2022北京昌平高三(上)期末化学(教师版).docx

2022北京昌平高三（上）期末
化 学
可能用到的相对原子质量：H-1 O-16 S-32 Ti-48 Fe-56 Ba-137
1. 合金的应用极大地促进了人类社会的发展。下列不属于合金的是

A. 图甲滑雪杖杆(铝、镁等) B. 图乙地铁阻燃橡胶地板
C. 图丙航母甲板(钢) D. 图丁潜水器外壳(钛、铝等)
2. 下列说法中不正确的是
A. N2的电子式是 B. NaOH中既含有离子键也含有共价键
C. NaF属于盐 D. KI是常见的还原剂
3. 利用原子结构及元素周期律表相关知识得到的以下结论中正确的是
A. 第IA族元素钫的两种核素：221Fr比223Fr少2个质子
B. 第三周期元素的原子半径：r(P) ＜r(S) ＜r(Cl)
C. 第VIIA族元素从上到下，单质与氢气化合越来越难
D. 碱性：NaOH＜Mg(OH)2＜Al(OH)3
4. 以下关于SO2的生成、检验、吸收的说法正确的是

A 利用反应Cu+2H2SO4CuSO4+SO2↑+H2↑产生SO2
B. 浓硫酸中S元素均从+6价降低为了+4价
C. SO2是酸性氧化物，因此可以用碱吸收
D. 在此反应中，浓硫酸体现脱水性
5. 下列变化与氧化还原反应无关的是
A. 向CuSO4溶液中加入少量锌粉，溶液蓝色变浅
B. 棕黄色FeCl3饱和溶液滴入沸水中变红褐色
C. 紫色酸性KMnO4溶液通入乙烯气体后褪色
D. Na露置于空气中逐渐变为白色
6. 以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水制氢方法中第一步反应的化学方程式是2H2O+SO2+I2=H2SO4+2HI，用NA表示阿伏伽德罗常数的值，下列说法不正确的是
A. 0.1molH2O中所含原子总数约为0.3NA
B. 25℃时，pH=1的H2SO4溶液中含有H+的数目约为0.1NA
C. 消耗1molSO2时，转移的电子数为2NA
D. 产生2molHI时，消耗36gH2O
7. 白藜芦醇是许多植物受到刺激时产生的一种抗毒素，具有抗肿瘤、抗白血病的功能，其结构简式如图所示，下列有关白藜芦醇的说法不正确的是

A. 分子式为C14H12O4
B. 具有顺式和反式结构
C. 分子中含有2种官能团
D. 在空气中可稳定存在
8. 部分氮及其化合物的转化过程如图所示。

下列分析不合理的是
A. 在催化剂a表面，N2分子吸收热量变成了氮原子
B. NH3分子中N原子形成sp3杂化轨道
C. 在催化剂b表面，NH3被氧化
D. 催化剂a、b均不参与反应
9. 根据Cl2通入不同溶液中的实验现象，所得结论不正确的是

溶液
现象
结论
A
FeCl2溶液
溶液由浅绿色变为黄色
Cl2有氧化性
B
淀粉KI溶液
溶液变蓝
氧化性：Cl2>I2
C
蒸馏水
溶液呈浅黄绿色
氯水中存在Cl2分子
D
硝酸银溶液
白色沉淀
氯气与硝酸银发生氧化还原反应

A. A B. B C. C D. D
10. 下列实验事实所对应的离子方程式不正确的是
A. CO2溶于水产生：CO2+H2OH2CO3+H+
B. 向Na2SO4溶液中滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀：2Ag++SO=Ag2SO4↓
C. 向Na2S溶液中滴加CuSO4溶液，产生黑色沉淀：Cu2++S2-=Cu↓+S↓
D. NH3、SO2在O2作用下会形成(NH4)2SO4：2SO2+O2+4NH3+2H2O=2(NH4)2SO4
11. 新型生物可降解聚合物材料P的结构片段如图所示，下列说法不正确的是(图中表示链延长)
P：
X：—O—CH2—CH2—O—
Y：
A. P中有酯基，在一定条件下能发生水解
B. 合成P的反应为缩聚反应
C. 合成P原料之一可能含有三个羧基和一个羟基
D. P水解后的小分子不能发生取代反应
12. 某温度下，将pH和体积均相同的HCl和CH3COOH溶液分别加水稀释，其pH随加水体积的变化如图所示。下列叙述正确的是

