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模块质量检测（一）
（分值：100分）
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意）
1.中华优秀传统文化涉及很多化学知识，下列有关说法错误的是（　　）
A.《本草纲目拾遗》中对强水的记载：“性最猛烈，能蚀五金。”强水为强电解质
B.《神农本草经》中“石胆……能化铁为铜成金银”描述的是湿法炼铜
C.刘长卿诗云“水声冰下咽，砂路雪中平”，固态冰转化为液态水为熵增的过程
D.“火树银花合，星桥铁锁开”中涉及化学能转化为热能和光能
2.下列热化学方程式书写正确的是（　　）
A.CH4（g）燃烧的热化学方程式：CH4（g）＋2O2（g）CO2（g）＋2H2O（l）　ΔH＝890.3 kJ·mol－1
B.2NO2O2＋2NO　ΔH＝＋116.2 kJ·mol－1
C.一定条件下，0.5 mol H2与1 mol I2（g）充分反应生成HI（g）放热a kJ，其热化学方程式为H2（g）＋I2（g）2HI（g）　ΔH＝－2a kJ·mol－1
D.已知：1 mol H2（g）与1 mol Cl2（g）反应生成2 mol HCl（g）时，放出184.6 kJ的热量，则有H2（g）＋Cl2（g）HCl（g）　ΔH＝－92.3 kJ·mol－1
3.已知：X（g）＋2Y（g）3Z（g）　ΔH＝－a kJ·mol－1（a＞0）。下列说法正确的是（　　）
A.达到化学平衡状态时，Y的正反应速率和Z的逆反应速率相等
B.达到化学平衡状态时，X、Y、Z的浓度之比为1∶2∶3
C.达到化学平衡状态时，反应放出的总热量一定小于a kJ
D.0.2 mol X和0.2 mol Y充分反应生成Z的物质的量一定小于0.3 mol
4.次磷酸（H3PO2 ）是一种一元弱酸，与等浓度等体积的NaOH完全反应后生成NaH2PO2，下列叙述错误的是（　　）
A.NaH2PO2 的水溶液加水稀释， 增大
B.H3PO2 溶液中存在电离平衡：H3PO2H2P＋H＋
C.NaH2PO2 溶液中：c（Na＋）＞c（H2P）＞c（OH－）＞c（H＋）
D.NaH2PO2 溶液中存在：c（H2P）＋c（OH－）＝c（H＋）＋c（Na＋）
5.以熔融盐为电解液，以含Cu、Mg和Si等的铝合金废料为阳极进行电解，实现Al的再生。该过程中（　　）
A.阴极发生的反应为Mg－2e－Mg2＋
B.阴极上Al被氧化
C.在电解槽底部产生含Cu的阳极泥
D.阳极和阴极的质量变化相等
6.在测定中和反应反应热的实验中，下列说法正确的是（　　）
A.为了准确测定反应混合溶液的温度，实验中温度计水银球应与小烧杯底部接触
B.不能使用铜丝搅拌器主要是因为铜丝会与酸反应，造成实验误差
C.测定中和反应反应热实验中需要使用的仪器有量筒、烧杯、温度计、天平、玻璃搅拌器
D.如图中的A、B分别表示用0.5 mol·L－1 NaOH溶液分别与同体积的0.5 mol·L－1盐酸、0.5 mol·L－1醋酸溶液反应，NaOH溶液体积与释放热量关系
7.已知2H2O（l）2H2（g）＋O2（g）　ΔH＝＋571.0 kJ·mol－1，两步热循环制H2的过程如图。下列说法正确的是（　　）
过程Ⅰ：2Fe3O4（s）6FeO（s）＋O2（g）　ΔHⅠ＝＋604.8 kJ·mol－1
过程Ⅱ：H2O（l）＋3FeO（s）Fe3O4（s）＋H2（g）　ΔHⅡ
A.该制氢过程中FeO为催化剂
B.整个过程中能量转化形式只存在太阳能转化为化学能
C.过程Ⅱ在任何温度下均为自发反应
D.根据盖斯定律得知ΔHⅠ＋ΔHⅡ＝0
8.25 ℃时，下列有关电解质溶液的说法正确的是（　　）
A.氯水中存在Cl2（g）＋H2O（l）HClO（aq）＋H＋（aq）＋Cl－（aq），向平衡体系加水，不变
B.室温下向10 mL 0.1 mol·L－1的氨水中加水稀释后，溶液中增大
C.等体积等浓度的盐酸、硫酸、醋酸三种溶液中，c（H＋）相等
D.向醋酸溶液中加入少量冰醋酸，醋酸电离平衡向右移动，电离程度增大
9.25 ℃时有关物质的颜色和溶度积（Ksp）如下表：
物质 AgCl AgBr AgI Ag2S
颜色 白 淡黄 黄 黑
Ksp 1.8×10－10 5.4×10－13 8.5×10－17 1.8×10－50
下列叙述中不正确的是（　　）
A.在5 mL 1.8×10－6 mol·L－1 NaCl溶液中，加入1滴（20滴约为1 mL）1×10－5 mol·L－1 AgNO3溶液，有AgCl沉淀生成
B.向AgCl的白色悬浊液中加入0.1 mol·L－1 Na2S溶液，有黑色沉淀产生
C.25 ℃，AgCl固体在等物质的量浓度NaCl、CaCl2溶液中的溶解度不相同
D.AgCl（s）＋Br－（aq）AgBr（s）＋Cl－（aq）的平衡常数约为333
10.甲酸是基本有机化工原料之一，广泛用于农药、皮革、染料、医药和橡胶等工业。某科研团队利用光催化制甲酸如图所示，已知：2CO2＋2H2O2HCOOH＋O2　ΔH＞0。下列说法错误的是（　　）
A.电极电势：电极N高于电极M
B.该装置把光能和化学能转化为电能
C.正极电极反应式为CO2＋2e－＋2H＋HCOOH
D.若制得9.2 g HCOOH，不考虑气体溶解，整套装置质量增加5.6 g
11.在1 000 K时，密闭容器内发生反应：2NO2（g）2NO（g）＋O2（g）　ΔH＞0，下列图像与该反应体系相符的是（　　）
A.图1表示温度对反应的影响
B.图2表示压强对物质平衡百分含量的影响
C.图3表示恒压再充入NO2
D.图4表示体积压缩至原来的一半
12.甲、乙均为1 L的恒容密闭容器，向甲中充入1 mol CH4和1 mol CO2，乙中充入1 mol CH4和n mol CO2，在催化剂存在下发生反应：CH4（g）＋CO2（g）2CO（g）＋2H2（g），测得CH4的平衡转化率随温度的变化如图所示。下列说法正确的是（　　）
A.该反应的正反应是放热反应
B.773 K时，该反应的平衡常数小于12.96
C.H2的体积分数：φ（b）＝φ（c）
D.873 K时，向甲的平衡体系中再充入CO2、CH4各0.4 mol，CO、H2各1.2 mol，平衡不发生移动
13.中国科学院长春应用化学研究所张新波团队提出了一种独特的锂—氮电池（Li-N2），该电池在放电过程中消耗氮气，充电过程中释放氮气，实现氮气的循环，并对外提供电能。该电池在充电时发生反应：2Li3NN2↑＋6Li。现以该电池为电源进行如图所示实验，下列说法正确的是（　　）
A.乙电极上的反应为2Li3N－6e－N2↑＋6Li＋
B.充电过程Li＋由甲电极迁移向乙电极，并在多孔碳布表面生成Li3N
C.石墨a电极处可能有铜析出
D.锂—氮电池为绿色固氮提供了一种可能
14.已知：常温下，碳酸的电离平衡常数Ka1＝4.4 ×10－7，Ka2＝4.7×10－11。常温下，向100 mL 0.1 mol·L－1 K2CO3溶液中缓慢滴加100 mL 0.2 mol·L－1盐酸，溶液中各离子的物质的量随加入盐酸的物质的量的变化如图所示（H＋和OH－未画出）。
下列说法不正确的是（　　）
A.滴加至A点时，n（Cl－ ）＝n（C ）＞ n（HC ）
B.滴加至B点时， ≈9.4×103
C.滴加至C点时，c（Cl－）＜ c（HC ）＋2c（C ）
D.滴加至D点时，溶液的pH＜7
二、非选择题（本题共4小题，共58分）
