2024年1月河南普通高等学校招生考试适应性测试化学试题含解析

河南省2024年普通高考适应性测试

理科综合

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的考生号、姓名、考点学校、考场号及座位号填写在答题卡上。

2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需要改

动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在

本试卷上无效。

3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

可能用到的相对原子质量：HlC12N14O16Na23S32Ca40

一、选择题：本题共13小题，每小题6分，共78分。在每小题给出的四个选项中，只有一

项是符合题目要求的。

1.人类生活品质的提升离不开科技的进步。下列说法正确的是

A.作为纳米荧光材料的碳量子点属于胶体

B.食品脱氧剂使用后，其中的铁粉转化成Fe3。4

C.人工转化二氧化碳合成的己糖属于高分子化合物

D.环型碳Ci。、环型碳CM和金刚石均是碳元素的同素异形体

2.一种在航空航天、国防军工等领域具有应用前景的液晶聚芳酯G可由如下反应制备。下列说法错误的是

A.p=2m-l,化合物X为乙酸B.化合物F最多有24个原子共平面

C.反应说明化合物E可发生缩聚反应D.聚芳酯G与稀H2SO4和NaOH溶液均可反应

3.(NH4)2Fe(SO4)2,6H2。可用于印染、畜牧等领域，其晶体的部分结构如下图所示。下列说法正确的

是

A.电负性：0>S>Fe>H

B.基态Fe2+的价层电子排布式为3d44s2

C.晶体中N和S原子的轨道杂化类型均为sp3

D.晶体中微粒间的相互作用只有离子键、共价键和配位键

4.一种基于固体电解质NASICON的可充电熔融钠电池，具有安全、电流密度高、使用条件宽泛等优点,

其工作示意图如下所示，已知电池放电时不断有Nai生成。下列说法错误的是

A.放电时a电极为负极B.固体电解质NASICON含钠离子

C.充电时阳极反应式：31-2e-=IJD.转移Imole-时，c区和d区的质量差改变23g

5.下列实验能达到目的的是

选项目的实验

A鉴别某材料是丝绸还是化纤取样灼烧，闻灼烧时的气味并观察灼烧后灰烬的状态

一定温度下，用相同质量的同种锌粒分别与稀硫酸和浓硫酸反应，

B探究浓度对反应速率的影响

观察气体产生的快慢

移取10.00mL稀盐酸于锥形瓶中，滴加2滴酚哂溶液，用NaOH

测定某稀盐酸的物质的量浓

c标准溶液滴定至溶液呈红色，依据消耗NaOH标准溶液的体积计

度

算

D证明非金属性：C1>S向装有FeS固体的装置中滴加稀盐酸，有气体产生

A.AB.BC.CD.D

6.甲酸甲酯（HCOOCH3）作为潜在的储氢材料受到关注，科学家发现使用Ru配合物催化剂可以使甲酸甲

酯温和释氢，其可能的反应过程如下图所示。下列说法错误的是

HCOOCH3

A.H2O为极性分子，CO?为非极性分子

B.III———>IV每消耗lmolH2O生成lmolH2

C.总反应为HCOOCH3+2H2。=4H2T+2CO2T

D,反应涉及O—H、C—H、C—O键断裂和H-H键形成

7.向一定浓度的CuSC>4溶液中通入N%,存在化学平衡CU2++NH3U[CU(NH3)/、

2+22+

[CU(NH3)]+NH3U[CU(NH3)2]\[CU(NH31丁+NH3U[CU(NH3)3]和

2+2-1

[CU(NH3)3]+NH3U[CU(NH3)4]\平衡时分布系数8(M)与1g[c(NH3)/(mol-L)]的关系如

2222+

