2022-2023年人教版高二年级上册化学高频考题期末考模拟卷03（解析版）

2022-2023年高二化学高频考题期末模拟卷03

(考试时间：90分钟试卷满分：100分)

考试内容：人教2019选择性必修1全册难度：★★★★☆

可能用到的相对原子质量：H-lC-12N-140-16Na-23Mg-24Al-27S-32

一、选择题：本题共18个小题，每小题3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.已知下列热化学方程式：

(1)CH3COOH(1)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(1)AH।=-870.3kJ/mol

(2)C(s)+O2(g)=CO2(g)AH2=-393.5kJ/mol

(3)H2(g)+fO2(g)=H2O(I)AH3=-285.8kJ/mol

则反应2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3coOH⑴的熔变为().

A.-488.3kJ/molB.-244.15kJ/molC.488.3kJ/molD.244.15kJ/mol

【答案】A

【详解】由盖斯定律可知,(2)x2+(3)/2-(D可得热化学方程式2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(1),

则AH=2AH2+2AH3-AHI=2X(-393.5kJ/mol)+2x(-285.8kJ/mol)-(-870.3kJ/mol)=-488.3KJ/mol,故选A。

2.下列说法正确的是()

A.增大反应物浓度，可增大单位体积内活化分子的百分数，从而使有效碰撞次数增大

B.有气体参加的化学反应，若增大压强(即缩小反应容器的体积)，可增加活化分子的百分数，从而使反应速

率增大

C.升高温度能使化学反应速率增大，主要原因是增加了反应物分子中活化分子的百分数

D.催化剂不影响反应活化能但能增大单位体积内活化分子百分数，从而增大反应速率

【答案】C

【详解】A.增大反应物浓度，可增大单位体积活化分子的数目，但百分数不变，A项错误；

B.增大压强，可增大单位体积活化分子的数目，但百分数不变，B项错误；

C.升高温度，可使更多的分子转化为活化分子，增加了反应物分子中活化分子的百分数，C项正确；

D.催化剂可以降低反应所需的活化能，使更多普通分子变成活化分子，增大单位体积内活化分子的百分数，从

而增大反应速率，D项错误；

3.对于下列化学平衡在一定条件下发生移动的描述，不正确的是

A.Ch+HzO^^^HCl+HClO,氯水中加入碳酸钙，漂白性增强

B.ZnS+Cu2*+Zn2+,闪锌矿(ZnS)遇CuSCU溶液转化为铜蓝(CuS)

C.2NO2^=^N2O4AH<0,将装有NO2的玻璃球浸入热水中，红棕色变浅

D.(橙色)+H2O^^2CrO42(黄色)+2H+,LCnO溶液中滴加几滴浓硫酸，橙色加深

【答案】C

【详解】A.氯水中加入碳酸钙，HC1与碳酸钙反应，平衡正向移动，则HC1O浓度增大，漂白性增强，A项正

确；

22+

B.发生ZnS+CuVCuS+Zn,溶解度大的物质转化为溶解度小的物质，溶解度ZnS>CuS,则闪锌矿(ZnS)遇CuSO4

溶液转化为铜蓝(CuS),B项正确；

C.升高温度，平衡逆向移动，则红棕色变深，C项错误；

D.增大氢离子浓度，平衡逆向移动，则橙色加深，D项正确；

4.有关①lOOmLO.lmol/LNaHCO,,0100mL0.1mol/LNa2co3两种溶液的叙述不正确的是

A.溶液中水电离出的H+个数：②〉①B.溶液中阴离子的物质的量浓度之和:②〉①

C.①溶液中:D.②溶液中:c(〃CO；)>c(H2c。3)

【答案】C

【详解】A、因HCO3-的水解程度大于其电离程度，所以NaHCCh溶液显碱性；由于CCh?-水解使得Na2cCh溶液

也显碱性。根据越弱越水解原理可知，HCCh一的水解程度小于CChH弱离子水解程度越大，水的电离程度越大，

所以相同浓度的NaHCCh和Na2cCh溶液中，水电离出的个数：②〉①，A正确；

B、HCO?-水解生成H2c。3和OH、即消耗一个HCCh一的同时又生成一个OH、水解的过程中阴离子数不变；但

CO32一的第一级水解生成HCCh-和01十，即消耗一个CO32一的同时却生成了两个阴离子，水解的过程中，阴离子总

数在增加：由于起始时CCh?-和HCO3-的浓度相同，所以溶液中阴离子的物质的量浓度之和：②>①，B正确；

C、因HCCh.的水解程度大于其电离程度，所以①溶液中：c(H2cCh)>c(CO32),C错误；

D、CO32一的第一级水解生成HCOr,第二级水解生成H2co3,且以第一级水解为主，所以②溶液中：

C(HCO3)>C(H2CO3),D正确;