15.（13分）碳是形成化合物种类最多的元素，其单质及化合物是人类生产生活的主要能源物质，请回答下列问题：
（1）有机物M经过太阳光光照可转化成N，转化过程如下：
ΔH＝＋88.6 kJ·mol－1
则M、N相比，较稳定的是　　　　。
（2）火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧，所得物质可作耐高温材料，4Al（s）＋3TiO2（s）＋3C（s）2Al2O3（s）＋3TiC（s）　ΔH＝－1 176 kJ·mol－1，则反应过程中，每转移1 mol电子放出的热量为　　　　kJ。
（3）CH4、H2、C都是优质的能源物质，它们燃烧的热化学方程式分别为
①CH4（g）＋2O2（g）CO2（g）＋2H2O（l）　
ΔH＝－890.3 kJ·mol－1；
②2H2（g）＋O2（g）2H2O（l）　
ΔH＝－571.6 kJ·mol－1；
③C（s）＋O2（g）CO2（g）　
ΔH＝－393.5 kJ·mol－1；
已知CH4、H2组成的混合气体2 mol，又已知CH4与H2的物质的量之比n（CH4）∶n（H2）＝3∶2，则该混合气体完全燃烧后放出的热量为　　　　kJ；C（s）＋2H2（g）CH4（g）的反应热无法直接测量，但通过上述反应可求出其反应热ΔH＝　　　　　kJ·mol－1。
16.（15分）电化学是化学研究重要分支，在生产生活中发挥着非常重要的作用。请回答下列问题：
（1）某空间站局部能量转化系统如图所示，其中氢氧燃料电池采用KOH溶液为电解液，该燃料电池放电时的负极反应式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（2）在载人航天器的生态系统中，不仅要求分离出CO2，还要求提供充足的O2。某种电化学装置可实现转化2CO22CO＋O2，CO可用作燃料。已知该反应的阳极反应式为4OH－－4e－O2↑＋2H2O，则阴极反应式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（3）铅酸蓄电池是最常见的二次电池，电压稳定，安全可靠，价格低廉，应用广泛。电池总反应为Pb（s）＋PbO2（s）＋2H2SO4（aq）2PbSO4（s）＋2H2O（l）。放电时，正极的电极反应式：　　　　　　　　　　　　　　，电解质溶液中硫酸的浓度　　　（填“增大”“减小”或“不变”），当外电路通过0.5 mol e－时，理论上负极板的质量增加　　　g。
（4）以CH3OH燃料电池为电源电解法制取ClO2，二氧化氯（ClO2）为一稀黄绿色气体，是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。
①图中电解池用石墨作电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2，阳极产生ClO2的反应式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
②电解一段时间，从阴极处收集到的气体比阳极处收集到的气体多1.12 L时（标准状况，忽略生成的气体溶解），停止电解，通过阳离子交换膜的阳离子为　　　　mol（精确到小数点后两位）。
17.（15分）某研究小组设计了一种能准确检测某香菇中添加剂亚硫酸盐含量的方案，实验装置如图：
①三颈烧瓶中加入10.00 g研碎的香菇样品和一定量的水；锥形瓶中加入适量水、3～4滴淀粉溶液，预处理后充分搅拌。
②持续通入氮气，再加入过量磷酸，加热并保持混合液微沸，同时用碘标准溶液滴定锥形瓶内溶液。
③重复测定2～3次，至终点时滴定平均消耗了0.010 0 mol·L－1碘标准溶液1.30 mL。
④空白实验：不加香菇，在三颈烧瓶和锥形瓶中仅加等量蒸馏水，重复以上实验，滴定消耗了0.10 mL碘标准溶液。
（1）仪器a的名称为　　　　　。
（2）仪器b的使用步骤：检漏、　　　　　、装液、调“0”、滴定。
（3）滴定反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；
滴定终点的判断方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（4）已知：Ka1（H3PO4）＝6.9×10－3，Ka1（H2SO3）＝1.4×10－2，Ka2（H2SO3）＝6.0×10－8，用平衡移动原理解释加入H3PO4后加热能够生成SO2的原因　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（5）该样品中亚硫酸盐含量为　　　mg·kg－1（以SO2计）。若滴定前未排尽滴定管尖嘴处的气泡，滴定后气泡消失，则会导致测定结果　　　　（填“偏高”“偏低”或“无影响”）。
18.（15分）乙烯是重要的化工原料，工业上有多种获得方式。
Ⅰ.乙烷与CO2反应制备乙烯：C2H6（g）＋CO2（g）C2H4（g）＋CO（g）＋H2O（g）　
ΔH＝＋117 kJ·mol－1
该反应可以分为两步：
①C2H6（g）C2H4（g）＋H2（g）　
ΔH1＝＋76 kJ·mol－1（反应速率较快）
②CO2（g）＋H2（g）CO（g）＋H2O（g）　
ΔH2＝＋41 kJ ·mol－1（反应速率较慢）
（1）改变反应物　　　　（填“C2H6”或“CO2”）的浓度对总反应速率影响更大。
Ⅱ.乙烷催化裂解制备乙烯： C2H6（g）C2H4（g）＋H2（g）
（2）利用膜反应新技术可以分离出生成的氢气，从而提高乙烷的转化率。某温度下向容积为1 L的密闭容器中充入1.0 mol乙烷发生催化裂解反应，达到平衡时乙烷的转化率为50％，此温度下该反应的平衡常数K＝　　　　　。
Ⅲ.碘甲烷（CH3I）热裂解也可制乙烯：
①2CH3I（g）C2H4（g）＋2HI（g）　ΔH1　Kp1
该法同时存在副反应：
②3C2H4（g）2C3H6（g）　ΔH2　Kp2
③2C2H4（g）C4H8（g）　ΔH3　Kp3
反应①、②、③在不同温度下的分压平衡常数Kp如下表，请结合表中数据回答下列问题：
T/K 298 323 423 523 623
反应①/ Pa－1 7.77× 10－8 1.65× 10－6 1.05× 10－2 2.80 1.41× 102
反应②/ Pa－1 7.16× 1013 2.33× 1012 1.48× 108 3.73× 105 6.42× 103
反应③/ Pa－1 2.66× 1011 6.04× 109 1.40× 105 1.94× 102 2.24
（3）反应①的活化能Ea（正）　　　　（填“＞”或“＜”）Ea（逆）。
（4）反应4C3H6（g）3C4H8（g）的平衡常数Kp4＝　　　　　（用Kp2、Kp3）；该反应的ΔH4　 　　（填“＞”或“＜”）0，写出推理过程：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
模块质量检测（一）
1.A　强水是指王水，是浓盐酸和浓硝酸按体积比3∶1形成的混合物，则强水是混合物，不属于强电解质，A错误。
2.D　燃烧热是指1 mol可燃物完全燃烧生成指定产物所放出的热量，CH4（g）燃烧对应的ΔH为－890.3 kJ·mol－1，A错误；热化学方程式应标明物质的状态，B错误；因H2（g）＋I2（g）2HI（g）是可逆反应，1 mol H2（g）与1 mol I2（g）不能完全反应，若完全反应放出的热量大于a kJ，则该反应的ΔH＜－a kJ·mol－1，C错误。