下图所示(其中M代表CU\[CU(NH3)]\[CU(NH3)2]\[CU(NH3)J或[Cu(NH?J比如

A.曲线I代表b（Cu2+）,曲线v代表6（［CU（NH3）4厂）

2+2+

B.反应［CU（NH3）2］UCU+2NH3的平衡常数K的值为ICT%

C.但?炉旦）/仙01.1/）］=_2时，c（［Cu（NH3）3丁kc（［Cu（NH3）J］

D.lg［c（NH3）/（mol［T）］=—2.9时，

+2+2+

c（0H）=c（H）+2c（Cu）+2c（［Cu（NH3）］J+

2+2+

4c（fCu（NH3）2］）+2c（［Cu（NH3）4］）+c（NH：）-c（SO^）

三、非选择题：共174分。

8.某实验小组对一种染料废水进行处理，获得Na2s04并测定废水的总有机碳（总有机碳是指单位体积水样

中溶解或悬浮的有机物碳元素质量总和，是水体评价的综合指标之一）。

实验步骤为：

①取100mL废水（假定有机成分只有蔡磺酸钠），在35。（2下加入等体积甲醇，充分混合后，冷却、过滤，得

到固体A和滤液B。

②经检测，固体A主要成分为Na2so4，并含有少量Na2sCh和蔡磺酸钠；滤液B含2.3g蔡磺酸钠

-1

（C10H7O3NaS,M=230g-mol）o

③一定温度下，从滤液B中回收甲醇；再蒸发浓缩析出蔡磺酸钠，过滤，得滤液C,向滤液C中加入适量

的NaClO溶液去除少量的NH：和NH3O

④按下图实验装置（部分装置略）对固体A进行处理，完全反应后Pt用烟中固体为Na2so4。

*ACuO

简化的操作过程：先检查装置气密性，再打开或关闭活塞1和活塞2,通入N2一段时间。再次打开或关闭

活塞1和活塞2,改为通入02,点燃煤气灯，一定时间后，停止加热，继续通02一段时间。

回答下列问题：

（1）实验步骤①中加入甲醇的目的为0

（2）实验步骤③中回收甲醇的操作名称是,去除NH3生成N2反应的离子方程式为o

（3）通入N2的目的是=

（4）酸性KMn04溶液的作用是,试剂a是o

（5）改为通入02前，需（填标号）。

A.打开活塞1B.打开活塞2C.关闭活塞1D.关闭活塞2

（6）反应后U形管（含试剂）增重0.44g,该废水总有机碳=mg-L-1（用科学计数法表示）。

9.钢渣是钢铁行业的固体废弃物，含有2CaO-SiC>2、Fe2O3>FeO、ALO3和V2O3等物质。一种以钢渣

粉为原料固定CC>2并制备V2O3的工艺流程如图所示。

稀盐酸、NH.C1氧化剂A试剂B试剂BCO,

r;;；r

钢渣粉一氧化沉铁铝同两—滤液c

富锐渣铁铝渣微细CaCO

空气、CaCO,稀硫酸

-----0^->还原->V0

川焙烧f焙烧产物T浸出2

A滤渣

已知钢渣中Ca元素质量分数为30%,V2O3在稀盐酸和NH4cl混合溶液中不易被浸出。该工艺条件下，有

关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH如下表所示:

Fe3+Ca2+

金属离子Fe2+Al3+

开始沉淀的pH197.23.512.4

沉淀完全的pH2.9825.113.8

回答下列问题：

(1)浸出1过程生成的SiC>2“包裹”在钢渣表面形成固体膜，阻碍反应物向钢渣扩散。提高浸出率的措施有

(除粉碎外，举1例)。该浸出过程不使用稀硫酸代替稀盐酸的原因是O

(2)为避免引入杂质离子，氧化剂A应为(举1例)。

(3)滤液C的溶质可循环利用，试剂B应为=

(4)若Ca的浸出率为90%,理论上1吨钢渣在“固碳”中可固定kgCO2o

(5)富机渣焙烧可生成乳钙盐，不同机钙盐的溶解率随pH变化如图所示。已知浸出2的pH约为2.5,则

应控制焙烧条件使该钮钙盐为o该培烧反应的化学方程式是o

S/?