5.实验室用标准盐酸溶液测定某NaOH溶液的浓度，用甲基橙作指示剂，下列操作中可能使测定结果偏低的是

()

A.酸式滴定管在装酸液前未用标准盐酸溶液润洗2〜3次

B.开始实验时酸式滴定管尖嘴部分有气泡，在滴定过程中气泡消失

C.锥形瓶内溶液颜色变化由黄色变橙色，立即记下滴定管液面所在刻度

D.盛NaOH溶液的锥形瓶滴定前用NaOH溶液润洗2〜3次

【答案】C

【详解】A.酸式滴定管在装酸液前未用标准盐酸溶液润洗2〜3次，滴定时造成V(标准)偏大，根据c(待测)

c（标准）-V（标准）

可知c（待测）偏高，不符合题意，故A错误;

V（待测）

c（标准）.V（标准）

B.酸式滴定管在滴定前有气泡，滴定后气泡消失，造成V（标准）偏大，根据c（待测）

--V（待测）

知c（待测）偏高，不符合题意，故B错误；

C.滴定过程中，锥形瓶内溶液颜色由黄色变为橙色，立即记下滴定管内液面所在刻度，造成V（标准）偏小,

c（标准）.V（标准）

根据C（待测）=可知c（待测）偏低，符合题意，故C正确;

V（待测）

c（标准）•V（标准）

D.盛NaOH溶液的锥形瓶滴定用NaOH溶液润洗,滴定时造成V（标准）偏大,根据c（待测）=

V（待测）

可知c（待测）偏高，不符合题意，故D错误；

6.向一体积不变的密闭容器中加入2moiA、0.6molC和一定量的B三种气体。一定条件下发生反应，各物质

浓度随时间变化如图一所示。图二为时刻后改变反应条件，平衡体系中反应速率随时间变化的情况，且四个

阶段都各改变一种不同的条件。已知/3一〃阶段为使用催化剂：图一中fo一«阶段C（B）未画出。

图一图二

下列说法不正确的是

A.此温度下该反应的化学方程式为2A（g）+B（s）峰珍3C（g）

B.，4一4阶段改变的条件为减小压强

C.B的起始物质的量为1.0mol

D.在相同条件下，若起始时容器中加入amolA、6molB和cmolC,要达到/i时刻同样的平衡，b、c要满

足的条件为a+2c/3=2A和b+c/3=\.2

【答案】A

【详解】A.t3〜t4阶段与t4〜t5阶段正逆反应速率都相等，而t3〜t4阶段为使用催化剂，则t4〜t5阶段应为减小压

强，即该反应为气体体积不变的反应；反应中A的浓度变化为lmol/L-0.8mol/L=0.2mol/L,C的浓度变化为

0.6mol/L-0.3mol/L=0.3mol/L,则A、C的化学计量数之比为2：3,又该反应为气体体积不变的反应，则B为反

应物，该反应为2A（g）+B（g）^=t3c（g）,故A错误；

B.t4〜t5阶段改变的条件为减小压强，该反应为气体体积不变的反应，故B正确;