A. 稀释前溶液的浓度：c(HCl) ＞c(CH3COOH)
B. 溶液中水的电离程度：b点＜c点
C. 从b点到d点，溶液中c(H+)c(OH－)逐渐增大
D. 在d点和e点均存在：c(H+)＜c(酸根阴离子)
13. 反电渗析法盐差电池是用离子交换膜将海水与河水隔开(离子浓度：海水>河水)，阴阳离子在溶液中定向移动将盐差能转化为电能的电池，原理如图所示。

下列说法不正确的是
A. 钛电极上发生还原反应
B. 石墨极上的反应为：Fe2+−e－=Fe3+
C. 石墨极为电池的负极
D. CM膜为阴离子交换膜
14. 在恒压、NO和O2的起始浓度一定的条件下，催化反应相同时间，测得不同温度下NO转化为NO2的转化率如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化)。下列说法正确的是

A. 当T<200℃时，反应2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)的ΔH>0
B. 图中X点所示条件下，延长反应时间能提高NO转化率
C. 由图示信息可以推测：该反应在400℃时反应速率小于500℃时
D. 400℃时(Y点)，若c始(NO)=c起始(O2)=5.0×10-4mol·L-1，NO平衡转化率约为40%，则平衡常数K=5000
15. 在回收铜锰渣中的金属资源的流程中，实现铜离子的高效分离是流程的关键。如图是从某铜锰渣(主要成分为Mn3O4、CuMn2O4、ZnMn2O4)中沉铜的流程。

已知：①Na2S2O3+H2ONa2SO4+H2S
②3种金属硫化物溶度积
金属硫化物
MnS
CuS
ZnS
溶度积(Ksp)
2.5×10-13
1.3×10-36
1.6×10-24
以上为18−25℃的数据，单位省略
（1）上述流程中，破碎、加热等措施的目的是______。
（2）酸浸过程中Mn3O4(可看做MnO·Mn2O3)发生了自身氧化还原反应，化学方程式是______。
（3）浸出液中存在的离子主要有Mn2+、______。
（4）测得某条件下酸浸过程中，铜、锌、锰的浸出率分别为98.14%、98.55%、24.51%，锰浸出率低的原因是______。
（5）沉铜过程中发生了反应CuSO4+H2S=CuS↓+H2SO4，该反应的发生不符合“强酸制弱酸”原理，请解释该反应可以发生的原因______。
（6）实验证明，只要铜离子过量，MnS、ZnS就会转化为CuS，写出ZnS转化为CuS的离子方程式______。
16. 温室气体CO2转化为甲酸(HCOOH)既具有经济技术意义，又具有环保意义，而且甲酸还是重要的液态储氢原料，在一定条件下又可以分解释放氢气，实现能量循环。因此以CO2为碳源制备HCOOH已成为一碳化学研究的热点。
（1）已知CO2+H2→HCOOH ΔG(即ΔH-TΔS)=34.3kJ/mol。该反应在理论上属于原子经济性100%绿色工艺，但是该反应不能自发进行，判断依据是______，因此不利用该反应直接制备甲酸。
（2）在实践中，CO2制备得到甲酸的一种流程如图：

资料：部分酸的电离常数(18℃-25℃时数据)
物质
Ka
物质
Ka
HCOOH
1.7×10-4
H2CO3
Ka1=1.7×10-4
Ka2=5.6×10-11
①写出过程II的离子方程式______。
②过程II中，其他条件不变， 转化为HCOO-的转化率如图所示。在40℃-80℃范围内，转化率迅速上升，其主要原因是______。

③过程III的化学方程式是______(任写一个)。
（3）电催化合成甲酸因活化容易且能在常温常压下反应，因此具有广阔前景。某CO2电催化反应器示意图如图所示。

①阴极的电极反应式是______。
②该电解反应得到的副产品除H2外，还可能有______(任写一个)。
（4）甲酸催化释氢是一种较为理想的技术。如图所示为甲酸释氢原理，图中Aox的化学式是______。

17. 某小组同学欲在实验室中制备FeSO4并进行性质探究。
I.FeSO4的制备：用活性铁粉与硫酸反应制备FeSO4。
（1）写出制备反应的离子方程式：______。
（2）在制备过程中应确保铁粉过量，结合化学用语解释原因：______。
II.性质探究：将得到的FeSO4晶体配成溶液后进行如图实验：
序号
操作
实验现象
实验i

滴入硝酸后，溶液变为红色，一段时间后，溶液褪为无色。
（3）依据“溶液变为红色”现象推断Fe2+被氧化，推断理由是______。
（4）针对溶液褪色的现象进行探究。预测可能原因是硝酸将SCN-氧化(其中C元素为+4价)，为验证预测，进行实验ii：
序号
操作
实验现象
实验ii
取少量反应结束后的溶液滴加氯化钡溶液
产生白色沉淀
补全反应：3SCN-+13NO+ = +3CO2↑+16NO↑+ 。______
（5）开展进一步研究，进行实验iii、iv。
序号
操作
实验现象
实验iii

