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浙江省杭州市西湖区杭州师范大学附属中学2024-2025学年高二上学期期末考试化学试题
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意，每小题3分，共48分)
1．（2025高二上·西湖期末）下列说法不正确的是
A．放热反应的发生都不需要加热
B．放热反应的逆反应一定是吸热反应
C．升高温度，反应物分子中活化分子百分数增大
D．对有气体参加的化学反应，增大压强使容器容积减小，单位体积内活化分子数增多
2．（2025高二上·西湖期末）城镇地面下常埋有纵横交错的金属管道，如钢铁输水管等。当金属管道在潮湿土壤中形成电流回路时，就会引起这些金属制品的腐蚀。为了防止这类腐蚀的发生，某同学设计如图所示的装置。下列有关说法中正确的是
A．金属M比铁活泼，防护过程中电子流入金属M
B．钢铁输水管表面发生还原反应
C．铜的电导率高，金属M可选用铜提高防护效果
D．若外加直流电源，钢铁输水管应连接电源的正极
3．（2025高二上·西湖期末）与纯水的电离相似，液氨中也存在着微弱的电离：。一定温度下，液氨的电离达到平衡时，下列有关说法不正确的是
A．是常数
B．存在
C．加入氯化铵固体，液氨的电离平衡逆向移动
D．和液氨在一定条件下能发生反应：
4．（2025高二上·西湖期末）下列说法正确的是
A．镁原子最外层电子的电子云轮廓图：
B．第二周期元素中，第一电离能介于B、N之间的元素只有1种
C．第四周期的金属元素，从左到右元素的金属性依次减弱
D．激光、焰火都与核外电子跃迁释放能量有关
5．（2025高二上·西湖期末）在恒温恒压下，某一容积可变的密闭容器中发生反应：。下列叙述中，能说明反应达到化学平衡状态的是
A．平衡常数不再变化
B．混合气体的密度不再变化
C．单位时间内消耗，同时生成
D．
6．（2025高二上·西湖期末）可逆反应，其它条件不变时，反应过程中某些物质在混合物中的百分含量与温度(T)、压强(p)的关系如图所示，下列判断正确的是
A．， B．，
C．， D．，
7．（2025高二上·西湖期末）在25℃和下，下列热化学方程式书写正确的是
A．燃烧生成液态水，放出热量：
B．硫粉在中完全燃烧生成，放出热量：
C．乙炔的燃烧热是：
D．中和热为，氢氧化钡稀溶液与稀硫酸反应：
8．（2025高二上·西湖期末）下列说法正确的是
A．在①Mg、Ca、Ba和②Mg、Si、Cl中，元素的电负性随原子序数增大而递增的是②
B．在元素周期表中，s区、d区和ds区的元素都是金属元素
C．N、O、F的最高正化合价依次升高
D．基态的简化电子排布式：
9．（2025高二上·西湖期末）室温下，将0.10mol/LHClO溶液和0.10mol/LNaOH溶液等体积混合(忽略混合后体积变化)。下列关系不正确的是
A． B．
C． D．
10．（2025高二上·西湖期末）一定温度下，在的密闭容器中充入和发生反应：，后达到平衡，的转化率为20%，下列说法正确的是
A．时的反应速率是
B．平衡后再充入和，的转化率不变
C．该反应的平衡常数为4
D．加入催化剂，平衡不移动，反应速率不变
11．（2025高二上·西湖期末）Q、R、X、Y、Z五种元素的原子序数依次递增。Z的原子序数为29，其余均为短周期主族元素，Y原子的价层电子排布式为，Q、X原子轨道上的电子数分别为2和4，下列说法不正确的是
A．原子半径：
B．基态Z 原子的价层电子排布图：
C．第一电离能：
D．酸性：
12．（2025高二上·西湖期末）下列装置或操作能够达到实验目的的是
A.定性验证与稀盐酸反应的热效应 B.利用滴定法测定溶液浓度
C.制备固体 D.探究反应物浓度对化学反应速率的影响
A．A B．B C．C D．D
13．（2025高二上·西湖期末）金属钾和反应生成的能量循环如图：下列说法正确的是
A．，
B．，
C．
D．在相同条件下，，则
14．（2025高二上·西湖期末）一种基于氯碱工艺的新型电解池如图所示，可用于湿法冶铁的研究。下列说法正确的是
A．阴极反应：
B．电解过程中，由阴极向阳极移动
C．每消耗时，理论上阳极产生的气体体积为(标准状况下)
D．电解一段时间后，阴极区需及时补充溶液，以保证反应持续进行
15．（2025高二上·西湖期末）已知是难溶于水、可溶于酸的盐，工业上常用固体除去工业废水中的。常温下，向一定体积的工业废水中加入固体，溶液中pX{，X表示或}与的关系如图所示，的电离平衡常数。下列说法不正确的是
A．曲线I表示与的关系
B．的数量级为
C．时，溶液中
D．反应的平衡常数为
16．（2025高二上·西湖期末）实验探究是化学学习的方法之一，下列实验设计、实验现象和实验结论都正确的是
　 实验设计 实验现象 实验结论
A 缓缓加热的溶液到60℃，并用传感器测定溶液的 溶液的逐渐减小 水的电离为吸热过程
B 分别用玻璃棒蘸取与溶液点在试纸上，观察现象 NaClO2溶液pH大 酸性弱于
C 常温下，用计分别测定溶液和溶液的 测得都等于7 同温下，不同浓度的溶液中水的电离程度相同
D 向盛有溶液的试管中滴加4滴0.1mol/LNaCl溶液，振荡后，继续滴加4滴0.1mol/LKI溶液，观察现象 先产生白色沉淀，后产生黄色沉淀
A．A B．B C．C D．D
二、填空题(本题共5小题，共52分)
17．（2025高二上·西湖期末）I.铍主要用于原子反应堆材料，宇航工程材料等。
（1）基态Be原子的电子排布式为　 　。
（2）根据对角线规则，的一些化学性质与　 　(填元素符号)相似，与溶液反应的离子方程式是　 　。
II.不锈钢在生活中有着广泛的应用，通常含有铬、锰、镍等元素，这些元素可提高不锈钢的耐腐蚀性、改善机械性能。
（3）基态原子核外电子的运动状态有　 　种，基态与离子中未成对的电子数之比为　 　。
（4）Mn位于元素周期表中　 　区，从电子排布的角度分析基态离子的稳定性：　 　(填“”或“”)，理由为　 　。
18．（2025高二上·西湖期末）“缓冲溶液”是指由弱酸及其盐、弱碱及其盐组成的混合溶液，能在一定程度上抵消、减轻外加强酸或强碱对溶液酸碱度的影响，从而保持溶液的相对稳定。
（1）下列溶液中，能组成缓冲溶液的是_______。
A．
B．和
C．
D．和
（2）写出水解反应的离子方程式：　 　。
（3）时，将溶液与溶液等体积混合后，溶液刚好呈中性，用含a、b的代数式表示的电离常数　 　。
（4）人体血液主要通过碳酸氢盐缓冲体系维持在7.35~7.45这一狭小范围内，下列说法正确的是_______。
A．缓冲体系可以稳定血液酸碱度
B．呼吸性酸中毒时可通过加快呼吸进行调节
C．正常人体血液中范围在
D．过量碱进入血液中时，发生的反应只有
（5）磷酸盐缓冲液(简称PBS)是生物学上常用于细胞培养的缓冲液，主要成分为磷酸二氢钠和磷酸氢二钠，。PBS可用于维持疫苗贮存的酸碱度，试从化学平衡的角度解释其主要作用：　 　。
19．（2025高二上·西湖期末）微型电池与微生物电解池在医疗、工业生产方面有着广泛的应用。
I.一种可植入体内的微型电池工作原理如图1所示，当传感器检测到血糖浓度高于标准，电池启动。血糖浓度下降至标准，电池停止工作(血糖浓度以葡萄糖浓度计)。
（1）通过和的相互转变在该反应中起　 　作用。
（2）血液中的在电场驱动下的迁移方向为　 　(填“”或“”)。
（3）为　 　极，该电极上发生的反应有和　 　。