C.A减少0.2mo1/L,则B减少O.lmol/L,则起始B的浓度为0.1mol/L+0.4moi/L=0.5mol/L,起始物质的量为

0.5mol/Lx2L=1mol,故C正确；

r\

D.相同条件下，达到同样的平衡状态，则起始量相同即可，则转化后满足的条件为a+，=2.4和b+£=1.2,故

33

D正确；

7.P4s3是黄色或淡黄色结晶或粉末，无臭、无味、易燃、有毒，遇潮气发生分解，分子结构如图所示，已知其

燃烧热A〃=-3677kJ/mol(P被氧化为PQ10),下列有关P4s3的说法中不正确的是

A.分子中磷元素显+3价

B.分子中每个原子最外层均达到8电子稳定结构

C.热化学方程式为P4s3(s)+8O2(g)==P4OK)(s)+3SC)2(g)A^=-3677kJ/mol

D.分子中存在极性键与非极性键

【答案】A

【详解】A.由图可知，1个P为+3价，其它3个P都是+1价，S为-2价，故A错误；

B.因P原子最外层有5个电子，S原子最外层有6个电子，由图可知，每个P形成3个共价键，每个S形成2

个共价键，5+3=8,6+2=8,即分子中每个原子最外层均达到8电子稳定结构，故B正确；

C.Imol可燃物燃烧生成稳定氧化物放出的热量为燃烧热，则P4S3(s)+802(g)=P401o(s)+3S02(g)AH=-3677kJ/mol,

故C正确；

D.由图可知，P-P之间的键为非极性键，P-S之间的键为极性键，故D正确；

8.5.6g铁粉投入到足量的100mL2moi的稀硫酸中，2min时铁粉刚好溶解，下列表示这个反应的速率正确

的是

A.v(Fe)=0.5molL'min~1B.v(H2SO4)=lmolL-1min1

C.v(H2SC)4)=0.5mol-LT,minTD.v(FeS04)=lmol-L-1-min'1

【答案】C

【详解】A.Fe为纯固体，不能用浓度变化量表示反应速率，故A错误；

5.6g

B.Fe为物质的量、,,=0.1mol,由Fe+H2sO4=FeSO4+H2T，可知参加反应的硫酸也是O.lmoL硫酸的浓度

56g/mol

„O.lmol,,Imol/L,,…〃

变化量为：------=lmol/L,故v(H2so4)=------------=0.5mol/(L«min),故B错误；

0.1L2min

C.由B中计算可知：v(H2so4)=05mol/(L・min),故C正确；

D.化学反应速率之比等于化学计量数之比，贝ijv(FeSCM=v(H2so4)=06mol/(L・min),故D错误；

9.一定温度下，将ImolPCR通入一个容积固定不变的密闭容器中，发生反应：PCh(g)=PCb(g)+Cb(g)

,反应达到平衡时，测得PCL为0.4mol,此时再向容器中通入ImolPCL,同样温度下再达到平衡时，测得PCL

为amol,下列判断正确的是()

A.CL的体积分数增大B.PCk的转化率增大

C.a=0.8D.a>0.8

【答案】D

【详解】A.由于增大了压强，平衡逆向移动，生成的氯气的量减少，CL的体积分数减小，故A错误；

B.由于增大了压强，平衡逆向移动，所以PCk的分解率减小，故B错误；

C.容积固定不变，再通入ImolPCk,相当于增大压强，平衡逆向移动，则a>0.8,故C错误；

D.容积固定不变，再通入ImolPCh,相当于增大压强，平衡逆向移动，则a>0.8,故D正确；

10.化学上常用AG表示溶液的酸碱度,AG=lg-^Fp25,用O.lOOmolLNaOH液滴定20.00mL0100mol【T

HNO2溶液，AG与所加NaOH溶液的体积(V)关系如图所示。下列说法不正确的是

A.D点溶液中的pH=11.25

B.B点溶液中存在2c(H+)—2c(OH-尸C(NO2)—C(HNC)2)

C.C点时，加入NaOH溶液的体积小于20.00mL

D.25□时,HNCh的电离平衡常数Ka=1.0xl0，.5

【答案】D

+85+

【详解】A项，D点Ige(H+)/c(OH)=-8.5,则c(H)/c(OH)=10-,Kw=c(H)xc(OH)=10",所

以c(H+)=1.0xl0"-25,pH=11.25,故A项正确;

B项，B点溶液为等浓度的HNCh和NaNCh溶液，溶液中存在①电荷守恒：c(H+)+c(Na+)=c(OH)+c(Nt"),

++

②物料守恒:2c(Na)=c(HNO2)+c(NOf),将①x2-②得：2c(H)-2c(OH)=c(NO2-)-c(HNO2),故B项正

确；

C项，C点Ige(H+)/c(OH)=0,则c(H+)/c(OHO=1,HNCh的电离程度与NaNCh的水解程度相同，加

入NaOH溶液的体积小于20.00mL,故C项正确；

++++

D.A点Ige(H)/c(OH)=8.5,则c(H)/c(OH)=10%Kw=c(H)xc(OH)DO",所以c2(H)

65++

=1.0x1O-,由于c(H)与c(NO<)近似相等，所以HNCh的电离常数Ka=c(H)xc(NOf)/c(HNO2)=

1.0xl0-6-5/(0.1-1.0xl0-65)=1.0x10-6.5,故D项错误;