3.D　由题意知，该反应是气体分子数不变的放热反应。达到化学平衡状态时，Y的正反应速率和Z的逆反应速率
不相等，应为3v正（Y）＝2v逆（Z），A不正确；达到化学平衡状态时，X、Y、Z的浓度之比不一定是1∶2∶3，B不正确；不知道反应物的投料和反应物的转化率是多少，无法判断达到化学平衡状态时反应放出的总热量，C不正确；可逆反应的反应物不能完全转化为生成物，所以，0.2 mol X和0.2 mol Y充分反应生成Z的物质的量一定小于0.3 mol，D正确。
4.A　NaH2PO2 的水溶液加水稀释，H2P的浓度减小，＝，所以 应变小，A错误；次磷酸是一元弱酸，所以电离是不完全电离，一分子只能电离出一个H＋，B正确；H2P 水解，离子数量少于Na＋，阴离子水解溶液显碱性，c（OH－）＞c（H＋），H2P 水解数量较少，所以剩余H2P 要远多于OH－，C正确；根据溶液中电荷守恒，阳离子所带正电荷总量等于阴离子所带负电荷总量，D正确。
5.C　阴极得电子，发生还原反应，被还原，A项、B项错误；由金属活动性顺序可知，Mg、Al在阳极失电子，离子进入电解液，Cu金属活动性弱，则阳极泥主要含Si、Cu，C项正确；阴极Al3＋得电子生成Al单质，阳极上Mg、Al均失电子变成离子进入电解液中，故阳极和阴极的质量变化不相等，D项错误。
6.D　实验中温度计水银球不能与小烧杯底部接触，否则会造成实验误差，正确操作应该是伸入小烧杯溶液中央，不与杯壁和杯底接触，A错误；不能使用铜丝搅拌器主要是因为铜丝是热的良导体，热量损失大，造成实验误差，B错误；中和反应反应热的测定实验中不需要使用天平，C错误；醋酸是弱电解质，电离吸热，故NaOH溶液体积相同时，醋酸放出的热量小于盐酸，故图像正确，D正确。
7.C　由题图可知，Fe3O4参与反应，但反应前后质量不变，为整个过程的催化剂，FeO是中间产物，A错误；ΔH＝ΔHⅠ＋2ΔHⅡ，ΔHⅡ ＝（ΔH－ΔHⅠ）＝－16.9 kJ·mol－1，ΔHⅠ＋ΔHⅡ不等于0，过程Ⅰ将太阳能转化为化学能，过程Ⅱ是放热反应，将化学能转化为热能，B、D错误；过程Ⅱ的ΔS＞0、ΔH＜0，反应自发进行的判据：ΔH－TΔS＜0，该反应在任何温度下均为自发反应，C正确。
8.B　氯水中还存在HClOH＋＋ClO－的电离平衡，稀释促进Cl2（g）＋H2O（l）HClO（aq）＋H＋（aq）＋Cl－（aq）和次氯酸的电离平衡正向移动，因此c（HClO）减小得更多，会变大，A错误；氨水稀释，一水合氨的电离平衡正向移动，n（OH－）、n（N）增大，n（NH3·H2O）减小，溶液中增大，B正确；盐酸是一元强酸，硫酸是二元强酸，醋酸是一元弱酸，等体积等浓度的盐酸、硫酸、醋酸三种溶液中，c（H＋）不相等，C错误；醋酸溶液中加入冰醋酸，使醋酸的电离平衡向右移动，但醋酸的电离程度减小，D错误。
9.A　Q（AgCl）＝c（Ag＋）·c（Cl－）≈1.8×10－6 mol·L－1×××1×10－5 mol·L－1＝1.8×10－13＜1.8×10－10，所以不能产生白色沉淀，A错误；AgCl的白色悬浊液中c（Ag＋）＝＝ mol·L－1，加入0.1 mol·L－1 Na2S溶液，Q（Ag2S）＝c2（Ag＋）·c（S2－）＝（）2×0.1＝1.8×10－11＞Ksp（Ag2S），可生成黑色Ag2S沉淀，B正确；物质的量浓度相同的NaCl、CaCl2溶液中c（Cl－）：前者小于后者，则AgCl固体在等物质的量浓度的NaCl、CaCl2溶液中的溶解度：前者大于后者，C正确；该反应的平衡常数K＝＝×＝＝≈333，D正确。
10.B　由图示可知，M极H2OO2，氧元素化合价升高，失电子，电极M为负极，电极N为正极，正极的电势高于负极，A正确；2CO2＋2H2O2HCOOH＋O2　ΔH＞0，正反应吸热，该装置把光能转化为电能和化学能，B错误；正极CO2得电子生成甲酸，电极反应式为CO2＋2e－＋2H＋HCOOH，C正确；9.2 g HCOOH的物质的量是0.2 mol，根据总反应方程式2CO2＋2H2O2HCOOH＋O2，若制得9.2 g HCOOH，整套装置吸收0.2 mol二氧化碳、放出0.1 mol氧气，所以整套装置质量增加8.8 g－3.2 g＝5.6 g，D正确。
11.D　结合图1可知温度：T1＞T2，由于正反应ΔH＞0，即升高温度，n（NO）应增加，与图像不符，A错误；增大压强，平衡逆向移动，NO2的含量增大，与图像不符，B错误；恒压再充入NO2，容器容积扩大，充入NO2瞬间，c（NO2）不变，而c（NO）、c（O2）减小，即v正不变，v逆减小，v正＞v逆，平衡正向移动，与图像不符，C错误；体积压缩至原来的一半，即压强增大，c（NO）瞬间变为原来2倍，平衡逆向移动，c（NO）减小，最终平衡时c（NO）比原平衡时浓度大，D正确。
12.B　温度升高，CH4的平衡转化率增大，说明温度升高有利于反应正向进行，则正反应为吸热反应，A错误；873 K时，c点CH4的平衡转化率为60％，列“三段式”：
CH4（g）＋CO2（g）2CO（g）＋2H2（g）
起始浓度/
（mol·L－1） 　1 1 0 0
转化浓度/
（mol·L－1） 　α α 2α 2α
平衡浓度/
（mol·L－1） 　1－α 1－α 2α 2α
则K（c）＝＝，当将α＝60％代入时，有K（c）＝12.96，温度升高，CH4的平衡转化率增大，平衡正向移动，平衡常数增大，则773 K时
该反应的平衡常数小于12.96，B正确；在b点和c点，两个容器中甲烷的起始量相同，转化率相同时，生成的氢气的物质的量相同，但二氧化碳的起始量不相同，所以平衡时容器中总物质的量不相同，所以H2的体积分数也不相同，C错误；873 K时向甲的平衡体系中再充入CO2、CH4各0.4 mol，CO、H2各1.2 mol，相当于体系内所有组分浓度均变为两倍，可视为加压，则反应向气体体积减小的方向进行，即平衡逆向移动，D错误。
13.D　放电时，该原电池中锂失电子作负极，氮气得电子作正极，故乙电极是正极，发生反应：N2＋6Li＋＋6e－2Li3N，A项错误；充电过程是电解池原理，Li＋由乙电极移向甲电极，多孔碳布表面Li3N分解生成N2和Li＋，B项错误；石墨a是阳极，阳极电极反应式：2H2O－4e－4H＋＋O2↑，产生氧气，C项错误；反应N2＋6Li2Li3N属于氮的固定，锂—氮电池为绿色固氮提供了一种可能，D项正确。
14.C　碳酸为二元弱酸，碳酸钾的物质的量为0.01 mol＝10 mmol，则碳酸钾与盐酸反应分步进行的离子方程式为C＋H＋HC、HC＋H＋H2CO3，随着盐酸的加入，n（K＋）不变，n（Cl－）呈直线增大，n（C）逐渐减小，n（HC）先增大后减小。由图像可知，A点时n（C）＝n（Cl－）＞n（HC），A正确；由图可知，B点时n（C）＝n（HC），HCC＋H＋，Ka2＝，则c（H＋）＝4.7×1 mol·L－1，H2CO3HC＋H＋，Ka1＝，则＝≈9.4×103，B正确；由图可知C点溶液中溶质为等浓度的KCl和KHCO3，由元素守恒可得c（Cl－）＝c（C）＋c（HC）＋c（H2CO3），又因为HC的水解大于电离，则c（Cl－）＞c（HC）＋2c（C），C错误；滴定至D点时，KHCO3＋HClKCl＋H2O＋CO2↑ 恰好完全反应，溶解CO2气体使溶液显酸性，则溶液的pH＜7，D项正确。
15.（1）M　（2）98　（3）1 297　－74.8　