II.我国是能耗大国，借助葡萄糖水溶液在微生物电解池中强化制氢也是解决能源消耗的一项重要研究课题，下图2MEC是微生物电解池，图3MFC是微生物燃料电池。
（4）若图2MEC装置中阴极产生的气体体积在标准状况下为4.48L，电路中通过的电子数为　 　。
（5）写出图3MFC中正极的电极反应　 　。
20．（2025高二上·西湖期末）摩尔盐是一种重要的化工原料。
I.摩尔盐的制备：用如图所示的装置制备一定量的摩尔盐。
（1）溶液中水的电离程度________(填“>”、“＜”或“=”)纯水的电离程度。
（2）解释实验中所用硫酸过量的原因________。
II.摩尔盐纯度测定：称取摩尔盐配制成溶液，取上述溶液用浓度为的溶液滴定。
（3）溶液应用________(填“酸式”或“碱式”)滴定管盛装。
（4）滴定前，有关滴定管的正确操作为________(选出正确操作并按序排列)：
检漏→蒸馏水洗涤→(_______)→(_______)→(_______)→(_______)→(_______)→开始滴定。
A.装入溶液至零刻度以上
B.用溶液润洗2至3次
C.排除气泡
D.记录起始读数
E.调整液面至零刻度或零刻度以下
（5）达到终点的实验现象：________。
（6）滴定过程的实验数据如下(其中溶液体积的初始读数均为)：
编号 所用溶液的体积 溶液体积的最终读数
I 20.00mL 20.02mL
II 20.00mL 20.00mL
III 20.00mL 19.98mL
实验制备的摩尔盐纯度为________(摩尔盐摩尔质量为M，用含M和m表达式表示)。
（7）下述操作对摩尔盐浓度测定的影响，结果偏大的有_______。
A. 滴至终点时有半滴酸性溶液悬在管口处未滴入
B. 盛装绿矾溶液的锥形瓶，用蒸馏水洗过后未用绿矾溶液润洗
C. 盛装溶液的滴定管，滴定前尖嘴处有气泡，滴定后气泡消失
D. 滴定终点读数时，俯视滴定管的刻度
21．（2025高二上·西湖期末）甲醇是重要化工原料，应用前景广阔。利用和合成甲醇的反应为：
主反应：①
副反应：②
（1）有利于提高甲醇平衡产率的措施_______。
A．使用催化剂 B．加压
C．液化分离 D．升温
（2）恒容密闭容器中，上述反应体系在一定温度下反应，下列说法正确的是_______。
A．达到平衡时和的浓度相等
B．的体积分数保持不变说明反应达到平衡
C．达到平衡后充入，反应①②的逆反应速率增大、正反应速率减小
D．增大催化剂的比表面积，有利于提高二氧化碳的转化率
（3）500℃时，向容器中充入和发生上述反应，若初始压强为，达到平衡时，，的转化率为，则反应①的　 　(表示平衡分压代替平衡浓度求得的平衡常数，平衡分压总压气体物质的量分数)。
（4）在某温度下，向密闭容器中加入不同氢碳比的原料气。若只发生反应①，请在下图中画出平衡时甲醇体积分数的变化趋势：　 　。
（5）加氢制甲醇的催化机理如图所示，该反应历程决速步骤的方程式为　 　。
（6）在一个恒容密闭容器中，按照投料，平衡时和在含碳产物中的物质的量分数及的转化率随温度的变化如图所示。请解释270~400℃范围内二氧化碳的转化率增大的原因　 　。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】吸热反应和放热反应；活化能及其对化学反应速率的影响；有效碰撞理论
【解析】【解答】A．有些放热反应需要外界提供热量，以使参与反应的分子变成活化分子，如木炭燃烧为放热反应，但需点燃才能发生，故放热反应的发生都不需要加热这一说法不正确，A符合题意；
B．针对可逆反应，正反应为放热反应，ΔH为负；逆反应必为吸热反应，ΔH为正，二者焓变符号相反，数值相等，B不符合题意；
C．升高温度使活化分子百分数增大，发生有效碰撞的几率加大，反应速率加快，C不符合题意；
D．增大压强使容器容积减小 ，气体浓度增加，使得单位体积内活化分子数增多，反应速率加快，D不符合题意；
故选A。
【分析】反应条件是否需加热，不能用来区分放热反应和吸热反应。升温和增大压强均可使位体积内活化分子数增多，反应速率加快。
2．【答案】B
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】A．M为原电池负极，M比铁活泼，防护过程中电子从金属M流向铁，A错误；
B．钢铁输水管为原电池正极，发生还原反应，B正确；
C．若金属M为铜，其活泼性小于铁，只能作原电池正极，铁作负极，被消耗，故 金属M选用铜不能保护钢铁输水管，C错误；
D．若外加直流电源，钢铁输水管应连接电源的负极，作为阴极，发生还原反应；如连接电源的正极，钢铁输水管不能被保护，D错误；
故选B。
【分析】
该装置为牺牲阳极的阴极保护法，M为原电池负极，失电子，发生氧化反应；被保护的钢铁输水管为原电池正极，得电子，发生还原反应。
3．【答案】B
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡；电离平衡常数
【解析】【解答】A．与纯水的电离相似，液氨中也存在着微弱的电离：，该电离平衡常数表示为，A不符合题意；
B．液氨为弱电解质，部分电离，电离程度较小，所以达到电离平衡时，B符合题意；
C．加入氯化铵固体，液氨中增大，电离平衡逆向移动，抑制液氨电离，C不符合题意；
D．钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，以此类推，钠与液氨反应生成氨基钠（）和氢气，反应式为 ，故D不符合题意；
故选B。
【分析】A. 液氨是纯液体，故其电离平衡常数为。
B. 液氨电离很微弱，不存在。
C. 根据勒夏特列原理，增大，电离平衡逆向移动。
D. 根据钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，以此类推液氨和水反应的产物。
4．【答案】D
【知识点】原子核外电子排布；原子核外电子的运动状态；元素电离能、电负性的含义及应用；原子核外电子的跃迁及应用
【解析】【解答】A．镁原子最外层电子为3s电子，3s轨道为球形，不是哑铃形，A错误；
B．第二周期主族元素，从左往右第一电离能增大，但第IIA族元素和第VA族元素第一电离能大于相邻主族元素，则第一电离能介于B、N之间的元素有Be、C、O，共3种，B错误；
C．根据元素周期律，第四周期处于主族的金属元素从左到右金属性依次减弱，但过渡元素不一定，如锌在铜的右侧，但金属性大于铜，C错误；
D．焰火来源于金属离子核外电子由激发态返回基态时释放出特定颜色的光子，同样，激光也涉及核外电子跃迁释放能量，D正确；
故选D。
【分析】焰火和激光都利用了核外电子从高能级向低能级跃迁并释放光子这一原理。
5．【答案】B
【知识点】化学平衡状态的判断
【解析】【解答】A．平衡常数只受温度影响，只要温度不变，平衡常数就是定值，平衡常数不再变化不能说明反应达到平衡，A不符合题意；
B．在恒温恒压下，某一容积可变的密闭容器中发生反应：，在反应过程中，气体总质量不变，分子数减少，混合气体的密度增大，当混合气体的密度不再变化时，可说明反应达到平衡，故B符合题意；
C．单位时间内消耗，同时生成，其变化量不能证明正逆反应速率相等，更不能用以断定反应达到平衡，C不符合题意；
D．只有当时，才能说明正逆反应速率相等，时不能说明正逆反应速率相等，不能说明反应达到平衡，D不符合题意；
故选B。
【分析】A.平衡常数只和温度有关。
B.在恒温恒压下，某一容积可变的密闭容器中发生合成氨的反应，当混合气体的密度不再变化时，可说明反应达到平衡。
C.参加反应物质的变化量与方程式系数成正比。