H.在含锲酸性废水中用电解法可以实现铁上镀银并得到氯化钠，其装置如图所示，下列叙述错误的是

直流电源

碳棒阳离子阴离子铁棒

交换膜交换膜

含N2、cr

酸性废水

A.待镀铁棒为阴极

B.选用银棒替换碳棒，镀银效果更好

C.通电后中间隔室的NaCl溶液浓度增大

D.阳极的电极反应式为40FT—4e=O2f+2H2。

【答案】B

【详解】A.在电镀池中，铁为镀件，做阴极，故A正确：

B.如果选用银棒替换碳棒，银为活性电极，做阳极时，银会溶解，生成的裸离子与氢氧化钠反应生成沉淀，影响

离子交换膜中离子的通过，镀银效果减弱，故B错误；

C.随着电解的进行，阳极区的氧根离子放电，多余的钠离子通过阳离子交换膜移向中间隔室，阴极区的镇离子放

电，多余的氯离子通过阴离子交换膜移向中间隔室，中间隔室的氯化钠溶液浓度增大，故C正确；

D.阳极发生氧化反应，溶液中的氢氧根离子放电生成氧气，电极反应为：4OH-4e=O2t+2H2O,故D正确；

12.Cui是一种不溶于水的白色固体，它可由反应2Cu2++4「=2CuI+l2而得到。现以石墨为阴极，以Cu为阳极电

解KI溶液，通电前向电解液中加入少量酚配和淀粉溶液。电解开始不久阴极区溶液呈红色，而阳极区溶液呈蓝

色，对这些现象的正确解释是

①阳极4OH-4e=2H2O+O2T，。2将1氧化为h,k遇淀粉变蓝②阳极2r-2e=12,I2遇淀粉变蓝③阳极

2Cu-4e+4I=2CuI+l2,L遇淀粉变蓝④阴极2H++2e=使c(OH>c(H*)

A.①②B.①③C.②④D.③④

【答案】D

【详解】石墨为阴极，以Cu为阳极电解KI溶液，通电后，溶液中的H+、IC移向阴极，而H+的氧化性强于K+,

所以H+得电子被还原，电极反应式为2H2O+2e=H2f+20H,破坏了水的电离平衡，使c(OH)>c(H)酚猷;试

液变红；「和0H-移向阳极，而失电子能力Cu>「>OH,故Cu失电子产生CP,阳极发生反应：Cu-2c=Cu2+；

由信息可以知道，阳极区溶液呈蓝色，有碘生成，因此阳极发生反应2Cu-4e-+41=2CuI+12,生成L,L遇淀粉变

蓝，同时有白色Cui沉淀生成；结合以匕分析可知，正确解释是③④；D正确；

13.下列关于电解质溶液的叙述正确的是

A.常温下，pH=7的CH3coONa与CH3co0H的混合溶液中离子浓度大小顺序为c(Na+)=c(CH3COO)=c

(H+)=c(OH)

B.将pH=10的氨水稀释后，溶液中各离子的浓度均降低

C.中和pH与体积均相同的盐酸和醋酸溶液，消耗NaOH的物质的量前者小于后者

D.常温下，同浓度的Na2cCh溶液与NaHCCh溶液相比，Na2c。3溶液的pH较小

【答案】C

【详解】A.根据电荷守恒得c(Na，)+c(H+)=c(CHjCOO)+c(OH)又因为pH=7,水的电离过程微弱，所

++

以(Na)=c(CH3COO)>c(H)=c(OH),故A错误；

B.pH=10的氨水稀释后，显性离子氢氧根离子浓度减小，由于温度不变，根据Kw=c(HDxc(OH)可知，所

以氢离子浓度增大，故B错误；

C.pH与体积均相同的盐酸和醋酸溶液，醋酸的浓度远大于盐酸，所以消耗NaOH的物质的量前者小于后者，故

C正确；

D.HCCh-的酸性比H2co3溶液的酸性弱，所以同浓度的Na2cCh溶液与NaHCCh溶液相比，Na2c。3溶液的pH较

大，故D错误；

++22

14.某二元酸(H2A)在水中的电离方程式为：H2A=H+HA-,HA-H+A(Ka=1.0xl0-),下列说法正确的是

A.在O.lmol/L的H2A溶液中,c(H+)=0.2mol/L

B.在0.1mol/L的Na2A溶液中,c(A2-)+c(HA)+c(H2A)=0.1mol/L

C.O.lmol/L的NaHA溶液中离子浓度为：c(Na+)>c(HA)>c(H+)>c(A2)>c(OH)

D.分别将浓度均为O.lmol/L的NaHA和Na2A溶液等体积混合，其pH一定大于7

【答案】C

【详解】A.二元酸(EhA)在水中的电离方程式为:H2A=H++HA;HA^H++A2(Ka=l.OxlO-2),第一步完全电离，第

二步部分电离,设电离的HA-为x,则有：[xx(0.1+x)]/(0.1-x)=l.OxlO-2,解之得x=0.0084,所以在O.lmol/L

的H2A溶液中，c(H+)=O.1+0.0084=0.1084mol/L,故A错误;

B.二元酸(FhA)在水中的电离方程式为:H2A=H++HA;HA^H++A2(Ka=1.0xl0-2),可以知道第一步完全电离，第

二步部分电离，则在O.lmol/L的Na2A溶液中,存在HA和A?一离子，月.c(A2)+c(HA)=0.1mol/L,故B错误;

C.在0.1mol/L的NaHA溶液中，HA会发生电离作用，所以c(Na+)>c(HA)；电离使溶液显酸性，c

(H+)>c(OH)；但是HA-的电离作用是微弱的，而且在溶液中还存在水的电离作用，因此c(HA)>c(H+)