解析：（1）由热化学方程式可知，M的总能量小于N的总能量，物质的能量越高越不稳定，则M的稳定性强于N。（2）由方程式可知，反应放出1 176 kJ的热量，转移12 mol电子，则反应过程中，每转移1 mol电子放出的热量为＝98 kJ。（3）n（CH4）∶n（H2）＝3∶2，则2 mol混合气体完全燃烧后放出的热量为2 mol××571.6 kJ·mol－1×＋2 mol××890.3 kJ·mol－1＝1 297 kJ；由盖斯定律可知，反应②＋③－①可得反应C（s）＋2H2（g）CH4（g），则反应ΔH＝（－571.6 kJ·mol－1）＋（－393.5 kJ·mol－1）－（－890.3 kJ·mol－1）＝－74.8 kJ·mol－1。
16.（1）H2－2e－＋2OH－2H2O
（2）CO2＋2e－＋H2OCO＋2OH－
（3）PbO2＋2e－＋4H＋＋SPbSO4＋2H2O　减小　24
（4）①Cl－＋2H2O－5e－ClO2↑＋4H＋　
②0.17
解析：（1）氢氧燃料电池放电时，负极通入的是氢气，其电极反应式为H2－2e－＋2OH－2H2O。（2）已知该反应的阳极反应式为4OH－－4e－O2↑＋2H2O，根据总反应方程式减去阳极反应式得到阴极反应式为CO2＋2e－＋H2OCO＋2OH－。（3）放电时，根据总反应方程式，PbO2作正极，电极反应式：PbO2＋2e－＋4H＋＋SPbSO4＋2H2O，因此电解质溶液中硫酸的浓度减小，当外电路通过0.5 mol e－时，根据负极反应式得到关系式：Pb～2e－～PbSO4，则理论上负极板的质量增加0.25 mol硫酸根离子的质量即0.25 mol×96 g·mol－1＝24 g。（4）①图中电解池阳极氯离子失去电子变为ClO2，则阳极的电极反应式为Cl－＋2H2O－5e－ClO2↑＋4H＋。②根据电极反应式可知电路中每转移10 mol电子，则阳极生成2 mol ClO2气体，阴极生成5 mol氢气，阴极产生的气体比阳极多3 mol，电解一段时间，阴极处收集到的气体比阳极处收集到的气体多1.12 L（标准状况），即多0.05 mol，则有 mol 即0.17 mol电子通过，因此通过阳离子交换膜的阳离子为0.17 mol。
17.（1）球形冷凝管
（2）润洗（或洗涤润洗）
（3）SO2＋I2＋2H2OS＋2I－＋4H＋　当滴入最后半滴碘标准溶液，溶液颜色由无色变为浅蓝色，振荡30 s不褪色即达到滴定终点
（4）加入H3PO4与S生成HS，溶液中存在H＋＋HSH2SO3SO2＋H2O，加热促进平衡右移，使SO2逸出
（5）76.8　偏高
解析：（2）仪器b是滴定管，滴定管的使用步骤：检漏、润洗、装液、调“0”、滴定。（3）滴定反应中SO2被碘单质氧化的离子方程式为SO2＋I2＋2H2OS＋2I－＋4H＋；达到滴定终点，碘单质不再被消耗，滴定终点的判断方法：当滴入最后半滴碘标准溶液，溶液颜色由无色变为浅蓝色，振荡30 s不褪色。（4）已知：Ka1（H3PO4）＝6.9×10－3，Ka1（H2SO3）＝1.4×10－2，Ka2（H2SO3）＝
6.0×10－8，加入的H3PO4与S生成HS，溶液中存在H＋＋HSH2SO3SO2＋H2O，加热促进平衡右移，使SO2逸出。（5）滴定SO2平均消耗了0.010 0 mol·L－1碘标准溶液（1.30－0.10）mL，根据SO2＋I2＋2H2OS＋2I－＋4H＋，可知n（SO2）＝n（I2）＝0.010 0 mol·L－1×（1.30－0.10）×10－3 L＝1.2×10－5 mol，该样品中亚硫酸盐含量为＝76.8 mg·kg－1；若滴定前未排尽滴定管尖嘴处的气泡，滴定后气泡消失，消耗碘标准溶液的体积偏大，则会导致测定结果偏高。
18.（1）CO2　（2）0.5　（3）＞　（4）　＜　由Kp4＝，结合表中数据可估算298 K时Kp4≈107、523 K时Kp4≈10－4，Kp4随温度升高而减小，说明该反应为放热反应
解析：（1）在多步反应体系中，慢反应决定整个反应速率，已知反应②速率较慢，决定整个反应速率，所以改变CO2的浓度对总反应速率影响更大。
（2）根据信息可知，达到平衡时乙烷的转化率为50％，则
　　　　　　　　　 C2H6C2H4＋H2
开始/（mol·L－1） 1.0 0 0
转化/（mol·L－1） 0.5 0.5 0.5
平衡/（mol·L－1） 0.5 0.5 0.5
平衡常数K＝＝0.5。（3）由表中数据可以看出，随着温度的不断升高，反应①的分压平衡常数Kp不断增大，则正反应为吸热反应，从而推出反应①的活化能Ea（正）＞Ea（逆）。（4）实际工业生产中，若存在副反应：4C3H6（g）3C4H8（g）　ΔH4　Kp4，由盖斯定律可知，反应③×3－反应②×2得到副反应，Kp4＝。结合表中数据，298 K时，Kp4≈107，523 K时，Kp4≈10－4，则升高温度，副反应的平衡常数减小，ΔH4＜0。
7 / 7(共61张PPT)
模块质量检测（一）
（分值：100分）
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
选项符合题意）
1. 中华优秀传统文化涉及很多化学知识，下列有关说法错误的是（　）
A. 《本草纲目拾遗》中对强水的记载：“性最猛烈，能蚀五金。”强
水为强电解质
B. 《神农本草经》中“石胆……能化铁为铜成金银”描述的是湿法炼
铜
C. 刘长卿诗云“水声冰下咽，砂路雪中平”，固态冰转化为液态水为
熵增的过程
D. “火树银花合，星桥铁锁开”中涉及化学能转化为热能和光能
解析： 　强水是指王水，是浓盐酸和浓硝酸按体积比3∶1形成的
混合物，则强水是混合物，不属于强电解质，A错误。
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2. 下列热化学方程式书写正确的是（　　）
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解析： 　燃烧热是指1 mol可燃物完全燃烧生成指定产物所放出的
热量，CH4（g）燃烧对应的Δ H 为－890.3 kJ·mol－1，A错误；热化
学方程式应标明物质的状态，B错误；因H2（g）＋I2（g） 2HI
（g）是可逆反应，1 mol H2（g）与1 mol I2（g）不能完全反应，若
完全反应放出的热量大于 a kJ，则该反应的Δ H ＜－ a kJ·mol－1，C
错误。
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3. 已知：X（g）＋2Y（g） 3Z（g）　Δ H ＝－ a kJ·mol－1（ a ＞
0）。下列说法正确的是（　　）
A. 达到化学平衡状态时，Y的正反应速率和Z的逆反应速率相等
B. 达到化学平衡状态时，X、Y、Z的浓度之比为1∶2∶3
C. 达到化学平衡状态时，反应放出的总热量一定小于 a kJ
D. 0.2 mol X和0.2 mol Y充分反应生成Z的物质的量一定小于0.3 mol
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解析： 　由题意知，该反应是气体分子数不变的放热反应。达到
化学平衡状态时，Y的正反应速率和Z的逆反应速率不相等，应为3
v正（Y）＝2 v逆（Z），A不正确；达到化学平衡状态时，X、Y、Z
的浓度之比不一定是1∶2∶3，B不正确；不知道反应物的投料和反
应物的转化率是多少，无法判断达到化学平衡状态时反应放出的总
热量，C不正确；可逆反应的反应物不能完全转化为生成物，所
以，0.2 mol X和0.2 mol Y充分反应生成Z的物质的量一定小于0.3
mol，D正确。