D.正反应速率等于逆反应速率，可说明反应达平衡。
6．【答案】C
【知识点】吸热反应和放热反应；反应热的大小比较；化学平衡的影响因素；化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解答】温度分析：从随反应过程的图像可知，反应先达到平衡，可得，升高温度（到），降低，说明平衡逆向移动，根据勒夏特列原理，逆反应是吸热反应，那么正反应是放热反应，。
压强分析：从随反应过程的图像可知，反应先达到平衡，可得 ，增大压强（到），增大，说明平衡逆向移动，根据勒夏特列原理，逆向是气体分子数减小的方向，D是固体，所以a + b < c。
综上所述，C项符合题意。
故选C
【分析】根据“先拐先平数值大”原则，进行相关图像分析。
7．【答案】B
【知识点】燃烧热；中和热；热化学方程式
【解析】【解答】A．的物质的量为0.5mol，0.5mol燃烧生成液态水，放出热量为，则2mol燃烧生成液态水，放出热量为×4=571.6kJ，则热化学方程式为，A错误；
B．硫粉的物质的量为=0.125mol，S在中完全燃烧生成，放出热量，则1mol硫粉在中完全燃烧生成，放出×8=296kJ热量，则热化学方程式为，B正确；
C．乙炔的燃烧热是，则1mol乙炔完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)放出能量，则热化学方程式为，C错误；
D．中和热是指在稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应生成1 mol液态水时所释放的热量。氢氧化钡稀溶液与稀硫酸反应生成水和硫酸钡沉淀，生成硫酸钡沉淀放热，则热化学方程式为Ba(OH)2(aq)+H2SO4(aq)=BaSO4(s)+H2O(l)，D错误；
故选B。
【分析】书写热化学方程式， H的大小与方程式中的化学计量系数成正比，如果化学计量系数加倍时，则 H也要加倍。
8．【答案】A
【知识点】原子核外电子排布；元素电离能、电负性的含义及应用；元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律；元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】A．①中Mg、Ca、Ba同属ⅡA族，电负性自上而下而递减，电负性：Mg＞Ca＞Ba，②中Mg、Si、Cl位于第三周期，电负性随从左到右而递增，电负性：Mg＜Si＜Cl，可得元素的电负性随原子序数增大而递增的是②，A正确；
B． 在元素周期表中， s区包含氢元素，氢元素是非金属元素，因此s区不全是金属元素，B错误；
C．N的最高正价为+5，O、F无正化合价，C错误；
D．Co的基态电子排布为[Ar]3d74s2，失去4s轨道2个电子后，核外电子排布应为[Ar]3d7，D错误；
故选A。
【分析】同主族元素，电负性随原子序数增大（自上而下）而递减；同周期元素，电负性随原子序数增大（从左到右）而递增。
9．【答案】D
【知识点】盐类水解的原理；离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A．写出溶液中的电荷守恒：，A不符合题意；
B．写出溶液中的质子守恒：，B不符合题意；
C．NaClO水解使得溶液显碱性，结合电荷守恒，可得，C不符合题意；
D．写出溶液中的物料守恒，，D符合题意；
故选D。
【分析】将0.10mol/L HClO溶液和0.10mol/L NaOH溶液等体积混合，得到0.05mol/L的NaClO溶液。
10．【答案】B
【知识点】化学平衡常数；化学平衡的影响因素；等效平衡；化学反应速率和化学计量数的关系
【解析】【解答】A．反应后达到平衡，的转化率为20%，可算出内的平均反应速率是，时的瞬时反应速率未知，A错误；
B．该反应平衡后再充入和，相当于增大压强，而该反应前后气体分子数不变，增大压强，平衡不发生移动，转化率保持不变，B正确；
C．根据已知条件列出三段式
该反应的平衡常数为K==0.25，C错误；
D．加入催化剂，可加快正逆反应速率，但平衡不移动，D错误；
故选B。
【分析】A. 根据速率计算公式v=进行计算。
B. 反应前后气体分子数不变的反应，增大压强，平衡不移动。
C. 列出三段式计算平衡常数。
D. 根据勒夏特列原理，加入催化剂，平衡不移动。
11．【答案】B
【知识点】原子核外电子排布；元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律；元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A．据元素周期律，同周期主族元素，原子半径从左到右逐渐减小。Q和X分别为C元素和O元素，C的原子半径大于O，即，A不符合题意；
B．Z为Cu元素，原子序数为29，核外价层电子排布式为，基态原子的价层电子排布图为：，B符合题意；
C．在周期表中，同周期元素自左而右第一电离能增大。R、X、Y分别为N、O、Si，但第族由于p轨道为半充满，处于相对稳定状态，其第一电离能大于同周期右侧相邻元素，三者的第一电离能排序为；同主族元素自上而下第一电离能降低，则第一电离能，综上所述，X、Y、R第一电离能大小关系为，也就是，C不符合题意；
D．R、Y分别为N、Si，故为，为强酸；为，是弱酸，可得酸性排序为，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】逐一解析题目信息，Z的原子序数为29，Z为Cu元素；其余的原子序数均小于18；Q、X原子p轨道的电子数分别为2和4，原子序数比Si小，Q原子的核外电子排布为，Q为C元素，X原子的核外电子排布为，X为O元素；Y的原子序数介于O和Cu之间，且Y原子价层电子排布式为，s轨道最多容纳2个电子，n只能取2，Y的最外层电子为4，为第ⅣA族元素，考虑其为短周期元素，Y为Si元素；R原子序数介于C与O之间，R为N元素。
12．【答案】A
【知识点】吸热反应和放热反应；化学反应速率的影响因素；盐类水解的应用；探究碳酸钠与碳酸氢钠的性质；酸（碱）式滴定管的使用
【解析】【解答】A．若该反应为放热反应，大试管内压强增大，红墨水右高左低；若为吸热反应则反之，该装置可以定性验证碳酸氢钠和稀盐酸反应的热效应，A正确；
B．溴水滴入氯化亚铁溶液，溴与亚铁离子反应生成三价铁离子，三价铁离子和硫氰化钾显血红色，无法准确判断滴定终点，B错误；
C．将硫化钠溶液滴入硫酸铝溶液，二者发生双水解反应生成硫化氢气体和氢氧化铝沉淀，不可能制得硫化铝固体，C错误；
D．通常1mL溶液约20滴，10滴约0.5mL，高锰酸钾和草酸的反应中过量，溶液一直是紫红色，故无法通过溶液褪色判断反应速率，D错误；
故本题选A。
【分析】A. 可根据红墨水在U形管中位置高低判断反应为放热反应还是吸热反应。
B. 产物三价铁离子和硫氰化钾显血红色，故不能用硫氰化钾作指示剂。
C. 需用硫单质和铝单质反应制取硫化铝固体。
D. 高锰酸钾和草酸反应中，如高锰酸钾过量，无法通过观察溶液颜色变化时间长短来判断反应速率。
13．【答案】D
【知识点】盖斯定律及其应用；反应热的大小比较
【解析】【解答】
A．固态钾转变为气态钾需要吸收热量，则；气态钾原子失去一个电子变成钾离子需要吸热，则，故A错误；
B．双原子分子Br2解离为两个Br原子，断裂两溴原子之间的共价键需要吸收热量，；Br原子得到一个电子为放热，则，故B错误；
C．根据盖斯定律可知，故C错误；