>c(A2-),故溶液中的离子浓度的关系是

c(Na+)>c(HA)>c(H+)>c(A2)>c(OH),故C正确；

D.由于在NaHA的溶液中存在HA-=±H++A2-(Ka=1.0xl()-2)将同浓度(01molL")的NaHA和Na2A溶

液等体积混合，由于HA-的电离作用大于水解作用，所以其pH一定小于7,故D错误；

15.已知部分弱酸的电离常数如下表：

弱酸H：COiHC1OHF

电离平衡常数K.=4.30乂10"

K.=2.98xl0HK,=3.6xl0“

(25X：)K心=5.61x10”

下列叙述正确的是

A.氢氟酸与NaClO溶液混合能够发生反应：HF+NaC10=HC10+NaF

B.物质的量浓度相同的①NaF②NazCCh③NaClO三种溶液的pH：③乂炒>①

C.Na2cCh溶液不能与次氯酸发生反应

2

D.少量C02通入NaClO溶液中的离子反应：CO2+H2O+2CIO=CO3+2HC1O

【答案】A

【详解】A项，由于氢氟酸的电离平衡常数大于次氯酸的电离平衡常数，说明氢氟酸的酸性强于次氯酸，所以氢

氟酸可以和次氯酸钠反应生成次氯酸，故A项正确；

B项，酸性越强，电离平衡常数越大，对应酸根离子的水解程度越弱，对应等物质的量的盐溶液的pH越小，酸

性HF>HC10>HCCh-,所以物质的量浓度相同的三种溶液的pH：®>(3)>@,故B项错误；

C项，碳酸氢根离子的电离平衡常数小于次氯酸根的电离平衡常数，所以碳酸钠能与次氯酸反应，故C项错误；

D项，山电离平衡常数可知，酸性：H2CO3>HC1O>HCO3-,所以少量CO2通入NaClO溶液中的离子反应：

CO2+H2O+CIO=HCO3-+HCIO,故D项错误；

16.成语是中国传统文化的瑰宝。铜墙铁壁、铜心铁胆、金戈铁马、百炼成钢等成语向人传递正能量。工业

上，冶炼铁的有关热化学方程式如下

①C(s)+O2(g)=CCh(g)AHi=akJmol-1

1

@CO2(g)+C(s)=2CO(g)△H2=bkJmol-

1

③Fe2C)3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)AH3=ckJmor

@2Fe2O3(s)+3C(s)=4Fe(s)+3CO2(g)△H4=dkJmol“(上述热化学方程式中，a,b,c,d均不等于0)下列说法

正确的是

1

A.b<aB.C(s)+l/2O2(g)=CO(g)△H=(a+b)/2kJ-mol

1

C.d=3c+2bD.CO(g)+l/2O2(g)=CO2(g)△H<akJ-mol-

【答案】B

【详解】A.①C(s)+O2(g)=CO2(g)为放热反应，AH产akJmoHO,a<0；②CCh(g)+C(s)=2C0(g)为吸热反应，△

H2=bkJmor,>0,b>0,因此b>a；故A错误；

B.①C(s)+Ch(g尸CCh(g)AH^akJmol1,@CO2(g)+C(s)=2CO(g)△H2=bkTmoH；根据盖斯定律可知，将[①+

②]xi/2可得：C(s)+l/2O2(g)=CO(g)△H=(a+b)/2kJmol」<0；故B正确；

l1

C.@CO2(g)+C(s)=2CO(g)△H2=bkJmol,③Fe2Ch(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)AH^ckJ-mol；根据盖斯定律

可知，将②/3+@x2可得：2Fe2O3(s)+3C(s)=4Fe(s)+3CO2(g)△H4=dkJmor'=(3b+2c)kJmor'；故C错误；

D.因为碳燃烧生成一氧化碳为放热反应,所以Imol碳完全燃烧放出的热量大于Imol一氧化碳完全燃烧放出的热

量，而反应热包括负号和数值，故CO(g)+l/2O2(g)=CO2(g)△HAakJmoH,故D错误：

17.用LOmol-L」NaOH溶液中和某浓度硫酸溶液时，其pH和所加NaOH溶液的体积(V)关系如右图所示，则原

硫酸溶液的物质的量浓度和恰好完全反应后溶液的总体积分别是(设二者混合后体积为二者体积之和)