滴入FeSO4后，溶液变为红色，静置，t1时刻后溶液红色恰好褪去。
实验iv

①某同学依据实验iii的现象得出结论：该条件下，HNO3氧化Fe2+的速率比氧化SCN-的速率快，该结论是否合理，请说明理由______。
②对比实验iii、iv现象得出结论：该条件下，在t1时刻内，HNO3浓度降低后，仍可氧化Fe2+，但不能氧化SCN-。实验iv的现象是______。
III.产品评价：选择氧化还原滴定法来测定所得FeSO4·7H2O晶体中Fe2+的含量。
（6）称量xg制得的样品，加水溶解，并加入稀H2SO4酸化；用ymol/LKMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液zmL。滴定终点的实验现象是______。Fe2+的含量为______。
18. 治疗肾性贫血的药物罗沙司他(J)的一种合成路线如图(部分试剂及条件省略)。

已知：①+NH2R3
②+NH2R3+R2OH
（1）A中的官能团有碳氟键、碳溴键和______。
（2）B+→C+HF，该反应的反应类型是______。
（3）关于E的说法正确的是(填写序号)______。
a.核磁共振氢谱有6组峰
b.能使酸性高锰酸钾溶液褪色
c.存在含2个环状结构的醚类同分异构体
d.存在含一个醛基的同分异构体
（4）H分子中含有3个环状结构，G→H的化学方程式是______。
（5）由I转化为J的过程中，另外一种产物是CH3OH，I的结构简式是____。
制备中间体I的另一种流程(部分)如图：

已知：M不稳定，会转化为N，N分子中有3个环状结构。
（6）M的结构简式是______。
（7）N转化为P的同时还生成另外一种产物Q，则生成1molP的同时会生成______molQ。
19. 钛酸钡具有优良的介电、压电特性，主要用于电容器、自动温控等领域。
（1）钛元素在周期表中的位置______；基态钛原子的电子排布式为______。
（2）钡元素在自然界中主要以重晶石形式存在，其成分为BaSO4，其中所含三种元素的电负性从大到小的顺序为______(用元素符号表示)；SO的空间构型为______，其中S原子的杂化方式为______。
（3）卤化钠(NaX)和四卤化钛(TiX4)的熔点如图所示，已知TiF4的晶体类型与TiCl4、TiBr4、TiI4不同，下列判断不正确的是______(选填字母序号)。

a.NaX均为离子晶体
b.随X半径的增大，NaX的离子键减弱，熔点逐渐降低
c.TiF4的熔点反常升高是由于氢键的作用
d.TiCl4、TiBr4、TiI4的相对分子质量依次增大，分子间作用力增大，熔点逐渐升高
（4）钛酸钡晶胞结构如图所示，在该晶胞结构中，钛离子、钡离子、氧离子的个数比为______；该物质的化学式为______；晶体中每个钡离子周围与其距离最近且相等的氧离子的数量是______；其晶胞参数约为apm，钛酸钡晶体的密度ρ=______g·cm-3(设阿伏加德罗常数的值为NA，用含a、NA的代数式表示)。

参考答案
可能用到的相对原子质量：H-1 O-16 S-32 Ti-48 Fe-56 Ba-137
1. 合金的应用极大地促进了人类社会的发展。下列不属于合金的是

A. 图甲滑雪杖杆(铝、镁等) B. 图乙地铁阻燃橡胶地板
C. 图丙航母甲板(钢) D. 图丁潜水器外壳(钛、铝等)
【答案】B
【解析】
【详解】A．图甲滑雪杖杆为铝、镁等合金，A不符合题意；
B．图乙地铁阻燃橡胶地板为橡胶是有机合成材料，不是合金，B符合题意；
C．图丙航母甲板(钢)，钢为铁碳合金，C不符合题意；
D．图丁潜水器外壳为钛、铝等合金，D不符合题意；
故选B。
2. 下列说法中不正确的是
A. N2的电子式是 B. NaOH中既含有离子键也含有共价键
C. NaF属于盐 D. KI是常见的还原剂
【答案】A
【解析】
【详解】A．氮原子最外层有5个电子，要达到稳定结构得形成三对共用电子对，电子式为，选项A错误；
B．氢氧化钠是离子化合物，其中含有离子键，氢氧两种元素之间形成共价键，即氢氧化钠中含有离子键和共价键，选项B正确；
C．NaF是由钠离子和氟离子构成的化合物，属于盐，选项C正确；
D．KI中碘离子具有较强还原性，是常见的还原剂，选项D正确；
答案选A。
3. 利用原子结构及元素周期律表相关知识得到以下结论中正确的是
A. 第IA族元素钫两种核素：221Fr比223Fr少2个质子
B. 第三周期元素的原子半径：r(P) ＜r(S) ＜r(Cl)
C. 第VIIA族元素从上到下，单质与氢气化合越来越难
D. 碱性：NaOH＜Mg(OH)2＜Al(OH)3
【答案】C
【解析】
【详解】A．第IA族元素钫的两种核素：221Fr比223Fr少2个中子，故A错误；
B．第三周期元素从左到右原子半径逐渐减小：r(Cl)＜r(S) ＜r(P)，故B错误；
C．第VIIA族元素从上到下非金属性逐渐减弱，单质与氢气化合越来越难，故C正确；
D．同周期从左到右金属性逐渐减弱，其最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱，其减小：Al(OH)3＜Mg(OH)2＜NaOH ，故D错误。
综上所述，答案为C。
4. 以下关于SO2的生成、检验、吸收的说法正确的是