D．根据元素周期律，同主族元素从上到下，第一电离能呈减少趋势。故K的第一电离能小于Na，K失电子比Na所需能量少，即，故D正确；
故答案为D。
【分析】A. 固态转变成气态需吸收热量；原子失去电子吸热，原子得到电子放热。
B. 断键吸热，成键放热。
C. 利用盖斯定律可得相应等式。
D. 元素的金属性强，第一电离能越小。
14．【答案】C
【知识点】电极反应和电池反应方程式；电解原理；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A．该新型电解池阴极为碱性环境，电极反应为：，A错误；
B．电解池中，由于阴极发生还原反应，阳离子Na+由阳极向阴极移动，B错误；
C．的物质的量为0.01mol，每消耗，转移电子数为，阳极可产生0.03molCl2，Cl2标况下的体积是，C正确；
D．如转移6mol电子，阴极会生成6mol，同时有6mol透过离子交换膜移向阴极，导致阴极溶液浓度变大，故不需要补充溶液 ，D错误；
故选C。
【分析】装置图中左侧电极为阴极，发生还原反应，Fe2O3在碱性条件下转化为Fe，电极反应：；右侧为饱和食盐水，右侧电极上生成气体，则右侧为电解池的阳极，氯离子放电生成氯气，电极反应：2Cl--2e-=Cl2，中间为阳离子交换膜，Na+由阳极移向阴极，据此分析判断。
15．【答案】B
【知识点】化学平衡常数；难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质；离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A．越大，越大，曲线表示与的关系，A不符合题意；
B．当图像中时，=1，可得，对应曲线中，计算，的数量级为，B符合题意；
C．时，，横坐标为3时，曲线在曲线 的上方，，故C不符合题意；
D．计算反应的平衡常数过程如下：，D不符合题意；
故选B。
【分析】根据电离常数计算式Ka=可得以下等式；根据图像变化趋势，越大，越大，故曲线表示与的关系；越大，越小，故曲线表示与的关系。
16．【答案】A
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡；水的电离；盐类水解的原理；盐类水解的应用
【解析】【解答】A．缓缓加热的溶液到60℃，c(H+)增大，溶液的减小，水的电离平衡正向移动，水的电离为吸热过程，A正确；
B．欲知离子水解程度大小，应使溶液与溶液浓度相等，再比较二者的pH值，B错误；
C．溶液中，醋酸根和铵根水解程度相同使得溶液呈中性，溶液浓度越大，对水的电离促进程度越大，不能根据pH都等于7来判断水的电离程度相同，C错误；
D．向盛有溶液的试管中滴加4滴0.1mol/LNaCl溶液，生成AgCl白色沉淀，震荡后，继续滴加4滴0.1mol/LKI溶液，产生AgI黄色沉淀，AgI有可能由过量的Ag+和KI生成，不能证明AgI是由AgCl转化而来的，不能得到以下结论：，D错误；
故选A。
【分析】A. 水的电离为吸热反应，温度升高，平衡正向移动。
B. 盐类水解生成的弱电解质越弱，水解程度越大，即越弱越水解。
C. 醋酸根和铵根水解产物分别为醋酸和一水合氨，二者电离平衡常数几乎相等，故两离子水解程度相同。
D. 溶解度大的沉淀可向溶解度小的沉淀相互转化。
17．【答案】；Al；；26；4：5；d；>；基态的价电子排布为，的价电子排布为，前者为半充满状态，所以基态比稳定
【知识点】原子核外电子排布；原子核外电子的运动状态；原子结构的构造原理；离子方程式的书写
【解析】【解答】（1）铍的原子序数为4，基态原子的电子按能量从小到大填充到相应能层，先填从K层，再填L层，其电子排布式为；答案为：
（2）根据对角线规则，Be的化学性质与铝相似。铝有两性，可推知Be与NaOH溶液反应生成和氢气，离子方程式为：；
答案为：Al ；
（3）基态Fe原子有26个电子，每个电子运动状态独一无二，故基态Fe原子的核外电子有26种运动状态；基态Fe2+与Fe3+的价电子排布分别为3d6、3d5；故离子中未成对的电子数之比为4：5；
答案为：26； 4：5
（4）Mn是25号元素，位于d区；基态的价电子排布为，的价电子排布为，价电子d轨道为半充满状态，比较稳定，所以基态比稳定；
答案为： 基态的价电子排布为，的价电子排布为，前者为半充满状态，所以基态比稳定
【分析】 (1). 基态原子的电子填充需符合能量最低原则。
（2）.对角线规则：指某些位于周期表中 “对角线位置”（左上→右下方向）的主族元素，其化学性质呈现出显著的相似性。
(3). 电子在轨道中的填充，处于全充满和半充满状态时比较稳定。
18．【答案】（1）B；D
（2）
（3）
（4）A；B
（5）溶液中酸性增强时，平衡逆向移动，使略微减小；溶液中碱性增强时，平衡正向移动，使使略微增大，最终使溶液变化不明显
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡；盐类水解的应用；电离平衡常数
【解析】【解答】（1）A.0.2mol/LNaHCO3溶液是单一溶质组成的溶液，不能组成缓冲溶液，A不符合题意；
B.0.1mol/LCH3COOH和0.2mol/LCH3COONa混合溶液是弱酸和对应弱酸盐组成的混合物，可组成缓冲溶液，B符合题意；
C.0.2mol/LKH2PO4溶液是单一溶质组成的溶液，不能组成缓冲溶液，C不符合题意；
D.0.1mol/LNH3 H2O和0.1mol/LNH4Cl混合溶液是弱碱对应的弱碱盐组成的混合物，可组成缓冲溶液，D符合题意；
答案为：BD
（2）溶液中，与水中氢离子发生水解，生成和OH-，离子方程式为：。
答案为：
（3）时，将溶液与溶液等体积混合后，与OH-反应生成，剩余浓度为mol/L，浓度为mol/L；溶液中性时，c(OH-)=10-7mol/L，的电离常数计算式为=。
答案为：
（4）A．是血液中主要的缓冲体系，可稳定血液酸碱度，故A正确；
B．呼吸性酸中毒时，通过加快呼吸排出CO2，可调节血液 pH，故B正确；
C．血液 pH 为 7.35~7.45，由于人体的温度高于25℃，KW>10-14，对应的 OH-浓度范围不可能是，故C错误；
D．碱能与碳酸反应，则当过量的碱进入血液中时，发生的反应除了+OH-=+H2O，还有H2CO3+2OH-=+2H2O，故D错误；
答案为：AB
（5）磷酸盐缓冲液(简称PBS)是生物学上常用于细胞培养的缓冲液，主要成分为磷酸二氢钠和磷酸氢二钠，；当溶液中酸性增强时，平衡逆向移动，使略微减小；当溶液中碱性增强时，平衡正向移动，略微增大，最终使得溶液变化不明显，维持溶液pH值的相对恒定。
答案为： 溶液中酸性增强时，平衡逆向移动，使略微减小；溶液中碱性增强时，平衡正向移动，使使略微增大，最终使溶液变化不明显
【分析】
（1）“缓冲溶液”是指由弱酸及其盐、弱碱及其盐组成的混合溶液。
（2）溶液中，与水中氢离子生成弱电解质。
（3）分别算出各离子浓度，再计算一水合氨的电离平衡常数。
（5）利用勒夏特列原理进行平衡移动方向分析。
（1）“缓冲溶液”是指由弱酸及其盐、弱碱及其盐组成的混合溶液。
A.0.2mol/LNaHCO3溶液是单一溶质组成的溶液组成的盐，不能组成缓冲溶液，A不符合题意；
B.0.1mol/LCH3COOH和0.2mol/LCH3COONa混合溶液是弱酸和对应弱酸盐组成的混合物，可组成缓冲溶液，B符合题意；
C.0.2mol/LKH2PO4溶液是单一溶质组成的溶液组成的盐，不能组成缓冲溶液，C不符合题意；