M

>

®

(6)微细碳酸钙广泛应用于医药、食品等领域，某种碳酸钙晶胞如图所示。已知

a=b=4.99nm,c=17.3nm,a=P=90°,Y=120°,该晶体密度为g-cm'i列出计算式，阿伏加德罗常数

的值为义)。

10.二氧化碳一甲烷重整反应制备合成气(H2+CO)是一种生产高附加值化学品的低碳过程。该过程存在如下

化学反应：

①CH4(g)+CO2(g)U2H2(g)+2C0(g)AH1

1

②CO2(g)+2H2(g)UC(s)+2H20(g)AH2=-90.2kJ-moP

1

③CH4(g)UC(s)+2H2(g)AH3=+74.9kJ-mol-

-1

④CO(g)+H2(g)=H2O(g)+C(s)AH4=-131.3kJ-mol

回答下列问题：

(1)AH1=,反应①正向自发进行(填标号)。

A.低温下能B.高温下能C.任何温度下都能D.任何温度下都不能

(2)反应体系总压强分别为5.00MPa、1.00MPa和0.50MPa时，CH4平衡转化率随反应温度变化如图所

示，则代表反应体系总压强为5.00MPa的曲线是(填T"n”或“in”)，判断依据是o

600700800900100011001200

反应温度/℃

(3)当反应体系总压强为O.IMPa时，平衡时部分组分的物质的量随反应温度变化如图所示。随反应温度

的升高，CO,的物质的量先增加后减少，主要原因是。

O

E

、1.5

蜩

g

巡1.0

彝

«

依

耳0.5

€

逐

升0.0-

020040060080010001200

反应温度/OC

（4）恒温恒压条件下，向容器中通入ImolCH4和lmolCC>2,达到平衡时CH4的转化率为80%,CO2的转

化率为50%,碳单质的物质的量为0.8mol,CO的物质的量为mol,反应①用摩尔分数表示的平衡

常数Kx=（结果保留两位小数）。

上述平衡时"2）］=2,向体系通入He气，重新达到平衡时，［以町］二明则ab(填“

C（CH4）C（CH4）

cdn

或“=”)。(已知反应aA(g)+bB(g)UcC(g)+dD(g)的Kx=与33，物质i的摩尔分数*]=一^)

XA-XBN,&

11.多丁纳德（化合物K）是一种治疗痛风的药物，以下为其合成路线之一（部分反应条件已简化）。

CH3I/0HKMnO/HCl2/FeCl3

ACH2=CH2B4

(CH6。)（C汨口0）

6H+(C8HIOO)反应1

回答下列问题:

（1）B的化学名称是

（2）D中官能团的名称为、o

（3）由F和H反应生成I的化学方程式为,反应类型为.

（4）由I转变为J可选用的试剂是（填标号）。

C.稀H2sO4D.KOH

溶液

（5）设计反应1和反应2的目的是。

（6）在D的同分异构体中，同时满足下列条件的共有种；

①含有苯环；②遇FeCL溶液显紫色；③与NaHCOs溶液反应放出CO?。

其中，核磁共振氢谱显示为五组峰，且峰面积比为2：2：2:1:1的同分异构体的结构简式为。河南

省2024年普通高考适应性测试

理科综合

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的考生号、姓名、考点学校、考场号及座位号填写在答题卡上。

2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需要改

动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在

本试卷上无效。

3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

可能用到的相对原子质量：HlC12N14O16Na23S32Ca40

一、选择题：本题共13小题，每小题6分，共78分。在每小题给出的四个选项中，只有一

项是符合题目要求的。

1.人类生活品质的提升离不开科技的进步。下列说法正确的是

A.作为纳米荧光材料的碳量子点属于胶体

B.食品脱氧剂使用后，其中的铁粉转化成Fes。4

C.人工转化二氧化碳合成的己糖属于高分子化合物

D.环型碳Ci。、环型碳C14和金刚石均是碳元素的同素异形体

【答案】D

【解析】

【详解】A.纳米荧光材料的碳量子点颗粒大小在胶体的范围内，但是没有分散剂，不能叫胶体，故A错

误；

B.食品脱氧剂使用后，其中的铁粉与空气中的氧气反应转化成Fe。。一故B错误；

C.己糖的相对分子质量不大，不属于高分子化合物，故C错误；

D.环型碳Ci。、环型碳CM和金刚石都是碳元素的单质，是碳元素的同素异形体，故D正确。

答案选D。

2.一种在航空航天、国防军工等领域具有应用前景的液晶聚芳酯G可由如下反应制备。下列说法错误的是

A.p=2m-l,化合物X为乙酸B.化合物F最多有24个原子共平面

C反应说明化合物E可发生缩聚反应D.聚芳酯G与稀H2sO4和NaOH溶液均可反应

【答案】B

【解析】

【详解】A.由上述方程式可以判断，X为羟基和CH3co结合成的乙酸分子，p等于2m-l,故A正确;

B.F中，左侧甲基上的3个氢有1个可能与右边的分子整体共平面，故最多有25个原子可能共平面，故B

错误;

C.由方程式可知，E分子中含有酯基和竣基，E也可以发生缩聚反应，故C正确;

D.聚芳酯G中含有酯基，稀H2sO4和NaOH溶液均可发生水解反应，故D正确。

答案选B。

3.(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O可用于印染、畜牧等领域，其晶体的部分结构如下图所示。下列说法正确的