A.O.SmolL-180mLB.0.5molL''160mL

C.LOmol-L'180mLD.l.OmolL1160mL

【答案】B

【详解】根据图象知,硫酸的pH=O,则c(H+)=lmol/L,c(H2so4)=l/2c(H+)=0.5mol/L,完全反应时氢氧

化钠溶液的体积为80mL,根据反应中氢氧化钠和硫酸的关系式得:n(NaOH)=2n(H2so设硫酸溶液的体积

为VL,所以2x0.5mol/LxVL=lmol/Lx0.08L,所以V(H2sO4尸80mL,则混合溶液体积=80mL+80mL=160mL,故

B正确；

18.常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能够大量共存的是

2+

A.Kw/c(OH-尸10-3的溶液中：Cl\NO3\Na+、Ba

B.含有大量AF+的溶液中：K+、A1O2\Mg2+、HCO3-

2

C.使甲基橙变黄色的溶液：Na\CO3\K\NO：

2

D.由水电离出的c(H+尸10」2moi/L的溶液中：Na\NH4\CrO4\CIO

【答案】A

【详解】A项，常温下，K„=1014,所以Kw/c(OH-尸10-3的溶液中，c(OH-)=10-"moVL,(H+)=10-3mol/L,溶液显

酸性，在酸性环境下，四种离子间互不发生反应，均能大量共存，故A正确；

B项，铝离子和偏铝酸根离子、碳酸氢根离子会发生双水解，不能共存，故B错误：

C项，使甲基橙变黄色的溶液中，pH>4.4；如果常温下，溶液4.4<pH<7时，溶液呈酸性，酸性条件下CCh”离子

不能存在，故C错误；

D项，由水电离出的c(H+)=10」2moi/L的溶液可能呈酸性或碱性，当溶液呈酸性时，次氯酸根离子不能大量存在，

当溶液呈碱性时，钱根离子不能大量存在，故D错误；

二、非选择题：包括第19题〜第23题5个大题，共46分。

19.(9分)锌是一种应用广泛的金属，目前工业上主要采用“湿法”工艺冶炼锌，某硫化锌精矿的主要成分是ZnS

（还含有少量FeS等其它成分），以其为原料冶炼锌的工艺流程如图所示:

含的气一

口化锌m*匣|明T•浸出清T4跖―求港小的沉回7$

演出用湮*一目收利用

回答下列问题：

（1）硫化锌精矿的焙烧在氧气气氛的沸腾炉中进行，所产生焙砂的主要成分的化学式为O

浸出液净化过程中加入的主要物质是锌粉，其作用是。

（2）电解沉积过程中的阴极采用铝板，阳极采用情性电极，阳极的电极反应式是。

（3）在该流程中可循环使用的物质是Zn和。

（4）改进的锌冶炼工艺,采用了“氧压酸浸'’的全湿法流程，既省略了易导致空气污染的焙烧过程，又可获得一种

有工业价值的非金属单质，“氧压酸浸”中发生主要反应的离子方程式为。

（5）硫化锌精矿（ZnS）遇到硫酸铜溶液可慢慢的转化为铜蓝（CuS）。请解释该反应发生的原理

（6）我国古代曾采用“火法”工艺冶炼锌。明代宋应星著的《天工开物》中有关于“升炼倭铅''的记载：”炉甘石十

斤，装载入一尼罐内......然后逐层用煤炭饼垫盛，其底铺薪，发火锻红，….，冷淀，毁罐取出，…即倭铅

也。”该炼锌工艺主要反应的化学方程式为（注：炉甘石的主要成分为碳酸锌，倭铅

是指金属锌）。

+

【答案】（l）ZnO除去Fe3+（2）2H2O-4e=O2T+4H（3）H2SO4

+2+

（4）2ZnS+4H+O2=2Zn+2S|+2H2O

（5）在一定条件下，溶解度小的矿物可以转化为溶解度更小的矿物（6）ZnCO3+2（J3Lzn+3CO?

【解析】硫化锌精矿的焙烧可生成ZnO、氧化铁等，含尘烟气含有含硫氧化物，可用于制备硫酸，浸出液加入

硫酸可生成硫酸锌、硫酸铁，加入过量锌充分反应，可置换出铁，滤液中主要含有硫酸锌，经电解可得到锌和

硫酸，电解液中含有硫酸，可循环利用，据此分析解答。

（1）含锌矿的主要成分是ZnS,与空气中氧气发生氧化还原反应，则焙砂的主要成分为ZnO；浸出液中含有铁

离子，因此净化过程中加入锌粉的作用是除去Fe3+；（2）电解沉积过程中，是电解ZnSCb,阴极锌离子放电生

成锌，阳极氢氧根失去电子发生氧化反应，电极反应式为2H2O-4e=O2廿4H+；（3）电解过程中有硫酸生成，因

此可以循环利用的物质还有硫酸；（4）“氧压酸浸”法顾名思义，可知反应物中含有H+和。2,可以获得非金属单

质S,反应的化学方程式为：2ZnS+4H*O2=2Zn2++2Sl+2H2。；（5）根据沉淀的转化原理可知，在一定条件下，

溶解度小的矿物可以转化为溶解度更小的矿物，所以硫化锌精矿（ZnS

)遇到硫酸铜溶液可慢慢地转变为铜蓝(CuS)；(6)根据题目描述可知反应物为ZnCCh和C,产物含有Zn和

CO,则化学方程式为ZnCO3+2cJ3Lzn+3COt»