D.0.1mol/LNH3 H2O和0.1mol/LNH4Cl混合溶液是弱碱对应的弱碱盐组成的混合物，可组成缓冲溶液，D符合题意；
故选BD。
（2）溶液中，发生水解生成和OH-，离子方程式为：。
（3）时，将溶液与溶液等体积混合后，与OH-反应生成，剩余浓度为mol/L，浓度为mol/L，溶液中性时，c(OH-)=10-7mol/L，的电离常数=。
（4）A．是血液中主要的缓冲体系，可以稳定血液酸碱度，故A正确；
B．呼吸性酸中毒时，通过加快呼吸排出CO2，可以调节血液 pH，故B正确；
C．血液 pH 为 7.35~7.45，由于人体的温度高于25℃，KW>10-14，对应的 OH-浓度范围不是，故C错误；
D．碱能与碳酸反应，则当过量的碱进入血液中时，发生的反应有+OH-=+H2O、H2CO3+2OH-=+2H2O，故D错误；
故选AB。
（5）磷酸盐缓冲液(简称PBS)是生物学上常用于细胞培养的缓冲液，主要成分为磷酸二氢钠和磷酸氢二钠，，溶液中酸性增强时，平衡逆向移动，使略微减小；溶液中碱性增强时，平衡正向移动，使使略微增大，最终使溶液变化不明显。
19．【答案】催化；b→a；负；；0.4NA；
【知识点】电极反应和电池反应方程式；催化剂；原电池工作原理及应用；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】（1）b电极上CuO将葡萄糖氧化为葡萄糖酸后被还原为Cu2O，发生还原反应；Cu2O在b电极上失电子生成成CuO，发生氧化反应。在此过程中CuO的质量和化学性质保持不变，可得CuO通过Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互转变起催化作用。答案为： 催化
（2）电极a为正极，电极b为负极，原电池中阳离子从负极向正极迁移，故迁移方向为b→a。
答案为： b→a
（3）电极为负极，CuO氧化葡萄糖(C6H12O6)生成葡萄糖酸(C6H12O7)和Cu2O，Cu2O在负极失电子生成CuO，电极方程式为：。
答案为： 负
（4）在图 2 MEC装置中 ，H+在右侧电极得电子生成H2，右侧电极为阴极，发生还原反应，电极方程式为：2H++2e-=H2；需得到0.40 mol电子，才能生成标准状况下4.48 L H2（物质的量为0.20 mol ）， 电路中通过的电子数目为0.4NA。
答案为：0.4NA
（5）图3MFC中 ，O2在右侧电极得电子生成H2O，右侧电极为正极，电极方程式为：。
答案为：
【分析】I.由图可知，放电时为原电池，电极a上O2得电子生成OH-，电极a为正极，发生还原反应；电极b为负极，发生氧化反应，负极b上Cu2O失电子生成CuO，CuO氧化葡萄糖(C6H12O6)生成葡萄糖酸(C6H12O7)，正极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，负极反应为Cu2O-2e-+2OH-=2CuO+H2O、C6H12O6+2CuO=C6H12O7+Cu2O，电池总反应式为2C6H12O6+O2=2C6H12O7。电池放电时阳离子移向正极，阴离子移向负极；
II.图2MEC是微生物电解池，H+在右侧电极得电子生成H2，发生还原反应，可知右侧电极为阴极；左侧电极为阳极。图3MFC是微生物燃料电池，O2在右侧电极得到电子生成H2O，右侧电极为正极，发生还原反应，左侧电极为负极，发生氧化反应。
20．【答案】(1)
(2) 使铁屑充分反应，抑制水解
(3) 酸式
(4) BACED
(5) 滴入最后半滴酸性高锰酸钾溶液，溶液变为浅紫红色，且半分钟内不褪色
(6)或
(7) A，C
【知识点】水的电离；盐类水解的应用；中和滴定；探究物质的组成或测量物质的含量
【解析】【解答】（1）硫酸铵是强酸弱碱盐，盐类水解促进水的电离，所以溶液中水的电离程度大于纯水的电离程度；
答案为：＞。
（2）实验中过量的硫酸能与铁屑充分反应，提高铁屑的转化率；另外，酸性条件可抑制硫酸亚铁水解，使水解平衡逆向移动；
答案为：使铁屑充分反应，抑制水解。
（3）酸性高锰酸钾溶液有强氧化性，会腐蚀碱式滴定管的橡胶管，故应用酸式滴定管盛装。
答案为：酸式。
（4）有关滴定管的使用，正确操作为①检查仪器是否漏液；②用蒸馏水洗涤滴定管；③再用需盛装的溶液润洗2到3次；④装入待装液高锰酸钾溶液至零刻度以上2-3mL；⑤排除气泡；⑥调整液面在或零刻度以下；⑦记录起始读数；⑧开始滴定。
答案为：BACED。
（5）达到终点的实验现象：滴入最后半滴酸性高锰酸钾溶液，溶液由变为浅紫红色，且半分钟内不褪色。
答案为：滴入最后半滴酸性高锰酸钾溶液，溶液变为浅紫红色，且半分钟内不褪色。
(6)根据三次实验数据，取平均值，滴定消耗溶液体积为20.00mL，则可算出消耗的高锰酸钾的物质的量×20.00×10-3L。据反应方程式5Fe2+++8H+=5Fe3++Mn2++4H2O可知，参与反应的Fe2+的物质的量为5××20.00×10-3L。故100mL摩尔盐中的物质的量为5×5××20.00×10-3L=0.005mol，实验制备的摩尔盐纯度为。
答案为：或。
(7)A. 滴至终点时有半滴酸性溶液悬在管口处未滴入，则消耗的酸性溶液理论读数偏大，计算得到的摩尔盐浓度随之偏大，A项符合题意；
B. 盛装绿矾溶液的锥形瓶，用蒸馏水洗过后未用绿矾溶液润洗，对实验结果没有影响。B项不符合题意；
C. 盛装溶液的滴定管，滴定前尖嘴处有气泡，滴定后气泡消失，消耗的溶液体积读数偏大，计算得到的摩尔盐浓度偏大，C项符合题意；
D. 滴定终点读数时，俯视滴定管的刻度，消耗的溶液体积读数偏小，计算结果偏小，D项不符合题意；
答案为：AC。
【分析】I.摩尔盐的制备：装置A硫酸和无锈铁屑发生以下反应H2SO4+Fe=FeSO4+H2↑，瓶内产生氢气是瓶内压强增大，当关闭a后，生成的硫酸亚铁溶液经管内长管排至装置B中，与锥形瓶中的硫酸铵溶液反应，制得摩尔盐 。
II.摩尔盐纯度测定：利用摩尔盐中亚铁离子具有还原性，用强氧化剂酸性高锰酸钾溶液与之进行氧化还原反应滴定，注意滴定过程的操作步骤、注意事项和相关误差分析。
21．【答案】（1）B；C
（2）B；D
（3）
（4）
（5）或
（6）温度升高，反应①平衡逆向移动，反应②平衡正向移动；反应②平衡正向移动程度大于反应①平衡逆向移动程度
【知识点】化学平衡的影响因素；化学平衡状态的判断；化学平衡转化过程中的变化曲线；化学反应速率与化学平衡的综合应用；化学平衡的计算
【解析】【解答】（1）A．催化剂仅能加快反应速率，不能使平衡移动，也不能改变转化率，A错误；
B．该反应为气体分子数目减少的反应，加压使得主反应平衡正向移动，提高甲醇产率，B正确；
C．液化分离，甲醇浓度降低，主反应平衡正向移动，甲醇产率会提高，C正确；
D． 主反应正向为放热反应，升温向吸热反应方向移，主反应逆向移动，甲醇产率降低，D错误；
答案为：BC；
（2）A．平衡时，和的浓度不再发生变化，但不一定相等，A错误；
B．随着反应进行，二氧化碳作为反应物被消耗，其体积分数会减小，当其体积分数保持不变说明反应达到平衡，B正确；
C．达到平衡后充入，水蒸气的浓度增大，反应①②的正、逆反应速率都增大；C错误；
D．增大催化剂的比表面积，可以加快反应速率，有利于提高二氧化碳的转化率，D正确；
答案为：BD；
（3）根据题给数据可得以下三段式：