A. 利用反应Cu+2H2SO4CuSO4+SO2↑+H2↑产生SO2
B. 浓硫酸中S元素均从+6价降低为了+4价
C. SO2是酸性氧化物，因此可以用碱吸收
D. 在此反应中，浓硫酸体现脱水性
【答案】C
【解析】
【详解】A．利用反应铜和浓硫酸加热条件下反应产生SO2，Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O，故A错误；
B．浓硫酸中S元素一部分从+6价降低为了+4价，另一部分化合价未变，故B错误；
C．SO2是酸性氧化物，碱液和酸性氧化物反应生成盐和水，因此SO2可以用碱吸收，故C正确；
D．在此反应中，浓硫酸中S元素一部分从+6价降低为了+4价，另一部分化合价未变，因此浓硫酸体现强氧化性和酸性，故D错误。
综上所述，答案为C。
5. 下列变化与氧化还原反应无关的是
A. 向CuSO4溶液中加入少量锌粉，溶液蓝色变浅
B. 棕黄色FeCl3饱和溶液滴入沸水中变红褐色
C. 紫色酸性KMnO4溶液通入乙烯气体后褪色
D. Na露置于空气中逐渐变为白色
【答案】B
【解析】
【详解】A．向CuSO4溶液中加入少量锌粉，锌置换出铜单质，因此溶液蓝色变浅，与氧化还原反应有关，故A不符合题意；
B．棕黄色FeCl3饱和溶液滴入沸水中变红褐色，是铁离子发生水解生成氢氧化铁胶体，与氧化还原反应无关，故B符合题意；
C．紫色酸性KMnO4溶液通入乙烯气体后褪色，高锰酸钾将乙烯氧化为二氧化碳气体，与氧化还原反应有关，故C不符合题意；
D．Na露置于空气中逐渐变为白色，生成氧化钠，与氧化还原反应有关，故D不符合题意。
综上所述，答案为B。
6. 以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水制氢方法中第一步反应的化学方程式是2H2O+SO2+I2=H2SO4+2HI，用NA表示阿伏伽德罗常数的值，下列说法不正确的是
A. 0.1molH2O中所含原子总数约为0.3NA
B. 25℃时，pH=1的H2SO4溶液中含有H+的数目约为0.1NA
C. 消耗1molSO2时，转移的电子数为2NA
D. 产生2molHI时，消耗36gH2O
【答案】B
【解析】
【详解】A．1个H2O含有3个原子，故0.1molH2O中所含原子总数约为0.3NA，故A正确；
B．pH=1的H2SO4溶液中c(H+)=0.1mol/L，但是未知溶液体积，故无法计算物质的量，故B错误；
C．S的化合价由+4价升高到+6价，变化2价，故消耗1molSO2时，转移的电子数为2NA，故C正确；
D．由方程式可知，生成2molHI消耗2mol水，质量为2mol×18g/mol=36g，故D正确；
故选B。
7. 白藜芦醇是许多植物受到刺激时产生的一种抗毒素，具有抗肿瘤、抗白血病的功能，其结构简式如图所示，下列有关白藜芦醇的说法不正确的是

A. 分子式为C14H12O4
B. 具有顺式和反式结构
C. 分子中含有2种官能团
D. 在空气中可稳定存在
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据白藜芦醇的结构简式可知，其分子式为C14H12O4，选项A正确；
B．白藜芦醇中碳碳双键两侧有2个氢和2个不同的基团，那么存在顺反异构，选项B正确；
C．分子中含有碳碳双键和酚羟基2种官能团，选项C正确；
D．分子中含有酚羟基，在空气中易被氧化，不能稳定存在，选项D不正确；
答案选D。
8. 部分氮及其化合物的转化过程如图所示。