是

A.电负性：0>S>Fe>H

B.基态Fe2+的价层电子排布式为3d44s2

C.晶体中N和S原子的轨道杂化类型均为sp3

D.晶体中微粒间的相互作用只有离子键、共价键和配位键

【答案】C

【解析】

【详解】A.一般非金属的电负性强于金属，故H的非金属性强于铁，电负性由强到弱的顺序为：

0>S>H>Fe,故A错误；

B.基态Fe的价层电子排布式为3d64s2,失去最外层2个电子变成Fe?+,故基态Fe?+的价层电子排布式

为3d6,故B错误；

C.晶体中N原子和S原子都连有4个共价键，故都采用sp3杂化，故C正确；

D.晶体中微粒间的相互作用有离子键、共价键和配位键，还有分子间作用力，氢键，故D错误。

答案选C。

4.一种基于固体电解质NASICON的可充电熔融钠电池，具有安全、电流密度高、使用条件宽泛等优点，

其工作示意图如下所示，已知电池放电时不断有Nai生成。下列说法错误的是

B.固体电解质NASICON含钠离子

C.充电时阳极反应式：31-2e-=IJD.转移Imolb时，c区和d区的质量差改变23g

【答案】D

【解析】

【分析】电池放电时不断有Nai生成，可知放电时a为负极，电极反应为：Na-e-=Na+，固体电解质

NASICON只允许阳离子通过，固体电解质NASICON含钠离子，通过Na卡转移保持两侧电荷守恒，放

电时b为正极，电极反应为：I；+2e=31；充电时a为阴极，b为阳极，b极反应为：31-2e-=g,据

此分析；

【详解】A.根据分析，放电时a电极为负极，A正确；

B.根据分析，固体电解质NASICON含钠离子，通过Na+转移保持两侧电荷守恒，B正确；

C.充电时b为阳极，b极反应为：31-2e—=1],C正确；

D.放电转移Imole一时，lmolNa+从c区移出，d区移入ImolNa*，两区质量差改变46g,D错误；

故选D。

5.下列实验能达到目的的是

选

目的实验

项

鉴别某材料是丝绸

A取样灼烧，闻灼烧时的气味并观察灼烧后灰烬的状态

还是化纤

探究浓度对反应速一定温度下，用相同质量的同种锌粒分别与稀硫酸和浓硫酸反应，观察气体

B

率的影响产生的快慢

测定某稀盐酸的物移取10.00mL稀盐酸于锥形瓶中，滴加2滴酚嘈溶液，用NaOH标准溶液

C

质的量浓度滴定至溶液呈红色，依据消耗NaOH标准溶液的体积计算

证明非金属性：

D向装有FeS固体的装置中滴加稀盐酸，有气体产生

C1>S

A.AB.BC.CD.D

【答案】A

【解析】

【详解】A.丝绸属于蛋白质，灼烧时有烧焦羽毛气味且燃烧结束形成黑色灰烬，A符合题意；

B.由于浓硫酸具有强氧化性，所以锌粒浓硫酸反应会生成二氧化硫气体；应用不同浓度的稀硫酸探究浓度

对反应速率的影响，B不符合题意；

C.滴定终点错误，用NaOH标准溶液滴定至溶液呈浅红色，且半分钟不恢复原色，即达到滴定终点，C

不符合题意；

D.向装有FeS固体的装置中滴加稀盐酸，有硫化氢气体产生，可证明酸性HCAHzS,不能得到非金属性

C1>S,D不符合题意；

故选Ao

6.甲酸甲酯（HCOOCH3）作为潜在的储氢材料受到关注，科学家发现使用Ru配合物催化剂可以使甲酸甲

酯温和释氢，其可能的反应过程如下图所示。下列说法错误的是

HCOOCH

co2十H23

X

H2o-

A.H,O为极性分子，CO?为非极性分子

B.Ill------>IV每消耗lmolH2O生成ImolH?