则平衡时，反应体系中总物质的量浓度=0.4mol/L+1.6mol/L+0.4mol/L+0.6mol/L+0.2mol/L=3.2mol/L，平衡时压强p平=，主反应中各种物质的分压分别为：CO2：，H2：，CH3OH：，H2O：，故反应①的；
答案为：
（4）在某温度下， 据反应①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，当投料氢碳比小于3时，增大氢碳比，二氧化碳转化率增大，甲醇产率提高，其体积分数随氢碳比的增大而增大；当氢碳比与反应的化学计量数之比相同，为3时，甲醇的体积分数最大；当氢碳比超过3以后，甲醇产量随增多，但平衡后混合气体的总体积增大，对应的甲醇体积分数不断减小，所以其变化曲线如下；
答案为：
（5）在反应中，活化能大的步骤是决速步骤，则由图可知，该反应历程决速步骤的方程式为：或；
答案为： 或
(6)反应①为放热反应，反应②为吸热反应，则升温时，反应①逆向移动，反应②正向移动，则图中m代表，n代表，结合图中信息可知，270~400℃范围内二氧化碳的转化率增大的原因：温度升高，反应①平衡逆向移动，反应②平衡正向移动；反应②平衡正向移动程度大于反应①平衡逆向移动程度。
答案为： 温度升高，反应①平衡逆向移动，反应②平衡正向移动；反应②平衡正向移动程度大于反应①平衡逆向移动程度
【分析】（1）加压、及时移除产物，均可提高甲醇的平衡产率。
（2）反应到达平衡时，正反应速率等于逆反应速率，各成分浓度和体积分数保持不变 。
（3）列三段式进行计算。
（5）所需活化能大的步骤反应速率最慢，为决速步骤。
（6）利用勒夏特列原理进行分析。
（1）A．催化剂不能使平衡移动，不能改变转化率，A错误；
B．加压主反应正向移动，甲醇产率会提高，B正确；
C．液化分离，甲醇浓度降低，主反应正向移动，甲醇产率会提高，C正确；
D． 主反应为放热反应，升温主反应逆向移动，甲醇产率降低，D错误；
故选BC；
（2）A．平衡时，和的浓度不再发生变化，但不一定相等，A错误；
B．随着反应进行，会消耗二氧化碳，其体积分数会减小，则当其保持不变说明反应达到平衡，B正确；
C．达到平衡后充入，则水蒸气的浓度增大，反应①②的逆反应速率增大，但是加入水蒸气的那一瞬间，反应物浓度不变，则正反应速率不变，C错误；
D．选项中没有提出是平衡转化率，则增大催化剂的比表面积，可以加快反应速率，有利于提高二氧化碳的转化率，D正确；
故选BD；
（3）根据题给数据可得以下三段式：
则平衡时，总物质的量浓度=0.4mol/L+1.6mol/L+0.4mol/L+0.6mol/L+0.2mol/L=3.2mol/L，平衡时压强p平=，则主反应中各种物质的分压分别为：CO2：，H2：，CH3OH：，H2O：，故反应①的；
（4）根据CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)反应可知，当投料氢碳比小于3时，增大氢碳比，二氧化碳转化率增大，即提高甲醇产率，甲醇的体积分数随氢碳比的增大而增大；氢碳比与反应的化学计量数之比相同，即为3时，甲醇的体积分数最大；当氢碳比超过3以后，甲醇产量随增多，但平衡后混合气体的总体积增大，对应的甲醇体积分数不断减小，所以其变化曲线如下；
（5）在反应中，活化能大的步骤是决速步骤，则由图可知，该反应历程决速步骤的方程式为：或；
（6）反应①为放热反应，反应②为吸热反应，则升温时，反应①逆向移动，反应②正向移动，则图中m代表，n代表，结合图中信息可知，270~400℃范围内二氧化碳的转化率增大的原因：温度升高，反应①平衡逆向移动，反应②平衡正向移动；反应②平衡正向移动程度大于反应①平衡逆向移动程度。
1 / 1浙江省杭州市西湖区杭州师范大学附属中学2024-2025学年高二上学期期末考试化学试题
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意，每小题3分，共48分)
1．（2025高二上·西湖期末）下列说法不正确的是
A．放热反应的发生都不需要加热
B．放热反应的逆反应一定是吸热反应
C．升高温度，反应物分子中活化分子百分数增大
D．对有气体参加的化学反应，增大压强使容器容积减小，单位体积内活化分子数增多
【答案】A
【知识点】吸热反应和放热反应；活化能及其对化学反应速率的影响；有效碰撞理论
【解析】【解答】A．有些放热反应需要外界提供热量，以使参与反应的分子变成活化分子，如木炭燃烧为放热反应，但需点燃才能发生，故放热反应的发生都不需要加热这一说法不正确，A符合题意；
B．针对可逆反应，正反应为放热反应，ΔH为负；逆反应必为吸热反应，ΔH为正，二者焓变符号相反，数值相等，B不符合题意；
C．升高温度使活化分子百分数增大，发生有效碰撞的几率加大，反应速率加快，C不符合题意；
D．增大压强使容器容积减小 ，气体浓度增加，使得单位体积内活化分子数增多，反应速率加快，D不符合题意；
故选A。
【分析】反应条件是否需加热，不能用来区分放热反应和吸热反应。升温和增大压强均可使位体积内活化分子数增多，反应速率加快。
2．（2025高二上·西湖期末）城镇地面下常埋有纵横交错的金属管道，如钢铁输水管等。当金属管道在潮湿土壤中形成电流回路时，就会引起这些金属制品的腐蚀。为了防止这类腐蚀的发生，某同学设计如图所示的装置。下列有关说法中正确的是
A．金属M比铁活泼，防护过程中电子流入金属M
B．钢铁输水管表面发生还原反应
C．铜的电导率高，金属M可选用铜提高防护效果
D．若外加直流电源，钢铁输水管应连接电源的正极
【答案】B
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护
【解析】【解答】A．M为原电池负极，M比铁活泼，防护过程中电子从金属M流向铁，A错误；
B．钢铁输水管为原电池正极，发生还原反应，B正确；
C．若金属M为铜，其活泼性小于铁，只能作原电池正极，铁作负极，被消耗，故 金属M选用铜不能保护钢铁输水管，C错误；
D．若外加直流电源，钢铁输水管应连接电源的负极，作为阴极，发生还原反应；如连接电源的正极，钢铁输水管不能被保护，D错误；
故选B。
【分析】
该装置为牺牲阳极的阴极保护法，M为原电池负极，失电子，发生氧化反应；被保护的钢铁输水管为原电池正极，得电子，发生还原反应。
3．（2025高二上·西湖期末）与纯水的电离相似，液氨中也存在着微弱的电离：。一定温度下，液氨的电离达到平衡时，下列有关说法不正确的是
A．是常数
B．存在
C．加入氯化铵固体，液氨的电离平衡逆向移动
D．和液氨在一定条件下能发生反应：
【答案】B
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡；电离平衡常数
【解析】【解答】A．与纯水的电离相似，液氨中也存在着微弱的电离：，该电离平衡常数表示为，A不符合题意；
B．液氨为弱电解质，部分电离，电离程度较小，所以达到电离平衡时，B符合题意；
C．加入氯化铵固体，液氨中增大，电离平衡逆向移动，抑制液氨电离，C不符合题意；
D．钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，以此类推，钠与液氨反应生成氨基钠（）和氢气，反应式为 ，故D不符合题意；
故选B。
【分析】A. 液氨是纯液体，故其电离平衡常数为。
B. 液氨电离很微弱，不存在。
C. 根据勒夏特列原理，增大，电离平衡逆向移动。
D. 根据钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，以此类推液氨和水反应的产物。