下列分析不合理的是
A. 在催化剂a表面，N2分子吸收热量变成了氮原子
B. NH3分子中N原子形成sp3杂化轨道
C. 在催化剂b表面，NH3被氧化
D. 催化剂a、b均不参与反应
【答案】D
【解析】
【详解】A．N2分子变成N原子需要破坏化学键，即需要吸收热量，A正确；
B．NH3分子中N原子的价层电子对数为3+×(5-3×1)=4，因此N为sp3杂化，B正确；
C．经催化剂b的作用，NH3转化为NO，发生氧化反应，即NH3被氧化，C正确；
D．由图可知，催化剂a和b均参加了反应，只是反应后又变回催化剂a和b，D错误；
故选D。
9. 根据Cl2通入不同溶液中的实验现象，所得结论不正确的是

溶液
现象
结论
A
FeCl2溶液
溶液由浅绿色变为黄色
Cl2有氧化性
B
淀粉KI溶液
溶液变蓝
氧化性：Cl2>I2
C
蒸馏水
溶液呈浅黄绿色
氯水中存在Cl2分子
D
硝酸银溶液
白色沉淀
氯气与硝酸银发生氧化还原反应

A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A．Cl2通入FeCl2溶液中，发生反应，氯气是该反应的氧化剂，溶液由浅绿色变为黄色，说明Cl2有氧化性，故A正确；
B．Cl2通入淀粉KI溶液，溶液变蓝，发生反应，Cl2是氧化剂、I2是氧化产物，氧化性Cl2>I2，故B正确；
C．Cl2是黄绿色气体，Cl2通入蒸馏水中，溶液呈浅黄绿色，说明氯水中存在Cl2分子，故C正确；
D．Cl2通入硝酸银溶液中，氯气先与水反应生成HCl，然后生成白色沉淀氯化银，发生反应，故D错误；
选D。
10. 下列实验事实所对应的离子方程式不正确的是
A. CO2溶于水产生：CO2+H2OH2CO3+H+
B. 向Na2SO4溶液中滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀：2Ag++SO=Ag2SO4↓
C. 向Na2S溶液中滴加CuSO4溶液，产生黑色沉淀：Cu2++S2-=Cu↓+S↓
D. NH3、SO2在O2作用下会形成(NH4)2SO4：2SO2+O2+4NH3+2H2O=2(NH4)2SO4
【答案】C
【解析】
【详解】A．CO2溶于水生成碳酸，碳酸电离产生，存在平衡：CO2+H2OH2CO3+H+，选项A正确；
B．向Na2SO4溶液中滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀Ag2SO4，同时生成硝酸钠，反应的离子方程式为：2Ag++SO=Ag2SO4↓，选项B正确；
C．向Na2S溶液中滴加CuSO4溶液，产生黑色沉淀CuS，同时生成硫酸钠，反应的离子方程式为：Cu2++S2-=CuS↓，选项C不正确；
D．NH3、SO2在O2作用下会发生氧化还原反应形成(NH4)2SO4，反应的化学 方程式为2SO2+O2+4NH3+2H2O=2(NH4)2SO4，选项D正确；
答案选C。
11. 新型生物可降解聚合物材料P的结构片段如图所示，下列说法不正确的是(图中表示链延长)
P：
X：—O—CH2—CH2—O—
Y：
A. P中有酯基，在一定条件下能发生水解
B. 合成P的反应为缩聚反应
C. 合成P的原料之一可能含有三个羧基和一个羟基
D. P水解后的小分子不能发生取代反应
【答案】D
【解析】
【详解】A．由聚合物P的结构片段可知，P中含有酯基，能发生水解反应，A正确；
B．聚合物P中含有酯基，观察X、Y的结构，可判断其合成单体为多元羧酸和乙二醇，二者发生缩聚反应生成P，B正确；
C．由Y可知，聚合物P的合成单体之一含3个羧基和1个羟基，C正确；
D．P水解后的小分子为乙二醇和含羟基的三元羧酸，两者都可发生酯化反应，酯化反应属于取代反应，D错误；
故答案选D。
12. 某温度下，将pH和体积均相同的HCl和CH3COOH溶液分别加水稀释，其pH随加水体积的变化如图所示。下列叙述正确的是