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4. 次磷酸（H3PO2 ）是一种一元弱酸，与等浓度等体积的NaOH完全
反应后生成NaH2PO2，下列叙述错误的是（　　）
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解析： 　NaH2PO2 的水溶液加水稀释，H2P ＝ 应变小，A错误；次磷
酸是一元弱酸，所以电离是不完全电离，一分子只能电离出一个H
＋，B正确；H2P 水解，离子数量少于Na＋，阴离子水解溶液显碱
性， c （OH－）＞ c （H＋），H2P 水解数量较少，所以剩余H2P
要远多于OH－，C正确；根据溶液中电荷守恒，阳离子所带正电
荷总量等于阴离子所带负电荷总量，D正确。
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5. 以熔融盐为电解液，以含Cu、Mg和Si等的铝合金废料为阳极进行电
解，实现Al的再生。该过程中（　　）
B. 阴极上Al被氧化
C. 在电解槽底部产生含Cu的阳极泥
D. 阳极和阴极的质量变化相等
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解析： 　阴极得电子，发生还原反应，被还原，A项、B项错误；
由金属活动性顺序可知，Mg、Al在阳极失电子，离子进入电解液，
Cu金属活动性弱，则阳极泥主要含Si、Cu，C项正确；阴极Al3＋得
电子生成Al单质，阳极上Mg、Al均失电子变成离子进入电解液中，
故阳极和阴极的质量变化不相等，D项错误。
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6. 在测定中和反应反应热的实验中，下列说法正确的是（　　）
A. 为了准确测定反应混合溶液的温度，实验中温度计水银球应与小烧
杯底部接触
B. 不能使用铜丝搅拌器主要是因为铜丝会与酸反应，造成实验误差
C. 测定中和反应反应热实验中需要使用的仪器有量筒、烧杯、温度
计、天平、玻璃搅拌器
D. 如图中的A、B分别表示用0.5 mol·L－1 NaOH溶液
分别与同体积的0.5 mol·L－1盐酸、0.5 mol·L－1醋酸
溶液反应，NaOH溶液体积与释放热量关系
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解析： 　实验中温度计水银球不能与小烧杯底部接触，否则会造
成实验误差，正确操作应该是伸入小烧杯溶液中央，不与杯壁和杯
底接触，A错误；不能使用铜丝搅拌器主要是因为铜丝是热的良导
体，热量损失大，造成实验误差，B错误；中和反应反应热的测定
实验中不需要使用天平，C错误；醋酸是弱电解质，电离吸热，故
NaOH溶液体积相同时，醋酸放出的热量小于盐酸，故图像正确，D
正确。
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7. 已知2H2O（l） 2H2（g）＋O2（g）　Δ H ＝＋571.0 kJ·mol－1，
两步热循环制H2的过程如图。下列说法正确的是（　　）
过程Ⅰ：2Fe3O4（s） 6FeO（s）＋O2（g）　Δ HⅠ＝＋604.8
kJ·mol－1
过程Ⅱ：H2O（l）＋3FeO（s） Fe3O4（s）＋H2（g）　Δ HⅡ
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A. 该制氢过程中FeO为催化剂
B. 整个过程中能量转化形式只存在太阳能转化为化学能
C. 过程Ⅱ在任何温度下均为自发反应
D. 根据盖斯定律得知Δ HⅠ＋Δ HⅡ＝0
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解析： 　由题图可知，Fe3O4参与反应，但反应前后质量不变，为
整个过程的催化剂，FeO是中间产物，A错误；Δ H ＝Δ HⅠ＋2Δ HⅡ，
Δ HⅡ ＝ （Δ H －Δ HⅠ）＝－16.9 kJ·mol－1，Δ HⅠ＋Δ HⅡ不等于0，过
程Ⅰ将太阳能转化为化学能，过程Ⅱ是放热反应，将化学能转化为热
能，B、D错误；过程Ⅱ的Δ S ＞0、Δ H ＜0，反应自发进行的判据：
Δ H － T Δ S ＜0，该反应在任何温度下均为自发反应，C正确。
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8. 25 ℃时，下列有关电解质溶液的说法正确的是（　　）
C. 等体积等浓度的盐酸、硫酸、醋酸三种溶液中， c （H＋）相等
D. 向醋酸溶液中加入少量冰醋酸，醋酸电离平衡向右移动，电离程度
增大
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解析： 　氯水中还存在HClO H＋＋ClO－的电离平衡，稀释促进
Cl2（g）＋H2O（l） HClO（aq）＋H＋（aq）＋Cl－（aq）和次氯
酸的电离平衡正向移动，因此 c （HClO）减小得更多， 会
变大，A错误；氨水稀释，一水合氨的电离平衡正向移动， n （OH
－）、 n （N ）增大， n （NH3·H2O）减小，溶液中
增大，B正确；盐酸是一元强酸，硫酸是二元强酸，醋酸是一元弱酸，等体积等浓度的盐酸、硫酸、醋酸三种溶液中， c （H＋）不相等，C错误；醋酸溶液中加入冰醋酸，使醋酸的电离平衡向右移动，但醋酸的电离程度减小，D错误。
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9. 25 ℃时有关物质的颜色和溶度积（ Ksp）如下表：
物质 AgCl AgBr AgI Ag2S
颜色 白 淡黄 黄 黑
Ksp 1.8×10－10 5.4×10－13 8.5×10－17 1.8×10－50
下列叙述中不正确的是（　　）
A. 在5 mL 1.8×10－6 mol·L－1 NaCl溶液中，加入1滴（20滴约为1 mL）1×10－5 mol·L－1 AgNO3溶液，有AgCl沉淀生成
B. 向AgCl的白色悬浊液中加入0.1 mol·L－1 Na2S溶液，有黑色沉淀产生
C. 25 ℃，AgCl固体在等物质的量浓度NaCl、CaCl2溶液中的溶解度不相同
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解析： 　 Q （AgCl）＝ c （Ag＋）· c （Cl－）≈1.8×10－6 mol·L－1×
× ×1×10－5 mol·L－1＝1.8×10－13＜1.8×10－10，所以不能产生白
色沉淀，A错误；AgCl的白色悬浊液中 c （Ag＋）＝
＝ mol·L－1，加入0.1 mol·L－1 Na2S溶液， Q （Ag2S）
＝ c2（Ag＋）· c （S2－）＝（ ）2×0.1＝1.8×10－11＞ Ksp
（Ag2S），可生成黑色Ag2S沉淀，B正确；
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物质的量浓度相同的NaCl、CaCl2溶液中 c （Cl－）：前者小于后者，
则AgCl固体在等物质的量浓度的NaCl、CaCl2溶液中的溶解度：前者
大于后者，C正确；该反应的平衡常数 K ＝ ＝ ×
＝ ＝ ≈333，D正确。
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10. 甲酸是基本有机化工原料之一，广泛用于农药、皮革、染料、医