4．（2025高二上·西湖期末）下列说法正确的是
A．镁原子最外层电子的电子云轮廓图：
B．第二周期元素中，第一电离能介于B、N之间的元素只有1种
C．第四周期的金属元素，从左到右元素的金属性依次减弱
D．激光、焰火都与核外电子跃迁释放能量有关
【答案】D
【知识点】原子核外电子排布；原子核外电子的运动状态；元素电离能、电负性的含义及应用；原子核外电子的跃迁及应用
【解析】【解答】A．镁原子最外层电子为3s电子，3s轨道为球形，不是哑铃形，A错误；
B．第二周期主族元素，从左往右第一电离能增大，但第IIA族元素和第VA族元素第一电离能大于相邻主族元素，则第一电离能介于B、N之间的元素有Be、C、O，共3种，B错误；
C．根据元素周期律，第四周期处于主族的金属元素从左到右金属性依次减弱，但过渡元素不一定，如锌在铜的右侧，但金属性大于铜，C错误；
D．焰火来源于金属离子核外电子由激发态返回基态时释放出特定颜色的光子，同样，激光也涉及核外电子跃迁释放能量，D正确；
故选D。
【分析】焰火和激光都利用了核外电子从高能级向低能级跃迁并释放光子这一原理。
5．（2025高二上·西湖期末）在恒温恒压下，某一容积可变的密闭容器中发生反应：。下列叙述中，能说明反应达到化学平衡状态的是
A．平衡常数不再变化
B．混合气体的密度不再变化
C．单位时间内消耗，同时生成
D．
【答案】B
【知识点】化学平衡状态的判断
【解析】【解答】A．平衡常数只受温度影响，只要温度不变，平衡常数就是定值，平衡常数不再变化不能说明反应达到平衡，A不符合题意；
B．在恒温恒压下，某一容积可变的密闭容器中发生反应：，在反应过程中，气体总质量不变，分子数减少，混合气体的密度增大，当混合气体的密度不再变化时，可说明反应达到平衡，故B符合题意；
C．单位时间内消耗，同时生成，其变化量不能证明正逆反应速率相等，更不能用以断定反应达到平衡，C不符合题意；
D．只有当时，才能说明正逆反应速率相等，时不能说明正逆反应速率相等，不能说明反应达到平衡，D不符合题意；
故选B。
【分析】A.平衡常数只和温度有关。
B.在恒温恒压下，某一容积可变的密闭容器中发生合成氨的反应，当混合气体的密度不再变化时，可说明反应达到平衡。
C.参加反应物质的变化量与方程式系数成正比。
D.正反应速率等于逆反应速率，可说明反应达平衡。
6．（2025高二上·西湖期末）可逆反应，其它条件不变时，反应过程中某些物质在混合物中的百分含量与温度(T)、压强(p)的关系如图所示，下列判断正确的是
A．， B．，
C．， D．，
【答案】C
【知识点】吸热反应和放热反应；反应热的大小比较；化学平衡的影响因素；化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解答】温度分析：从随反应过程的图像可知，反应先达到平衡，可得，升高温度（到），降低，说明平衡逆向移动，根据勒夏特列原理，逆反应是吸热反应，那么正反应是放热反应，。
压强分析：从随反应过程的图像可知，反应先达到平衡，可得 ，增大压强（到），增大，说明平衡逆向移动，根据勒夏特列原理，逆向是气体分子数减小的方向，D是固体，所以a + b < c。
综上所述，C项符合题意。
故选C
【分析】根据“先拐先平数值大”原则，进行相关图像分析。
7．（2025高二上·西湖期末）在25℃和下，下列热化学方程式书写正确的是
A．燃烧生成液态水，放出热量：
B．硫粉在中完全燃烧生成，放出热量：
C．乙炔的燃烧热是：
D．中和热为，氢氧化钡稀溶液与稀硫酸反应：
【答案】B
【知识点】燃烧热；中和热；热化学方程式
【解析】【解答】A．的物质的量为0.5mol，0.5mol燃烧生成液态水，放出热量为，则2mol燃烧生成液态水，放出热量为×4=571.6kJ，则热化学方程式为，A错误；
B．硫粉的物质的量为=0.125mol，S在中完全燃烧生成，放出热量，则1mol硫粉在中完全燃烧生成，放出×8=296kJ热量，则热化学方程式为，B正确；
C．乙炔的燃烧热是，则1mol乙炔完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)放出能量，则热化学方程式为，C错误；
D．中和热是指在稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应生成1 mol液态水时所释放的热量。氢氧化钡稀溶液与稀硫酸反应生成水和硫酸钡沉淀，生成硫酸钡沉淀放热，则热化学方程式为Ba(OH)2(aq)+H2SO4(aq)=BaSO4(s)+H2O(l)，D错误；
故选B。
【分析】书写热化学方程式， H的大小与方程式中的化学计量系数成正比，如果化学计量系数加倍时，则 H也要加倍。
8．（2025高二上·西湖期末）下列说法正确的是
A．在①Mg、Ca、Ba和②Mg、Si、Cl中，元素的电负性随原子序数增大而递增的是②
B．在元素周期表中，s区、d区和ds区的元素都是金属元素
C．N、O、F的最高正化合价依次升高
D．基态的简化电子排布式：
【答案】A
【知识点】原子核外电子排布；元素电离能、电负性的含义及应用；元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律；元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】A．①中Mg、Ca、Ba同属ⅡA族，电负性自上而下而递减，电负性：Mg＞Ca＞Ba，②中Mg、Si、Cl位于第三周期，电负性随从左到右而递增，电负性：Mg＜Si＜Cl，可得元素的电负性随原子序数增大而递增的是②，A正确；
B． 在元素周期表中， s区包含氢元素，氢元素是非金属元素，因此s区不全是金属元素，B错误；
C．N的最高正价为+5，O、F无正化合价，C错误；
D．Co的基态电子排布为[Ar]3d74s2，失去4s轨道2个电子后，核外电子排布应为[Ar]3d7，D错误；
故选A。
【分析】同主族元素，电负性随原子序数增大（自上而下）而递减；同周期元素，电负性随原子序数增大（从左到右）而递增。
9．（2025高二上·西湖期末）室温下，将0.10mol/LHClO溶液和0.10mol/LNaOH溶液等体积混合(忽略混合后体积变化)。下列关系不正确的是
A． B．
C． D．
【答案】D
【知识点】盐类水解的原理；离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A．写出溶液中的电荷守恒：，A不符合题意；
B．写出溶液中的质子守恒：，B不符合题意；
C．NaClO水解使得溶液显碱性，结合电荷守恒，可得，C不符合题意；
D．写出溶液中的物料守恒，，D符合题意；
故选D。
【分析】将0.10mol/L HClO溶液和0.10mol/L NaOH溶液等体积混合，得到0.05mol/L的NaClO溶液。
10．（2025高二上·西湖期末）一定温度下，在的密闭容器中充入和发生反应：，后达到平衡，的转化率为20%，下列说法正确的是
A．时的反应速率是
B．平衡后再充入和，的转化率不变
C．该反应的平衡常数为4
D．加入催化剂，平衡不移动，反应速率不变
【答案】B
【知识点】化学平衡常数；化学平衡的影响因素；等效平衡；化学反应速率和化学计量数的关系
【解析】【解答】A．反应后达到平衡，的转化率为20%，可算出内的平均反应速率是，时的瞬时反应速率未知，A错误；
B．该反应平衡后再充入和，相当于增大压强，而该反应前后气体分子数不变，增大压强，平衡不发生移动，转化率保持不变，B正确；
