光照时，低能价带失去电子并产生空穴（h+，具有强氧化性）。在低能价带上，H2O直接转化为O2的电极反应式为 2H2O﹣4e﹣＝O2↑+4H+ 。
【分析】（1）①由图可知，反应i为放热反应，且ΔS＜0，结合反应自发进行的条件ΔH﹣TΔS＜0分析判断；
②活化能越大，反应的反应速率越慢，对整个反应的反应速率有决定作用；
③反应ii：CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（g）ΔH2＝﹣49.9kJ⋅ml﹣1，反应iii：CO2（g）+H2（g）⇌CO（g）+H2O（g） ΔH3＝+41.6kJ⋅ml﹣1，根据盖斯定律：反应i＝反应ii﹣反应iii，即CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）ΔH1＝﹣49.9kJ⋅ml﹣1﹣（+41.6kJ⋅ml﹣1）＝﹣91.5kJ/ml，1mlCO（g）和2mlH2（g）反应生成1mlCH3OH（g）时放出91.5kJ热量，结合1eV＝1.6×10﹣22kJ计算1个CO分子和2个H2分子反应的反应热；
（2）由图可知，温度T一定时速率常数k随活化能Ea的变化而变化，活化能越低反应速率越快；
（3）反应ii是气体体积减小的反应，增大压强时平衡正向移动，CO2的平衡转化率增大，反应iii是气体体积不变的反应，增大压强时平衡不移动，CO2的平衡转化率不变，则增大压强时CO2的平衡转化率增大，CH3OH（g）的选择性增大，CO的选择性减小，并且CH3OH（g）的选择性和CO的选择性之和为100%；
（4）恒温恒容条件下，气体的压强之比等于其物质的量之比，起始及达平衡时容器的总压强分别为1.5akPa、akPa，起始时气体总物质的量为12ml，则平衡时气体的总物质的量为121.5a×aml＝8ml，设平衡时n（H2）＝xml，n（CO2）＝yml，n（CH3OH）＝zml，n（CO）＝aml，x+y+z+a+3＝8，C、H、O原子守恒可得y+z+a＝4，2x+4z+6＝16，2y+z+a+3＝8，解得x＝1，y＝1，z＝2；
（5）由图可知，光照时低能价带水失去电子生成O2和H+，结合电子守恒、电荷守恒写出电极反应式。
【解答】解；（1）①由图可知，反应i为放热反应，且ΔS＜0，反应自发进行的条件ΔH﹣TΔS＜0，则反应i在较低温度下才能自发进行，
故答案为：较低；
②决速步骤指反应历程中反应速率最慢的反应，反应速率快慢由反应的活化能决定，活化能越大，反应速率越慢，由反应历程图中数据可知，活化能＝过渡态能量﹣起始态能量，各个步骤中活化能分别为：0.7eV、0.8eV、0.2eV、0.2eV、0.7eV、（1.4﹣m）eV，其中最大的数值为[﹣0.1﹣（﹣0.9）]eV＝0.8eV，该步骤的反应方程式为CO*（g）+2H2（g）＝HCO*（g）+32H2*（g），
故答案为：CO*（g）+2H2（g）＝HCO*（g）+32H2*（g）；
③应ii：CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（g）ΔH2＝﹣49.9kJ⋅ml﹣1，反应iii：CO2（g）+H2（g）⇌CO（g）+H2O（g） ΔH3＝+41.6kJ⋅ml﹣1，根据盖斯定律：反应i＝反应ii﹣反应iii，即CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）ΔH1＝﹣49.9kJ⋅ml﹣1﹣（+41.6kJ⋅ml﹣1）＝﹣91.5kJ/ml，由图可知，1mlCO（g）和2mlH2的总能量与CH3OH（g）的总能量之差为91.5kJ，反应历程图中的E表示的是1个CO分子和2个H2分子的相对总能量与1个CH3OH分子的相对总能量之差为meV，相对总能量E═meV=×1023×1.6×10-22≈0.95eV，即m＝0.95，
故答案为：0.95eV；
（2）由图可知，曲线M的Rlnk随T的增大减小幅度大，曲线N的Rlnk随T的增大减小幅度小，即温度一定时二者的活化能不相等，催化剂能降低反应的活化能，所以曲线N实验可能改变的外界条件是加入了高效催化剂，
故答案为：加入了高效催化剂；
（3）反应ii是气体体积减小的反应，增大压强时平衡正向移动，CO2的平衡转化率增大，反应iii是气体体积不变的反应，增大压强时平衡不移动，CO2的平衡转化率不变，则增大压强时CO2的平衡转化率增大，CH3OH（g）的选择性增大，CO的选择性减小，并且CH3OH（g）的选择性增和CO的选择性之和为100%，所以曲线n表示CO2的平衡转化率，曲线m表示CH3OH（g）的选择性，曲线n表示CO（g）的选择性，
故答案为：n；反应ii是气体体积减小的反应，反应iii是气体体积不变的反应，增大压强时平衡正向移动，CO2的平衡转化率增大；
（4）恒温恒容条件下，气体的压强之比等于其物质的量之比，起始及达平衡时容器的总压强分别为1.5akPa、akPa，起始时气体总物质的量为12ml，则平衡时气体的总物质的量为121.5a×aml＝8ml，设平衡时n（H2）＝xml，n（CO2）＝yml，n（CH3OH）＝zml，n（CO）＝aml，x+y+z+a+3＝8，C、H、O原子守恒可得y+z+a＝4，2x+4z+6＝16，2y+z+a+3＝8，解得x＝1，y＝1，z＝2，p（H2）＝p（CO2）=a8kPa，p（CH3OH）=a4kPa，p（H2O）=3a8kPa，则从开始到平衡用H2分压表示的平均反应速率为812×1.5a-a8×15minkPa＝0.875akP/min；反应CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g）的压强平衡常数Kp=a4×3a8a8×(a8)3（kPa）﹣2=384a2（kPa）﹣2，