药和橡胶等工业。某科研团队利用光催化制甲酸如图所示，已
知：2CO2＋2H2O 2HCOOH＋O2　Δ H ＞0。下列说法错误的
是（　　）
A. 电极电势：电极N高于电极M
B. 该装置把光能和化学能转化为电能
D. 若制得9.2 g HCOOH，不考虑气体溶解，整套装置质量增加5.6 g
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解析： 　由图示可知，M极H2O O2，氧元素化合价升高，失
电子，电极M为负极，电极N为正极，正极的电势高于负极，A正
确；2CO2＋2H2O 2HCOOH＋O2　Δ H ＞0，正反应吸热，该
装置把光能转化为电能和化学能，B错误；正极CO2得电子生成甲
酸，电极反应式为CO2＋2e－＋2H＋ HCOOH，C正确；9.2 g
HCOOH的物质的量是0.2 mol，根据总反应方程式2CO2＋2H2O
2HCOOH＋O2，若制得9.2 g HCOOH，整套装置吸收0.2 mol
二氧化碳、放出0.1 mol氧气，所以整套装置质量增加8.8 g－3.2 g
＝5.6 g，D正确。
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11. 在1 000 K时，密闭容器内发生反应：2NO2（g） 2NO（g）＋O2
（g）　Δ H ＞0，下列图像与该反应体系相符的是（　　）
A. 图1表示温度对反应的影响
B. 图2表示压强对物质平衡百分含量的影响
C. 图3表示恒压再充入NO2
D. 图4表示体积压缩至原来的一半
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解析： 　结合图1可知温度： T1＞ T2，由于正反应Δ H ＞0，即升
高温度， n （NO）应增加，与图像不符，A错误；增大压强，平
衡逆向移动，NO2的含量增大，与图像不符，B错误；恒压再充入
NO2，容器容积扩大，充入NO2瞬间， c （NO2）不变，而 c
（NO）、 c （O2）减小，即 v正不变， v逆减小， v正＞ v逆，平衡正
向移动，与图像不符，C错误；体积压缩至原来的一半，即压强增
大， c （NO）瞬间变为原来2倍，平衡逆向移动， c （NO）减小，
最终平衡时 c （NO）比原平衡时浓度大，D正确。
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12. 甲、乙均为1 L的恒容密闭容器，向甲中充入1 mol CH4和1 mol
CO2，乙中充入1 mol CH4和 n mol CO2，在催化剂存在下发生反
应：CH4（g）＋CO2（g） 2CO（g）＋2H2（g），测得CH4的平
衡转化率随温度的变化如图所示。下列说法正确的是（　　）
A. 该反应的正反应是放热反应
B. 773 K时，该反应的平衡常数小于12.96
C. H2的体积分数：φ（b）＝φ（c）
D. 873 K时，向甲的平衡体系中再充入CO2、
CH4各0.4 mol，CO、H2各1.2 mol，平衡不发生移动
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解析： 　温度升高，CH4的平衡转化率增大，说明温度升高有利
于反应正向进行，则正反应为吸热反应，A错误；873 K时，c点
CH4的平衡转化率为60％，列“三段式”：
CH4（g）＋CO2（g） 2CO（g）＋2H2（g）
起始浓度/
（mol·L－1）1 1 0 0
转化浓度/
（mol·L－1）α α 2α 2α
平衡浓度/
（mol·L－1）　1－α 1－α 2α 2α
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则 K （c）＝ ＝ ，当将α＝60％代入
时，有 K （c）＝12.96，温度升高，CH4的平衡转化率增大，平衡正向
移动，平衡常数增大，则773 K时该反应的平衡常数小于12.96，B正确；
在b点和c点，两个容器中甲烷的起始量相同，转化率相同时，生成的
氢气的物质的量相同，但二氧化碳的起始量不相同，所以平衡时容器
中总物质的量不相同，所以H2的体积分数也不相同，C错误；873 K时
向甲的平衡体系中再充入CO2、CH4各0.4 mol，CO、H2各1.2 mol，相
当于体系内所有组分浓度均变为两倍，可视为加压，则反应向气体体
积减小的方向进行，即平衡逆向移动，D错误。
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13. 中国科学院长春应用化学研究所张新波团队提出了一种独特的
锂—氮电池（Li-N2），该电池在放电过程中消耗氮气，充电过程
中释放氮气，实现氮气的循环，并对外提供电能。该电池在充电
时发生反应：2Li3N N2↑＋6Li。现以该电池为电源进行如图所
示实验，下列说法正确的是（　　）
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B. 充电过程Li＋由甲电极迁移向乙电极，并在多孔碳布表面生成Li3N
C. 石墨a电极处可能有铜析出
D. 锂—氮电池为绿色固氮提供了一种可能
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解析： 　放电时，该原电池中锂失电子作负极，氮气得电子作正
极，故乙电极是正极，发生反应：N2＋6Li＋＋6e－ 2Li3N，A
项错误；充电过程是电解池原理，Li＋由乙电极移向甲电极，多孔
碳布表面Li3N分解生成N2和Li＋，B项错误；石墨a是阳极，阳极电
极反应式：2H2O－4e－ 4H＋＋O2↑，产生氧气，C项错误；反
应N2＋6Li 2Li3N属于氮的固定，锂—氮电池为绿色固氮提供
了一种可能，D项正确。
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14. 已知：常温下，碳酸的电离平衡常数 Ka1＝4.4 ×10－7， Ka2＝
4.7×10－11。常温下，向100 mL 0.1 mol·L－1 K2CO3溶液中缓慢滴加
100 mL 0.2 mol·L－1盐酸，溶液中各离子的物质的量随加入盐酸的
物质的量的变化如图所示（H＋和OH－未画出）。
下列说法不正确的是（　　）
D. 滴加至D点时，溶液的pH＜7
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解析： 　碳酸为二元弱酸，碳酸钾的物质的量为0.01 mol＝10
mmol，则碳酸钾与盐酸反应分步进行的离子方程式为C ＋H＋
HC 、HC ＋H＋ H2CO3，随着盐酸的加入， n （K
＋）不变， n （Cl－）呈直线增大， n （C ）逐渐减小， n （HC
）先增大后减小。由图像可知，A点时 n （C ）＝ n （Cl－）
＞ n （HC ），A正确；
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由图可知，B点时 n （C ）＝ n （HC ），HC C ＋H＋，
Ka2＝ ，则 c （H＋）＝4.7×1 mol·L－1，H2CO3
HC ＋H＋， Ka1＝ ＝
≈9.4×103，B正确；由图可知C点溶液中溶质为等浓度的
KCl和KHCO3，由元素守恒可得 c （Cl－）＝ c （C ）＋ c （HC ）