20.(9分)回答下列问题：

(1)己知室温下CO的燃烧热为283kJ/mol,则CO的燃烧热的热化学方程式为

(2)工业上利用CO和H2合成清洁能源CH3OH,其反应为：CO(g)+2H2(g)=CH30H(g)A//=-l16kJ/mol

如图表示CO的平衡转化率(a)随温度和压强变化的示意图。X表示的是，Yi丫2(填“<"、J"、

(3)合成甲醇的反应原理为：CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g),在1L的密闭容器中，充入ImolCCh和

3molH2,在500□下发生反应，测得C02(g)和CH30H(g)的浓度随时间变化如图所示。

①反应进行到4min时，v(正)v(逆)(填“4Y或0〜4min,CO2的平均反应速率

v(CO2)=mol-V-min-1。

②该温度下平衡常数为。

③下列能说明该反应已达到平衡状态的是O

A.v£CH3OH)=3v迪(氏)

B.CO2、H2、CH30H和HzO浓度之比为1：3：1：1

C.恒温恒压下，气体的体积不再变化

D.恒温恒容下，气体的密度不再变化

(4)为提高燃料的能量利用率，常将其设计为燃料电池。某电池以甲烷为燃料，空气为氧化剂，KOH溶液为电

解质溶液，以具有催化作用和导电性能的稀土金属为电极。写出该燃料电池的负极反应式：

【答案】(1)CO(g)+1/202(g)CO2(g)AH=-283kJ/mol

(2)压强<

2

(3)①>0.125②5.33(或5.3或16/3)③C(4)CH4-8e'+10OH-=CO3+7H2O

【详解】⑴根据燃烧热的概念，燃烧热的热化学方程式为：CO(g)+l/2O2(g)^CO2(g)△H=-283kJ/mol；

(2)AH<0,该反应为放热反应，根据勒夏特列原理，升高温度，平衡逆向移动，CO的转化率降低，图像中曲

线Y升高，根据方程可知，增大压强，体积减小，平和正向移动，则X表示压强；当压强不变时，升高温度，

平衡逆向移动，CO的转化率降低，Y'Y2；

(3)①通过图像可知,反应在15min时平衡,4min反应正向进行，则v(正)>v(逆);v(CO2)=>c/M=0.5/4=0.125mol/

(Lmin)；

K_式用0"式/0)_0.75x0.75

②该温度下平衡常数,33

,'C(CO2)XC(H2)—0.25x0.75-"3；

③A.反应速率之比等于化学方程式计量数之比，因此3V《H30H尸v(H2),所以V”(CH3OH)=3V鼠出)不能说明

CH30H正逆反应速率相同，A错误；

B.平衡时反应混合物中各组分的含量保持不变，但容器内CC)2、H2、CHQH和HzO的浓度之比不一定为1:3:1:

1,所以不能作为平衡的标志，B错误；

C.该反应是气体分子数变化的反应，恒温恒压下，气体的体积不再变化，可以作为平衡的标志，C正确；

D.反应前后气体的质量不变，容器的体积不变，所以密度始终保持不变，因此混合气体的密度保持不变不能作

为平衡的标志，D错误；

答案为C

(4)甲烷燃料电池以甲烷为燃料，以空气为氧化剂，以KOH溶液为电解质，负极得电子，电解质溶液参与反应,

2

电池反应为：CH4-8e+100H=C03+7H20；

21.(9分)甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，研究甲醇具有重要意义。

(1)工业上可用C02和田制取甲醉，已知下列反应的能量变化图：

反应过程反应过程

则由二氧化碳和氢气制备甲醇的热化学方程式为

(2)①某化学研究性学习小组模拟用CO和H2合成甲醇，其反应为：C0(g)+2HKg)=CH30H(g)△H<0。

在容积固定为1L的密闭容器内充人2moic。和4mol比，加入合适的催化剂(体积可以忽略不计)、保持250口

不变发生上述反应，用压力计监测容器内压强的变化如下：

反应时间/min0510152025

压强/MPa12.410.28.47.06.26.2

则反应从开始到20min时，以CO浓度变化表示的平均反应速率v(CO)=该温度下平衡常数

K=若平衡后增大压强，则K值________(填增大、减小或不变)