A. 稀释前溶液的浓度：c(HCl) ＞c(CH3COOH)
B. 溶液中水的电离程度：b点＜c点
C. 从b点到d点，溶液中c(H+)c(OH－)逐渐增大
D. 在d点和e点均存在：c(H+)＜c(酸根阴离子)
【答案】B
【解析】
【详解】A．稀释前两溶液的pH值相等，由于醋酸是部分电离，因此溶液的浓度：c(CH3COOH)＞c(HCl)，故A错误；
B．b点pH值小于c点pH值，说明c点酸性弱，抑制水的电离程度小，水的电离程度大，因此溶液中水的电离程度：b点＜c点，故B正确；
C．从b点到d点，由于溶液的温度不变，因此溶液中c(H+)c(OH－)不变，故C错误；
D．在d点和e点均存在电荷守恒即c(H+) = c(酸根阴离子)+ c(OH－)，因此存在：c(酸根阴离子)＜c(H+)，故D错误。
综上所述，答案为B。
13. 反电渗析法盐差电池是用离子交换膜将海水与河水隔开(离子浓度：海水>河水)，阴阳离子在溶液中定向移动将盐差能转化为电能的电池，原理如图所示。

下列说法不正确的是
A. 钛电极上发生还原反应
B. 石墨极上的反应为：Fe2+−e－=Fe3+
C. 石墨极为电池的负极
D. CM膜为阴离子交换膜
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据图中信息在钛电极上是铁离子得到电子变为亚铁离子，化合价降低，发生还原反应，故A正确；
B．根据图中信息在石墨极上是亚铁离子失去电子变为铁离子，其电极反应式为：Fe2+−e－=Fe3+，故B正确；
C．石墨极上是亚铁离子失去电子变为铁离子，因此石墨极为电池的负极，故C正确；
D．根据原电池中“同性相吸”，钛为正极，因此CM膜为阳离子交换膜，阳离子穿过阳离子交换膜向正极移动，故D错误。
综上所述，答案为D。
14. 在恒压、NO和O2的起始浓度一定的条件下，催化反应相同时间，测得不同温度下NO转化为NO2的转化率如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化)。下列说法正确的是

A. 当T<200℃时，反应2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)的ΔH>0
B. 图中X点所示条件下，延长反应时间能提高NO转化率
C. 由图示信息可以推测：该反应在400℃时反应速率小于500℃时
D. 400℃时(Y点)，若c始(NO)=c起始(O2)=5.0×10-4mol·L-1，NO平衡转化率约为40%，则平衡常数K=5000
【答案】B
【解析】
【详解】A．由T>200℃时，升高温度，NO转化率降低，可知2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)的ΔH<0，故A错误；
B．虚线表示相同条件下NO平衡转化率随温度的变化，图中X未平衡，延长反应时间能提高NO转化率，故B正确；
C．图示信息无法判断400℃时反应速率小于500℃时，故C错误；
D．400℃时(Y点)，若c始(NO)=c起始(O2)=5.0×10-4mol·L-1，NO平衡转化率约为40%，

则平衡常数K=，故D错误；
选B。
15. 在回收铜锰渣中的金属资源的流程中，实现铜离子的高效分离是流程的关键。如图是从某铜锰渣(主要成分为Mn3O4、CuMn2O4、ZnMn2O4)中沉铜的流程。