＋ c （H2CO3），又因为HC 的水解大于电离，则 c （Cl－）＞ c
（HC ）＋2 c （C ），C错误；
滴定至D点时，KHCO3＋HCl KCl＋H2O＋CO2↑ 恰好完全反应，
溶解CO2气体使溶液显酸性，则溶液的pH＜7，D项正确。
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二、非选择题（本题共4小题，共58分）
15. （13分）碳是形成化合物种类最多的元素，其单质及化合物是人
类生产生活的主要能源物质，请回答下列问题：
（1）有机物M经过太阳光光照可转化成N，转化过程如下：
Δ H ＝＋88.6 kJ·mol－1
则M、N相比，较稳定的是 。
解析：由热化学方程式可知，M的总能量小于N的总能量，
物质的能量越高越不稳定，则M的稳定性强于N。
M　
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（2）火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化
钛按一定比例混合在高温下煅烧，所得物质可作耐高温材料，
4Al（s）＋3TiO2（s）＋3C（s） 2Al2O3（s）＋3TiC（s）　
Δ H ＝－1 176 kJ·mol－1，则反应过程中，每转移1 mol电子放出
的热量为 kJ。
解析：由方程式可知，反应放出1 176 kJ的热量，转移12 mol电
子，则反应过程中，每转移1 mol电子放出的热量为
＝98 kJ。
98　
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（3）CH4、H2、C都是优质的能源物质，它们燃烧的热化学方程式分
别为
①CH4（g）＋2O2（g） CO2（g）＋2H2O（l）　
Δ H ＝－890.3 kJ·mol－1；
②2H2（g）＋O2（g） 2H2O（l）　
Δ H ＝－571.6 kJ·mol－1；
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③C（s）＋O2（g） CO2（g）　
Δ H ＝－393.5 kJ·mol－1；
已知CH4、H2组成的混合气体2 mol，又已知CH4与H2的物质的量
之比 n （CH4）∶ n （H2）＝3∶2，则该混合气体完全燃烧后放
出的热量为 kJ；C（s）＋2H2（g） CH4（g）的反应
热无法直接测量，但通过上述反应可求出其反应热Δ H ＝
kJ·mol－1。
1 297　
－
74.8　
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解析： n （CH4）∶ n （H2）＝3∶2，则2 mol混合气体完全燃烧
后放出的热量为2 mol× ×571.6 kJ·mol－1× ＋2 mol× ×890.3
kJ·mol－1＝1 297 kJ；由盖斯定律可知，反应②＋③－①可得反
应C（s）＋2H2（g） CH4（g），则反应Δ H ＝（－571.6
kJ·mol－1）＋（－393.5 kJ·mol－1）－（－890.3 kJ·mol－1）＝－
74.8 kJ·mol－1。
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16. （15分）电化学是化学研究重要分支，在生产生活中发挥着非常
重要的作用。请回答下列问题：

解析：氢氧燃料电池放电时，负极通入的是氢气，其电极反
应式为H2－2e－＋2OH－ 2H2O。
H2－2e－＋2OH－ 2H2O　
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（2）在载人航天器的生态系统中，不仅要求分离出CO2，还要求提供
充足的O2。某种电化学装置可实现转化2CO2 2CO＋O2，CO
可用作燃料。已知该反应的阳极反应式为4OH－－4e－ O2↑
＋2H2O，则阴极反应式为 。
解析：已知该反应的阳极反应式为4OH－－4e－ O2↑＋
2H2O，根据总反应方程式减去阳极反应式得到阴极反应式为
CO2＋2e－＋H2O CO＋2OH－。
CO2＋2e－＋H2O CO＋2OH－　
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（3）铅酸蓄电池是最常见的二次电池，电压稳定，安全可靠，价格
低廉，应用广泛。电池总反应为Pb（s）＋PbO2（s）＋2H2SO4
（aq） 2PbSO4（s）＋2H2O（l）。放电时，正极的电极反
应式： ，电解质溶
液中硫酸的浓度 （填“增大”“减小”或“不变”），当
外电路通过0.5 mol e－时，理论上负极板的质量增加 g。
PbO2＋2e－＋4H＋＋S PbSO4＋2H2O　
减小　
24　
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解析：放电时，根据总反应方程式，PbO2作正极，电极反应
式：PbO2＋2e－＋4H＋＋S PbSO4＋2H2O，因此电解质
溶液中硫酸的浓度减小，当外电路通过0.5 mol e－时，根据负极
反应式得到关系式：Pb～2e－～PbSO4，则理论上负极板的质量
增加0.25 mol硫酸根离子的质量即0.25 mol×96 g·mol－1＝24 g。
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（4）以CH3OH燃料电池为电源电解法制取ClO2，二氧化氯（ClO2）
为一稀黄绿色气体，是国际上公认的高效、广谱、快速、安全
的杀菌消毒剂。
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①图中电解池用石墨作电极，在一定条件下电解饱和食盐水制
取ClO2，阳极产生ClO2的反应式为
。
②电解一段时间，从阴极处收集到的气体比阳极处收集到的气
体多1.12 L时（标准状况，忽略生成的气体溶解），停止电解，
通过阳离子交换膜的阳离子为 mol（精确到小数点后两
位）。
Cl－＋2H2O－5e－ ClO2↑
＋4H＋　
0.17　
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解析：①图中电解池阳极氯离子失去电子变为ClO2，则阳极的
电极反应式为Cl－＋2H2O－5e－ ClO2↑＋4H＋。②根据电极
反应式可知电路中每转移10 mol电子，则阳极生成2 mol ClO2气
体，阴极生成5 mol氢气，阴极产生的气体比阳极多3 mol，电解
一段时间，阴极处收集到的气体比阳极处收集到的气体多1.12 L
（标准状况），即多0.05 mol，则有 mol 即0.17 mol电子通过，
因此通过阳离子交换膜的阳离子为0.17 mol。
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17. （15分）某研究小组设计了一种能准确检测某香菇中添加剂亚硫
酸盐含量的方案，实验装置如图：
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①三颈烧瓶中加入10.00 g研碎的香菇样品和一定量的水；锥形瓶
中加入适量水、3～4滴淀粉溶液，预处理后充分搅拌。
②持续通入氮气，再加入过量磷酸，加热并保持混合液微沸，同
时用碘标准溶液滴定锥形瓶内溶液。
③重复测定2～3次，至终点时滴定平均消耗了0.010 0 mol·L－1碘标