C.总反应为HCOOCH3+2H,0=4H2T+2CO2T

D.反应涉及O—H、C—H、C—O键断裂和H-H键形成

【答案】B

【解析】

【详解】A.氏。分子中中心O原子价层电子对数为2+^^=4,O原子上含有2对孤电子对，分子是V

2

形分子，由于分子中正负电荷重心不重合，因此H2O是极性分子；CC)2为直线形分子，分子中正负电荷重

心重合，为非极性分子，A正确；

B.由流程可知，分子中-OCR转化为HCOO-,反应为

H

KOCH30=/

KO

(、Ru/+H2O—»//''E+2H2,故每消耗ImolH?。生成2m0田2,B错误；

、co(K

HE|CO

C.由图可知，总反应为甲酸甲酯和水催化生成氢气和二氧化碳：HCOOCH3+2H2O=4H2T+2CO2T,

c正确；

D.结合C分析可知，甲酸甲酯转化为二氧化碳，则涉及O-H、C-H、C-0键断裂，反应中生成氢气,

涉及H-H键形成，D正确；

故选B。

7.向一定浓度的CuSC>4溶液中通入NH3,存在化学平衡C112++NH3U[CU(NH3)/、

2+22+

[CU(NH3)]+NH3U[CU(NH3)2]\[CU(NH3卜丁+NH3U[CU(NH3)3]和

2+2+

[CU(NH3)3]+NH3a[Cu(NH3)4]O平衡时分布系数b(M)与1g[c(NH3)/(mol[T)]的关系如

22

下图所示(其中M代表Cu\[Cu(NH3)]\[CU(NH31广、[Cu(NH31厂或[Cu(NH3)4]")比如

列说法错误的是

1.0

V,

0.8-

(-2.2,0.45)

(-2.9,0.40)/

(-3.6,0.38)/

0.6-

S

III

(-4.2,0.46)

0.4-

0.0

0

-1

lg[c(NH3)/(molL)]

A.曲线I代表b(Cu2+),曲线V代表b([Cu(NH3)/2+)

B.反应[CU(NH3),『+UC112++2NH3的平衡常数K的值为10々8

1

D.lgfc(NH3)/(mol-L)]=-2.90t，

+2+2+

c(0H-)=c(H)+2c(Cu)+2c([Cu(NH3)]^j+

2+2+

4c([Cu(NH3)2])+2c([Cu(NH3)4]j+c(NH：)-c(SOt)

【答案】D

【解析】

2

【分析】根据信息可知，I表示C/、II表示[CU(NH3)/、IIlfCu(NH3)9]\IV表示[CU(NH3)3『、

V表示[CU(NH3)4『+,以此解题。

【详解】A.由分析可知，曲线I代表6(。？+),曲线v代表b([Cu(NH3)4『J,A正确；

B.结合图中信息可知，CU2++NH3w[Cu(NH3)r的KI=V^=1042,

2+2+2+

[CU(NH3)]+NH3U[Cu(NH3b『的K2=m二口0",[CU(NH3)2]UCu+2NH3的

=ICT%,B正确；

(2+(2+

C.由图可知，当横坐标为-2时，C([CuNH3)J)<c([CuNH3)4])c正确;