故答案为：0.875a；384a2；
（5）由图可知，光照时低能价带水失去电子生成O2和H+，电极反应式为2H2O﹣4e﹣＝O2↑+4H+，
故答案为：2H2O﹣4e﹣＝O2↑+4H+。
【点评】本题考查反应热与焓变、化学平衡计算、原电池原理的应用，侧重分析能力、计算能力和综合运用能力考查，把握盖斯定律的计算应用及活化能对化学反应速率的影响、化学平衡计算、化学平衡影响因素、原电池原理应用是解题关键，注意掌握原子守恒在化学平衡计算中的应用，题目难度中等。
18．（14分）化合物H在医药应用以及合成方面有潜在价值，其合成路线之一如下：
已知：（Z＝—COOR、—COOH等）
（1）已知的名称为3﹣甲基﹣2﹣丁烯﹣1﹣醇，按此命名原则，B的名称为 3﹣戊炔﹣1﹣醇 。
（2）D中含氧官能团的名称为 羰基、酯基 ；1ml D最多能与 5 ml H2发生加成反应。
（3）指出反应类型：A→B 取代反应 ；G→H 还原反应 。
（4）写出F转化为G的化学方程式： 。
（5）E的同分异构体X满足以下结构与性质：
i．遇FeCl3溶液发生显色反应；
ii．能发生水解反应，酸性条件下水解产物分子中均只有2种不同化学环境的氢。则X的结构简式可能为 或 （列举1种）。
（6）写出以异戊二烯和为原料制备的合成路线： （合理即可） （无机试剂任用）。
【分析】A发生取代反应生成B，C发生酯化反应生成D，D发生信息中的反应生成E，E发生氧化反应生成F，F发生取代反应生成G，G发生还原反应生成H；
（6）以异戊二烯和为原料制备，异戊二烯和发生信息中的反应然后再和氢气发生加成反应、最后醇羟基发生催化氧化反应生成。
【解答】解：（1）已知的名称为3﹣甲基﹣2﹣丁烯﹣1﹣醇，按此命名原则，B的名称为3﹣戊炔﹣1﹣醇，
故答案为：3﹣戊炔﹣1﹣醇；
（2）D中含氧官能团的名称为羰基、酯基；碳碳双键和羰基都能与氢气以1：1反应，碳碳三键和氢气以1：2发生加成反应，则1ml D最多能与5ml H2发生加成反应，
故答案为：羰基、酯基；5；
（3）反应类型：A→B为取代反应；G→H为还原反应，
故答案为：取代反应；还原反应；
（4）F发生取代反应生成G，F转化为G的化学方程式：，
故答案为：；
（5）E的同分异构体X满足以下结构与性质：
i．遇FeCl3溶液发生显色反应，说明含有酚羟基；
ii．能发生水解反应，酸性条件下水解产物分子中均只有2种不同化学环境的氢，根据元素守恒及氧原子个数知，含有酯基，E的不饱和度是7，苯环的不饱和度是4，酯基的不饱和度是1，结合不饱和度知，还含有两个碳碳双键或一个碳碳三键，结合水解产物中氢原子种类知，水解产物中含有酚羟基且含有两个对位的酚羟基，则X的结构简式可能为或，
故答案为：或；
（6）以异戊二烯和为原料制备，异戊二烯和发生信息中的反应然后再和氢气发生加成反应、最后醇羟基发生催化氧化反应生成，合成路线为（合理即可），
故答案为：（合理即可）。
【点评】本题考查有机物的合成，侧重考查分析、判断及知识综合运用能力，正确推断各物质的结构简式是解本题关键，采用知识迁移、逆向思维的方法进行合成路线设计，题目难度中等。
选项
实验操作
现象
结论
A
取少许疑似变质的Na2SO3粉末，加蒸馏水配成溶液，滴加盐酸酸化的BaCl2溶液
有气泡和白色沉淀产生
Na2SO3粉末部分变质
B
向待测液中滴加NaOH浓溶液，微热，再将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口
红色石蕊试纸变蓝
待测液一定是铵盐溶液
C
在两支盛有少许铁的氧化物粉末的试管中分别加入稀硫酸，然后分别滴入酸性KMnO4溶液、KSCN溶液
滴入的酸性KMnO4溶液褪色；滴入KSCN溶液后变为红色
铁的氧化物粉末为Fe3O4
D
在待测液中滴加浓盐酸，将产生的气体通入品红溶液中
品红溶液褪色
待测液中含SO32-或HSO3-
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
C
C
C
B
C
D
C
A
D
D
B
题号
12
13
14
答案
B
D
D
选项
实验操作
现象
结论
A
取少许疑似变质的Na2SO3粉末，加蒸馏水配成溶液，滴加盐酸酸化的BaCl2溶液
有气泡和白色沉淀产生
Na2SO3粉末部分变质
B
向待测液中滴加NaOH浓溶液，微热，再将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口
红色石蕊试纸变蓝
待测液一定是铵盐溶液
C
在两支盛有少许铁的氧化物粉末的试管中分别加入稀硫酸，然后分别滴入酸性KMnO4溶液、KSCN溶液
滴入的酸性KMnO4溶液褪色；滴入KSCN溶液后变为红色
铁的氧化物粉末为Fe3O4
D
在待测液中滴加浓盐酸，将产生的气体通入品红溶液中
品红溶液褪色
待测液中含SO32-或HSO3-