准溶液1.30 mL。
④空白实验：不加香菇，在三颈烧瓶和锥形瓶中仅加等量蒸馏
水，重复以上实验，滴定消耗了0.10 mL碘标准溶液。
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（1）仪器a的名称为 。
（2）仪器b的使用步骤：检漏、 、装液、调
“0”、滴定。
解析：仪器b是滴定管，滴定管的使用步骤：检漏、润洗、
装液、调“0”、滴定。
球形冷凝管　
润洗（或洗涤润洗）　
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（3）滴定反应的离子方程式为 ；
滴定终点的判断方法是
。
解析：滴定反应中SO2被碘单质氧化的离子方程式为SO2＋I2＋
2H2O S ＋2I－＋4H＋；达到滴定终点，碘单质不再被消
耗，滴定终点的判断方法：当滴入最后半滴碘标准溶液，溶液
颜色由无色变为浅蓝色，振荡30 s不褪色。
SO2＋I2＋2H2O S ＋2I－＋4H ＋
当滴入最后半滴碘标准溶液，溶液颜色
由无色变为浅蓝色，振荡30 s不褪色即达到滴定终点　
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（4）已知： Ka1（H3PO4）＝6.9×10－3， Ka1（H2SO3）＝1.4×10－2，
Ka2（H2SO3）＝6.0×10－8，用平衡移动原理解释加入H3PO4后加
热能够生成SO2的原因

。
解析：已知： Ka1（H3PO4）＝6.9×10－3， Ka1（H2SO3）＝
1.4×10－2， Ka2（H2SO3）＝6.0×10－8，加入的H3PO4与S 生
成HS ，溶液中存在H＋＋HS H2SO3 SO2＋H2O，加热
促进平衡右移，使SO2逸出。
加入H3PO4与S 生成HS ，溶液中存
在H＋＋HS H2SO3 SO2＋H2O，加热促进平衡右移，使
SO2逸出　
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（5）该样品中亚硫酸盐含量为 mg·kg－1（以SO2计）。若滴定前
未排尽滴定管尖嘴处的气泡，滴定后气泡消失，则会导致测定
结果 （填“偏高”“偏低”或“无影响”）。
76.8　
偏高　
解析：滴定SO2平均消耗了0.010 0 mol·L－1碘标准溶液（1.30－
0.10）mL，根据SO2＋I2＋2H2O S ＋2I－＋4H＋，可知 n
（SO2）＝ n （I2）＝0.010 0 mol·L－1×（1.30－0.10）×10－3 L＝
1.2×10－5 mol，该样品中亚硫酸盐含量为 ＝76.8 mg·kg－1；若滴定前未排尽滴
定管尖嘴处的气泡，滴定后气泡消失，消耗碘标准溶液的体积
偏大，则会导致测定结果偏高。
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18. （15分）乙烯是重要的化工原料，工业上有多种获得方式。
Ⅰ.乙烷与CO2反应制备乙烯：C2H6（g）＋CO2（g） C2H4（g）＋CO
（g）＋H2O（g）　
Δ H ＝＋117 kJ·mol－1
该反应可以分为两步：
①C2H6（g） C2H4（g）＋H2（g）　
Δ H1＝＋76 kJ·mol－1（反应速率较快）
②CO2（g）＋H2（g） CO（g）＋H2O（g）　
Δ H2＝＋41 kJ ·mol－1（反应速率较慢）
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（1）改变反应物 （填“C2H6”或“CO2”）的浓度对总反应速
率影响更大。
解析：在多步反应体系中，慢反应决定整个反应速率，已知反
应②速率较慢，决定整个反应速率，所以改变CO2的浓度对总反
应速率影响更大。
CO2　
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Ⅱ.乙烷催化裂解制备乙烯： C2H6（g） C2H4（g）＋H2（g）
（2）利用膜反应新技术可以分离出生成的氢气，从而提高乙烷的转
化率。某温度下向容积为1 L的密闭容器中充入1.0 mol乙烷发生
催化裂解反应，达到平衡时乙烷的转化率为50％，此温度下该
反应的平衡常数 K ＝ 。
0.5　
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Ⅲ.碘甲烷（CH3I）热裂解也可制乙烯：
①2CH3I（g） C2H4（g）＋2HI（g）　Δ H1　 Kp1
该法同时存在副反应：
②3C2H4（g） 2C3H6（g） Δ H2 Kp2
③2C2H4（g） C4H8（g） Δ H3 Kp3
反应①、②、③在不同温度下的分压平衡常数 Kp如下表，请结合表中
数据回答下列问题：
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T /K 298 323 423 523 623
反应①/ Pa－1 7.77× 10－8 1.65× 10－6 1.05× 10－2 2.80 1.41×
102
反应②/ Pa－1 7.16× 1013 2.33× 1012 1.48× 108 3.73× 105 6.42×
103
反应③/ Pa－1 2.66× 1011 6.04× 109 1.40× 105 1.94× 102 2.24
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解析：根据信息可知，达到平衡时乙烷的转化率为50％，则
　　　　　　　　　C2H6 C2H4＋H2
开始/（mol·L－1） 1.0 0 0
转化/（mol·L－1） 0.5 0.5 0.5
平衡/（mol·L－1） 0.5 0.5 0.5
平衡常数 K ＝ ＝0.5。
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（3）反应①的活化能 Ea（正） （填“＞”或“＜”） Ea（逆）。
解析：由表中数据可以看出，随着温度的不断升高，反应①的
分压平衡常数 Kp不断增大，则正反应为吸热反应，从而推出反
应①的活化能 Ea（正）＞ Ea（逆）。
＞　
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（4）反应4C3H6（g） 3C4H8（g）的平衡常数 Kp4＝ （用 Kp2、
Kp3）；该反应的Δ H4 （填“＞”或“＜”）0，写出推理过
程：

。
　
＜　
由 Kp4＝ ，结合表中数据可估算298 K时 Kp4≈107、523
K时 Kp4≈10－4， Kp4随温度升高而减小，说明该反应为放热反
应　
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解析：实际工业生产中，若存在副反应：4C3H6（g） 3C4H8
（g）　Δ H4　 Kp4，由盖斯定律可知，反应③×3－反应②×2得
到副反应， Kp4＝ 。结合表中数据，298 K时， Kp4≈107，523
K时， Kp4≈10－4，则升高温度，副反应的平衡常数减小，Δ H4
＜0。
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感谢欣赏
THE END

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