D.根据电荷守恒可知,

+2+

c（0H-）=c（H）+2c（Cu）+2c^［Cu（NH3）］J+

2+2+2+2

2c（［Cu（NH3）J）+2c（［Cu（NH3）3］）+2c（［Cu（NH3）Jj+c（NH；）-2c^O4~）,由图可知,

1+

lg［c（NH3）/（mol-L）］=—2.9时，c（〔Cu（NH3）J）=c（〔Cu（NH31,则此时

+2+2+

c（0H-）=c（H）+2c（Cu）+2c（［Cu（NH3）］j+

2+2+2

4c（［Cu（NH3）2］）+2c（［Cu（NH3）4］）+c（NH；）-2c（SO4-）,D错误；

故选D。

三、非选择题：共174分。

8.某实验小组对一种染料废水进行处理，获得Na2s04并测定废水的总有机碳（总有机碳是指单位体积水样

中溶解或悬浮的有机物碳元素质量总和，是水体评价的综合指标之一）。

实验步骤为：

①取100mL废水（假定有机成分只有蔡磺酸钠），在35。（2下加入等体积甲醇，充分混合后，冷却、过滤，得

到固体A和滤液B。

②经检测，固体A主要成分为Na2s04,并含有少量Na2sO3和蔡磺酸钠；滤液B含2.3g蔡磺酸钠

-1

（C10H7O3NaS,M=230g-mol）o

③一定温度下，从滤液B中回收甲醇；再蒸发浓缩析出蔡磺酸钠，过滤，得滤液C,向滤液C中加入适量

的NaClO溶液去除少量的NH：和NH3O

④按下图实验装置（部分装置略）对固体A进行处理，完全反应后Pt用烟中固体为Na2so4。

简化的操作过程：先检查装置气密性，再打开或关闭活塞1和活塞2,通入N2一段时间。再次打开或关闭

活塞1和活塞2,改为通入02,点燃煤气灯，一定时间后，停止加热，继续通02T段时间。

回答下列问题：

（1）实验步骤①中加入甲醇的目的为0

（2）实验步骤③中回收甲醇的操作名称是,去除NH3生成N2反应的离子方程式为0

（3）通入N2的目的是=

（4）酸性KMnC»4溶液的作用是,试剂a是。

（5）改为通入02前，需（填标号）。

A.打开活塞1B.打开活塞2C.关闭活塞1D.关闭活塞2

（6）反应后U形管（含试剂）增重0.44g,该废水总有机碳=_______mg-L1（用科学计数法表示）。

【答案】（1）减小Na2s04等无机物在水中的溶解度，便于析出

（2）①.蒸储②.2NH3+3C10-=3Cr+N2+3H2。

（3）排除装置中的空气，防止其影响废水中总有机碳含量的测量

（4）①.除去CO2中的SO?②.浓硫酸（5）BC

（6）1.32X104

【解析】

【分析】本题为实验探究题，向染料废水中加入等体积的甲醇，以使有机物充分溶解和减小Na2s04等无机

物在水中的溶解度，便于析出，冷却过滤后得到滤液B和滤渣A,用蒸储的方法从滤液B中分离出甲醇后,

再蒸发浓缩析出蔡磺酸钠，过滤，得滤液C,向滤液C中加入适量的NaClO溶液去除少量的NH；和NH3,

步骤④为对固体A进行处理，完全反应后Pt用期中固体为Na2s04,先关闭活塞2,打开活塞1,通入一段

时间的N2,以排除装置中的空气防止其影响废水中总有机碳含量的测量，然后再关闭活塞1,打开活塞2,

通入。2，点燃煤气灯，一定时间后，停止加热继续通。2至固体A冷却，固体A中Na2sCh转化为Na2s。4,

有机物燃烧，未完全燃烧产生的CO被CuO继续氧化，酸性高锦酸钾溶液为除去CO2中的SO2,品红溶液

为检验SO?是否除干净，试剂a为浓硫酸，可以干燥C02和防止空气中的C02和水蒸气进入U形管，影响

实验结果，

【小问1详解】

由分析可知，实验步骤①中加入甲醇的目的为减小Na2s04等无机物在水中的溶解度，便于析出，故答案为:

减小Na2s04等无机物在水中的溶解度，便于析出；

【小问2详解】

由分析可知，由于CH30H易挥发，实验步骤③中回收甲醇的操作名称是蒸储，去除NH3生成N2反应即NH3

和NaClO反应生成N2、NaCl和H2O,根据氧化还原反应配平可得，该反应的离子方程式为

2NH3+3C1O-=3C1-+N2+3H2O,故答案为：蒸储；2NH3+3C1O-=3C1-+N2+3H2O；

【小问3详解】

由分析可知，通入N2的目的是排除装置中的空气防止其影响废水中总有机碳含量的测量，故答案为：排除

装置中的空气，防止其影响废水中总有机碳含量的测量；

【小问4详解】

由分析可知，酸性KMnCU溶液的作用是除去CO2中的S02,试剂a是浓硫酸，故答案为：除去CO2中的S02；

浓硫酸；

【小问5详解】

由分析可知，改为通入02前，需关闭活塞1,打开活塞2,故答案为：BC；

【小问6详解】

反应后U形管（含试剂）增重0.44g,即固体A与O2反应放出的CO2的质量为0.44g,即固体A中含有的C

12

的质量为：0.44gX—=0.12g,由题干信息可知，滤液B含2.3g蔡磺酸钠，该有机物中含有C的质量为：

44

x10x12g/mol=1.2g,故该废水总有机碳=（°/2g+L2g）xl000mg/g=i.32xi（）4mg.LT,故答案

230g/mol0,1L

为：1.32x104。

9.钢渣是钢铁行业的固体废弃物，含有2CaOSiC）2、Fe2O3^FeO、ALO3和V2O3等物质。一种以钢渣

粉为原料固定CC）2并制备V2O3的工艺流程如图所示。

稀盐酸、NH4C1氧化剂A试剂B试剂BCO,

钢渣粉后!丁!~»

富钿渣铁铝渣

空气、CaCO3稀硫酸

J-----AV,O4还原fV,Oq

用焙烧f焙烧产物T浸出2|—'

b滤渣

己知钢渣中Ca元素质量分数为30%,V2O3在稀盐酸和NH4cl混合溶液中不易被浸出。该工艺条件下，有

关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH如下表所示:

Fe3+Ca2+

金属离子Fe2+Al3+

开始沉淀的pH1.97.23.512.4

沉淀完全的pH2.98.25.113.8

回答下列问题：

（1）浸出1过程生成的Si。2“包裹”在钢渣表面形成固体膜，阻碍反应物向钢渣扩散。提高浸出率的措施有

（除粉碎外，举1例）。该浸出过程不使用稀硫酸代替稀盐酸的原因是0

(2)为避免引入杂质离子，氧化剂A应为_______(举1例)。

(3)滤液C的溶质可循环利用，试剂B应为=

(4)若Ca的浸出率为90%,理论上1吨钢渣在“固碳”中可固定kgCO,o

(5)富机渣焙烧可生成钿钙盐，不同铀钙盐的溶解率随pH变化如图所示。已知浸出2的pH约为2.5,则

应控制焙烧条件使该机钙盐为。该培烧反应的化学方程式是

100

-------Ca2V2c)7

。Ca(VO3)2

一Ca3(VOJ

/在

»

催

她

20

1.01.52.02.53.03.54.04.55.05.56.06.57.0

PH

(6)微细碳酸钙广泛应用于医药、食品等领域，某种碳酸钙晶胞如图所示。已知

a=b=4.99nm,c=17.3nm,a=p=90°,Y=120°,该晶体密度为g-cm'i列出计算式，阿伏加德罗常数

的值为NA)。

【答案】(1)①.适当增大盐酸的浓度、适当升高温度、搅拌②.稀硫酸与2CaO-SiO2反应形成微

溶于水的CaSCU覆盖在钢渣表面，阻碍反应物向钢渣扩散

(2)H2O2或氯水(3)氨水

焙烧

①.Ca2V2O7②.V2O3+2CaCO+O巴马

(4)297(5)32Ca2V2O7+2CO2

12

⑹6x4.992X17.3NA'I"

【解析】

【分析】钢渣中含有2CaOSiC»2、FezCh、FeO、AbCh和V2O3等，钢渣中加入稀盐酸、NH4cl进行“浸出1”，

经过滤得到富钢渣，滤液中含Fe3+、Fe2\Al3\Ca2+,滤液中加入氧化剂A将Fe?+氧化成Fe3+,加入试剂

3

B将Fe\AF+转化成铁铝渣而除去，然后加入试剂B调pH,再吸收CCh“固碳”得到微细CaCO3和滤液

C；富机渣与CaCCh在空气中焙烧得焙烧产物，焙烧产物中加入稀硫酸进行“浸出2”经过滤得滤渣和滤液,

滤液经系列操作得V2O5,用还原剂将V2O5还原为V2O3。

【小问1详解】

浸出1过程生成的SiO2“包裹”在钢渣表面形成固体膜，阻碍反应物向钢渣扩散。提高浸出率的措施有：适

当增大盐酸的浓度、适当升高温度、搅拌等。该浸出过程不使用稀硫酸代替稀盐酸的原因是：稀硫酸与

2CaOSiO2反应形成微溶于水的CaSCU覆盖在钢渣表面，阻碍反应物向钢渣扩散。

【小问2详解】

加入氧化剂A的目的是将Fe2+氧化成Fe3+,为避免引入杂质离子，氧化剂A应为压。2或氯水。

【小问3详解】

加入试剂B的目的使Fe3+、AF+转化成Fe(OH)3、A1(OH)3沉淀而除去，继续加入试剂B调pH,便于“固碳”

时形成CaCC»3,滤液C的溶质可循环利用，试剂B应为氨水。

【小问4详解】

钢渣中Ca元素的质量分数为30%,若Ca的浸出率为90%,理论上1吨钢渣在“固碳”中可固定CCh的质量

,1000kgx30%x90%

x44g/mol=297kg„

40g/mol

【小问5详解】

由图可知浸出2的pH约为2.5时，Ca2V2O7的溶解率最大，故应控制焙烧条件使机钙盐为Ca2V2O7;该焙

烧过程中V元素的化合价由+3价升至+5价，Ch为氧化剂，根据得失电子守恒和原子守恒，该焙烧反应的

焙烧

化学方程式为V2O3+2CaCO3+O2上厘Ca2V2O7+2CO2。

【小问6详解】

该晶胞中含Ca2+的个数为4X'+4XL+2XL+2X2+4=6,含CO；的个数4、1+4、1+4=6,1个晶胞的质量

1266363

100x6同

为F—g,晶胞的体积为型a2c=4x(4.99><10-7cm)2x(17.3><10-7cm)=x<992x17.3x1o-21cm3,该晶体

NA222

一100x6、万12

密度为.g,f992x17.3x10/3尸0一992*173义'1°纯/加3。

10.二氧化碳一甲烷重整反应制备合成气(H2+CO)是一种生产高附加值化学品的低碳过程。该过程存在如下

化学反应:

①CH4(g)+CO2(g)U2H2(g)+2C0(g)AH1

1

②CO2(g)+2H2(g)UC(s)+2H2O(g)AH2=-90.2kJ-moP

1

③CH4(g)UC(s)+2H2(g)AH3=+74.9kJ-mol-

-1

④CO(g)+H2(g)=H2O(g)+C(s)AH4=-131.3kJ-mol

回答下列问题：

(1)AH1=,反应①正向自发进行(填标号)。

A.低温下能B.高温下能C.任何温度下都能D.任何温度下都不能

(2)反应体系总压强分别为5.00MPa、1.00MPa和0.50MPa时，CH4平衡转化率随反应温度变化如图所

示，则代表反应体系总压强为5.00MPa的曲线是(填T"n”或“in”)，判断依据是o

600700800900100011001200

反应温度/℃

(3)当反应体系总压强为O.IMPa时，平衡时部分组分的物质的量随反应温度变化如图所示。随反应温度

的升高，CO,的物质的量先增加后减少，主要原因是。

O

E

、1.5-

蜩

g

巡1.0-

彝

«

依

0.5-

耳

€

逐

升0.0-

020040060080010001200

反应温度/OC

(4)恒温恒压条件下，向容器中通入ImolCH4和ImolCO2,达到平衡时CH4的转化率为80%,CO2的转

化率为50%,碳单质的物质的量为0.8mol,CO的物质的量为moL反应①用摩尔分数表示的平衡

常数Kx=(结果保留两位小数)。

上述平衡时[<凡)]=2,向体系通入He气，重新达到平衡时，，巴)]二明则ab（填“

C(CH4)C(CH4)

cdn

或“=”)。(已知反应aA(g)+bB(g)UcC(g)+dD(g)的Kx=与三音，物质i的摩尔分数*]=一^)

XA-XB/

【答案】（1）①.+247.3kJ/mol②.B

(2)①.in②.恒温减压时平衡①、③右移，甲烷平衡转化率增大

(3)温度在500摄氏度以前，温度对②反应影响更大，所以n(CO2)增大，温度高于500摄氏度，温度对①、

③反应影响更大，所以n(CO2)减小

（4）①,0.5mol②.0.39③.>

【解析】

【小问1详解】

由盖斯定律可得：①:②十③-2X④，所以

AH1=AH2+AH3-2AH4=-90.2kJ/mol+74.9kJ/mo1-2x（-131.3kJ/mol）=+247.3kJ/mol,所以

AH1=+247.3kJ/mol；AG=AH-TAS,AH〉0、AS>0,所以高温反应①正向自发进行；

【小问2详解】

图像显示恒温变压(III、II、I的是顺序变化)甲烷平衡转化率增大，而反应①、③恒温减压平衡均右移，

甲烷平衡转化率增大，即同温时压强越大甲烷平衡转化率越小，所以HI曲线代表5.00MPa；判断依据是恒

温减压时平衡①、③右移，甲烷平衡转化率增大；

【小问3详解】

升温②反应左移，使n(C02)有增大的趋势，①、③反应右移，使n(C02)有减小的趋势，温度在500摄氏度

以前，温度对②反应影响更大，所以n(CO*增大，温度高于500摄氏度，温度对①、③反应影响更大，所

以n(CO2)减小；

【小问4详解】

三段式表示如下：

CH4(g)+CO2(g)U2H2(g.)+2C0(g)

始1100

转xx2x2x

平1-x-m1-x-y2x-n

CO2(g)+2H2(g)uc(s)+2H2O(g)CH4(g)=C(s)+2H2(g)

始1000始100

转y2yy2y转mm2m

平1-x-yy+m+n平1-x-my+m+n

CO(g)+H(g)UC(s)+

2H2O(g)

始0000

平衡时甲烷转化了0.8mol,CO2转化了0.5mol,C生

转nnnn

平2x-n

成了0.8mol,所以x+m=0.8mol、x+y=0.5mol>y+m+n=0.8mol>解得n(CO)=2x-n=0.5mol；由氧原子守恒

得n(H2O)=lx2mol-0.5x2mol-0.5