已知：①Na2S2O3+H2ONa2SO4+H2S
②3种金属硫化物溶度积
金属硫化物
MnS
CuS
ZnS
溶度积(Ksp)
2.5×10-13
1.3×10-36
1.6×10-24
以上为18−25℃的数据，单位省略
（1）上述流程中，破碎、加热等措施的目的是______。
（2）酸浸过程中Mn3O4(可看做MnO·Mn2O3)发生了自身氧化还原反应，化学方程式是______。
（3）浸出液中存在的离子主要有Mn2+、______。
（4）测得某条件下酸浸过程中，铜、锌、锰的浸出率分别为98.14%、98.55%、24.51%，锰浸出率低的原因是______。
（5）沉铜过程中发生了反应CuSO4+H2S=CuS↓+H2SO4，该反应的发生不符合“强酸制弱酸”原理，请解释该反应可以发生的原因______。
（6）实验证明，只要铜离子过量，MnS、ZnS就会转化为CuS，写出ZnS转化为CuS的离子方程式______。
【答案】（1）加快反应速率
（2）Mn3O4+2H2SO4=MnO2↓+2MnSO4+2H2O
（3）Cu2+、Zn2+、H+、SO
（4）锰主要以MnO2形式存在于沉渣中
（5）溶液中铜离子浓度与硫化氢电离出的硫离子浓度之积大于Ksp(CuS)
（6）ZnS(s)+Cu2+(aq)=CuS(s)+Zn2+(aq)
【解析】
【分析】铜锰渣(主要成分为Mn3O4、CuMn2O4、ZnMn2O4)经过破碎、加热等一些列措施，主要加快反应速率，使反应更充分，再加入过量硫酸，Mn3O4发生自身氧化还原反应生成硫酸锰和二氧化锰，过滤，向滤液中加入硫代硫酸钠溶液生成硫化铜和其他溶液。
【小问1详解】
上述流程中，破碎主要增加接触面积，因此破碎、加热等措施的目的是加快反应速率；故答案为：加快反应速率。
【小问2详解】
酸浸过程中Mn3O4(可看做MnO·Mn2O3)发生了自身氧化还原反应即+3价的Mn化合价既升高又降低，根据沉渣说明生成硫酸锰和二氧化锰，其反应的化学方程式是Mn3O4+2H2SO4=MnO2↓+2MnSO4+2H2O；故答案为：Mn3O4+2H2SO4=MnO2↓+2MnSO4+2H2O。
【小问3详解】
Mn3O4、CuMn2O4、ZnMn2O4都和硫酸反应生成硫酸铜、硫酸锰、硫酸锌，还剩余硫酸，因此浸出液中存在的离子主要有Mn2+、Cu2+、Zn2+、H+、SO；故答案为：Cu2+、Zn2+、H+、SO。
【小问4详解】
测得某条件下酸浸过程中，铜、锌、锰的浸出率分别为98.14%、98.55%、24.51%，锰浸出率低的原因是酸浸过程中Mn3O4发生了自身氧化还原反应，锰主要以MnO2形式存在于沉渣中；故答案为：锰主要以MnO2形式存在于沉渣中。
【小问5详解】
沉铜过程中发生了反应CuSO4+H2S=CuS↓+H2SO4，该反应的发生不符合“强酸制弱酸”原理，该反应可以发生的原因CuS的溶度积Ksp(CuS)很小，而溶液中的铜离子浓度与硫化氢电离出的硫离子浓度之积大于Ksp(CuS)，因此能生成CuS；故答案为：溶液中的铜离子浓度与硫化氢电离出的硫离子浓度之积大于Ksp(CuS)。
【小问6详解】
实验证明，只要铜离子过量，根据Ksp(CuS)小于Ksp(MnS)、Ksp(ZnS)，因此MnS、ZnS就会转化为CuS，则ZnS转化为CuS的离子方程式ZnS(s)+Cu2+(aq)=CuS(s)+Zn2+(aq)；故答案为：ZnS(s)+Cu2+(aq)=CuS(s)+Zn2+(aq)。
16. 温室气体CO2转化为甲酸(HCOOH)既具有经济技术意义，又具有环保意义，而且甲酸还是重要的液态储氢原料，在一定条件下又可以分解释放氢气，实现能量循环。因此以CO2为碳源制备HCOOH已成为一碳化学研究的热点。
（1）已知CO2+H2→HCOOH ΔG(即ΔH-TΔS)=34.3kJ/mol。该反应在理论上属于原子经济性100%的绿色工艺，但是该反应不能自发进行，判断依据是______，因此不利用该反应直接制备甲酸。
（2）在实践中，CO2制备得到甲酸的一种流程如图：

资料：部分酸的电离常数(18℃-25℃时数据)
物质
Ka
物质
Ka
HCOOH
1.7×10-4
H2CO3
Ka1=1.7×10-4
Ka2=5.6×10-11
①写出过程II的离子方程式______。
②过程II中，其他条件不变， 转化为HCOO-的转化率如图所示。在40℃-80℃范围内，转化率迅速上升，其主要原因是______。

③过程III的化学方程式是______(任写一个)。
（3）电催化合成甲酸因活化容易且能在常温常压下反应，因此具有广阔前景。某CO2电催化反应器示意图如图所示。

①阴极的电极反应式是______。
②该电解反应得到的副产品除H2外，还可能有______(任写一个)。
（4）甲酸催化释氢是一种较为理想的技术。如图所示为甲酸释氢原理，图中Aox的化学式是______。