②在恒温恒容的密闭容器中，能判定CO(g)+2H2(g)-CH30H(g)△H〈0,该反应达到平衡的是；

A.气体的密度保持不变B.压强保持不变

C.平均摩尔质量保持不变D.速率v(H2)：v(CH3OH)=2：1

(3)如图是用于笔记本电脑的甲醇燃料电池结构示意图，C是(正或负)极，写出此电极的电极反应

(4)若以该电池为电源，用石墨做电极电解200mL0.5mol【T的CuS04溶液，电解一段时间后，两极收集到相

同体积(相同条件)的气体，则整个电解过程转移的电子的数目是。

【答案】(1)CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(l)+H2O(l)AH=-50kJ/mol

(2)①0.075mol/(L-min)3不变②BC

(3)负CH30H+H2O-6e=CO2+6H'

(4)0.4NA

【详解】(1)由图象可得热化学方程式为:①CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H=-41kJ/mol,②CO(g)

+2H2(g)=CH3OH(1)△H=-91kJ/mol,依据盖斯定律②-①得到：CO2(g)+3H2(g)=CH30H(1)+H2O(1)

△H=-50kJ/mol,故答案为CO2(g)+3氏(g)=CH30H(1)+H2O(1)AH=-50kJ/mol；

(2)①由表格数据可知20min时:压强不变，反应达到平衡，从反应开始到20min时，设CO的浓度变化量是

X,由题给数据建立如下三段式：

CO(g)+2H2(g)-CH3OH(g)

初始浓度(mol/L)：240

变化浓度(mol/L)：X2xX

平衡浓度(mol/L)：2-x4-2xX

根据反应前后压强之比等于物质的量之比，则有：6：(6-2x)=12.4：6.2,解得x=1.5mol/L,以CO

c(CHqH)

浓度变化表示的平均反应速率v(CO)=1.5mol/L-20min=0.075mol/(L-min)；该温度下平衡常数K=

2

C(CO)C(H2)

1.5/nol/L

=3；温度不变，平衡常数不变，若平衡后增大压强，则K值不变，故答案为0.075

O.Smol/Lx(\mol/L)2

mol/(Lmin)；3；不变;

②A.反应过程中混合气体的质量始终不变，容器的体积不变，所以混合气体的密度始终不变，所以不能作为判断

平衡状态的依据，A错误；

B.反应前后都是气体，化学计量数之和减小，密闭容器中压强减小，故混合气体的压强不变，可以判断达到了

平衡状态，B正确；

C.反应前后，混合气体的物质的量减小，气体的质量不变，混合气体的平均相对分子质量增大，混合气体的相

对平均分子质量不变，能作为判断平衡状态的依据，C正确；

D.当反应达到平衡状态时，v(七)a=2v(CO)正，D错误。

故答案为BC：

(3)由电子的移动方向可知，电极c为原电池的负极，电极d是电池的正极，在酸性条件下，甲醇在原电池的

+

负极上放电生成二氧化碳，电极反应式为CH3OH+H2O—6e=CO2+6H,故答案为CH3OH+H2O—6e=CO2

+6H'；

(4)阴极上铜离子放电能力强于氢离子，阴极上收集到域气，说明溶液中铜离子完全放电，设阴极收集到氢气

的物质的量为xmol,由得失电子数目守恒得：2x+0.1molx2=4x,解得x=01mol,则整个电解过程转移的电子的

物质的量是01molx4=0.4mol,即转移的电子的数目0.4NA个，故答案为0.4NA。

22.(9分)(1)某酸碱指示剂是一种有机弱酸，其在水溶液中的电离平衡与其呈现颜色相关：HIn(红色)wH++hr

(黄色)，若向含此指示剂的溶液中加入盐酸，溶液将呈一色。

(2)下表列出了生产1n?塑料的能耗和可从同量塑料回收的能量。

塑料能耗/kJ可回收能量/kJ塑料能耗/kJ可回收能量/kJ

耐纶7.8x1044.2x104丙烯酸类塑料4.3x1041.8x104

聚氯乙烯3.8x1041.6*IO’聚丙烯2.0*IO，1.5xl04

现废品收购站已回收如下数量的废塑料：耐纶5m3、聚氯乙烯50m3、丙烯酸类塑料-nA聚丙烯40n?,如将它

们加工成燃料，可回收能量_______________kJ。

(3)在密闭容器中的一定量混合气体发生反应：xA(g)+yB(g)?zC(g)；平衡时测得A的浓度为0.50mol/L,保持

温度不变，将容器的容积扩大到原来的两倍，再达平衡时，测得A的浓度降低为0.30mol/L。下列有关判断正确

的()。

A.x+y<zB.平衡向正反应方向移动C.B的转化率降低D.C的体积分数增大

(4)2.0molPCb和l.OmolCL充入体积