【答案】（1）反应的ΔG>0
（2） ①. +H2HCOO-+H2O ②. 温度升高，反应速率增大或者温度升高，催化剂活性增大 ③. HCOOK+HC1=HCOOH+KCl或2HCOOK+H2SO4=2HCOOH+K2SO4
（3） ①. CO2+2e-+H2O=HCOO+OH-或者CO2+2e-+2H+=HCOOH ②. CO
（4）CO2
【解析】
【小问1详解】
已知反应CO2+H2→HCOOH在理论上属于原子经济性100%的绿色工艺，但是该反应ΔG(即ΔH-TΔS)=34.3kJ/mol，即ΔG>0，不能自发进行，因此不利用该反应直接制备甲酸；
【小问2详解】
①过程II是与氢气在催化剂作用下发生反应生成HCOO-，结合质量守恒可知同时生成水，反应的离子方程式为+H2HCOO-+H2O；
②过程II中，其他条件不变， 转化为HCOO-的转化率如图所示。在40℃-80℃范围内，温度升高，反应速率增大或者温度升高，催化剂活性增大，转化率迅速上升；
③过程III是利用强酸与甲酸盐反应生成甲酸和对应的盐，反应的化学方程式是HCOOK+HC1=HCOOH+KCl或2HCOOK+H2SO4=2HCOOH+K2SO4；
【小问3详解】
①阴极的电极上CO2得电子产生甲酸或甲酸盐，故电极反应式是CO2+2e-+H2O=HCOO+OH-或者CO2+2e-+2H+=HCOOH；
②该电解反应得到的副产品除H2外，还可能CO2得电子产生CO；
【小问4详解】
甲酸催化释氢是一种较为理想的技术。如图所示为甲酸释氢原理，图中氢离子得电子产生氢气，则另一电极上A应该失电子产生Aox，而A为有机物，故应该生成二氧化碳，Aox的化学式是CO2。
17. 某小组同学欲实验室中制备FeSO4并进行性质探究。
I.FeSO4的制备：用活性铁粉与硫酸反应制备FeSO4。
（1）写出制备反应的离子方程式：______。
（2）在制备过程中应确保铁粉过量，结合化学用语解释原因：______。
II.性质探究：将得到的FeSO4晶体配成溶液后进行如图实验：
序号
操作
实验现象
实验i

滴入硝酸后，溶液变为红色，一段时间后，溶液褪为无色。
（3）依据“溶液变为红色”的现象推断Fe2+被氧化，推断理由是______。
（4）针对溶液褪色的现象进行探究。预测可能原因是硝酸将SCN-氧化(其中C元素为+4价)，为验证预测，进行实验ii：
序号
操作
实验现象
实验ii
取少量反应结束后的溶液滴加氯化钡溶液
产生白色沉淀
补全反应：3SCN-+13NO+ = +3CO2↑+16NO↑+ 。______
（5）开展进一步研究，进行实验iii、iv。
序号
操作
实验现象
实验iii

滴入FeSO4后，溶液变为红色，静置，t1时刻后溶液红色恰好褪去。
实验iv

①某同学依据实验iii的现象得出结论：该条件下，HNO3氧化Fe2+的速率比氧化SCN-的速率快，该结论是否合理，请说明理由______。
②对比实验iii、iv现象得出结论：该条件下，在t1时刻内，HNO3浓度降低后，仍可氧化Fe2+，但不能氧化SCN-。实验iv的现象是______。
III.产品评价：选择氧化还原滴定法来测定所得FeSO4·7H2O晶体中Fe2+的含量。
（6）称量xg制得的样品，加水溶解，并加入稀H2SO4酸化；用ymol/LKMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液zmL。滴定终点的实验现象是______。Fe2+的含量为______。
【答案】（1）Fe+2H+=Fe2++H2↑
（2）铁粉过量可防止Fe2+被氧化：Fe+2Fe3+=3Fe2+
（3）红色物质为Fe(SCN)3，可知发生了Fe2+转化为Fe3+的反应，因此Fe2+被氧化
（4）3SCN-+13NO+10H+=3SO+3CO2↑+16NO↑+5H2O
（5） ①. 合理 ②. 滴入FeSO4后，溶液变为红色，静置t1时刻后溶液仍为红色
（6） ①. 滴加KMnO4后，半分钟内溶液不褪色 ②. ×100%
【解析】
【小问1详解】
铁粉与硫酸反应生成FeSO4和氢气，反应的离子方程式是Fe+2H+=Fe2++H2↑；
【小问2详解】
Fe2+易被氧化，铁粉过量可防止Fe2+被氧化：Fe+2Fe3+=3Fe2+，所以制备过程中应确保铁粉过量；
【小问3详解】
Fe3+能与SCN-反应生成红色物质为Fe(SCN)3，溶液变红色，可知发生了Fe2+转化为Fe3+的反应，因此Fe2+被氧化；
【小问4详解】
反应结束后的溶液滴加氯化钡溶液，生成白色沉淀，可知有生成，SCN-中S元素化合价由-2价升高为+6价、N元素化合价由-3价升高为+2价，NO中N元素化合价由+5降低为+2，根据得失电子守恒、电荷守恒，配平离子方程式为3SCN-+13NO+10H+