C．根据已知条件列出三段式
该反应的平衡常数为K==0.25，C错误；
D．加入催化剂，可加快正逆反应速率，但平衡不移动，D错误；
故选B。
【分析】A. 根据速率计算公式v=进行计算。
B. 反应前后气体分子数不变的反应，增大压强，平衡不移动。
C. 列出三段式计算平衡常数。
D. 根据勒夏特列原理，加入催化剂，平衡不移动。
11．（2025高二上·西湖期末）Q、R、X、Y、Z五种元素的原子序数依次递增。Z的原子序数为29，其余均为短周期主族元素，Y原子的价层电子排布式为，Q、X原子轨道上的电子数分别为2和4，下列说法不正确的是
A．原子半径：
B．基态Z 原子的价层电子排布图：
C．第一电离能：
D．酸性：
【答案】B
【知识点】原子核外电子排布；元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律；元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A．据元素周期律，同周期主族元素，原子半径从左到右逐渐减小。Q和X分别为C元素和O元素，C的原子半径大于O，即，A不符合题意；
B．Z为Cu元素，原子序数为29，核外价层电子排布式为，基态原子的价层电子排布图为：，B符合题意；
C．在周期表中，同周期元素自左而右第一电离能增大。R、X、Y分别为N、O、Si，但第族由于p轨道为半充满，处于相对稳定状态，其第一电离能大于同周期右侧相邻元素，三者的第一电离能排序为；同主族元素自上而下第一电离能降低，则第一电离能，综上所述，X、Y、R第一电离能大小关系为，也就是，C不符合题意；
D．R、Y分别为N、Si，故为，为强酸；为，是弱酸，可得酸性排序为，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】逐一解析题目信息，Z的原子序数为29，Z为Cu元素；其余的原子序数均小于18；Q、X原子p轨道的电子数分别为2和4，原子序数比Si小，Q原子的核外电子排布为，Q为C元素，X原子的核外电子排布为，X为O元素；Y的原子序数介于O和Cu之间，且Y原子价层电子排布式为，s轨道最多容纳2个电子，n只能取2，Y的最外层电子为4，为第ⅣA族元素，考虑其为短周期元素，Y为Si元素；R原子序数介于C与O之间，R为N元素。
12．（2025高二上·西湖期末）下列装置或操作能够达到实验目的的是
A.定性验证与稀盐酸反应的热效应 B.利用滴定法测定溶液浓度
C.制备固体 D.探究反应物浓度对化学反应速率的影响
A．A B．B C．C D．D
【答案】A
【知识点】吸热反应和放热反应；化学反应速率的影响因素；盐类水解的应用；探究碳酸钠与碳酸氢钠的性质；酸（碱）式滴定管的使用
【解析】【解答】A．若该反应为放热反应，大试管内压强增大，红墨水右高左低；若为吸热反应则反之，该装置可以定性验证碳酸氢钠和稀盐酸反应的热效应，A正确；
B．溴水滴入氯化亚铁溶液，溴与亚铁离子反应生成三价铁离子，三价铁离子和硫氰化钾显血红色，无法准确判断滴定终点，B错误；
C．将硫化钠溶液滴入硫酸铝溶液，二者发生双水解反应生成硫化氢气体和氢氧化铝沉淀，不可能制得硫化铝固体，C错误；
D．通常1mL溶液约20滴，10滴约0.5mL，高锰酸钾和草酸的反应中过量，溶液一直是紫红色，故无法通过溶液褪色判断反应速率，D错误；
故本题选A。
【分析】A. 可根据红墨水在U形管中位置高低判断反应为放热反应还是吸热反应。
B. 产物三价铁离子和硫氰化钾显血红色，故不能用硫氰化钾作指示剂。
C. 需用硫单质和铝单质反应制取硫化铝固体。
D. 高锰酸钾和草酸反应中，如高锰酸钾过量，无法通过观察溶液颜色变化时间长短来判断反应速率。
13．（2025高二上·西湖期末）金属钾和反应生成的能量循环如图：下列说法正确的是
A．，
B．，
C．
D．在相同条件下，，则
【答案】D
【知识点】盖斯定律及其应用；反应热的大小比较
【解析】【解答】
A．固态钾转变为气态钾需要吸收热量，则；气态钾原子失去一个电子变成钾离子需要吸热，则，故A错误；
B．双原子分子Br2解离为两个Br原子，断裂两溴原子之间的共价键需要吸收热量，；Br原子得到一个电子为放热，则，故B错误；
C．根据盖斯定律可知，故C错误；
D．根据元素周期律，同主族元素从上到下，第一电离能呈减少趋势。故K的第一电离能小于Na，K失电子比Na所需能量少，即，故D正确；
故答案为D。
【分析】A. 固态转变成气态需吸收热量；原子失去电子吸热，原子得到电子放热。
B. 断键吸热，成键放热。
C. 利用盖斯定律可得相应等式。
D. 元素的金属性强，第一电离能越小。
14．（2025高二上·西湖期末）一种基于氯碱工艺的新型电解池如图所示，可用于湿法冶铁的研究。下列说法正确的是
A．阴极反应：
B．电解过程中，由阴极向阳极移动
C．每消耗时，理论上阳极产生的气体体积为(标准状况下)
D．电解一段时间后，阴极区需及时补充溶液，以保证反应持续进行
【答案】C
【知识点】电极反应和电池反应方程式；电解原理；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A．该新型电解池阴极为碱性环境，电极反应为：，A错误；
B．电解池中，由于阴极发生还原反应，阳离子Na+由阳极向阴极移动，B错误；
C．的物质的量为0.01mol，每消耗，转移电子数为，阳极可产生0.03molCl2，Cl2标况下的体积是，C正确；
D．如转移6mol电子，阴极会生成6mol，同时有6mol透过离子交换膜移向阴极，导致阴极溶液浓度变大，故不需要补充溶液 ，D错误；
故选C。
【分析】装置图中左侧电极为阴极，发生还原反应，Fe2O3在碱性条件下转化为Fe，电极反应：；右侧为饱和食盐水，右侧电极上生成气体，则右侧为电解池的阳极，氯离子放电生成氯气，电极反应：2Cl--2e-=Cl2，中间为阳离子交换膜，Na+由阳极移向阴极，据此分析判断。
15．（2025高二上·西湖期末）已知是难溶于水、可溶于酸的盐，工业上常用固体除去工业废水中的。常温下，向一定体积的工业废水中加入固体，溶液中pX{，X表示或}与的关系如图所示，的电离平衡常数。下列说法不正确的是
A．曲线I表示与的关系
B．的数量级为
C．时，溶液中
D．反应的平衡常数为
【答案】B
【知识点】化学平衡常数；难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质；离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A．越大，越大，曲线表示与的关系，A不符合题意；
B．当图像中时，=1，可得，对应曲线中，计算，的数量级为，B符合题意；
C．时，，横坐标为3时，曲线在曲线 的上方，，故C不符合题意；
D．计算反应的平衡常数过程如下：，D不符合题意；
故选B。
【分析】根据电离常数计算式Ka=可得以下等式；根据图像变化趋势，越大，越大，故曲线表示与的关系；越大，越小，故曲线表示与的关系。
16．（2025高二上·西湖期末）实验探究是化学学习的方法之一，下列实验设计、实验现象和实验结论都正确的是
　 实验设计 实验现象 实验结论
A 缓缓加热的溶液到60℃，并用传感器测定溶液的 溶液的逐渐减小 水的电离为吸热过程
B 分别用玻璃棒蘸取与溶液点在试纸上，观察现象 NaClO2溶液pH大 酸性弱于
C 常温下，用计分别测定溶液和溶液的 测得都等于7 同温下，不同浓度的溶液中水的电离程度相同
D 向盛有溶液的试管中滴加4滴0.1mol/LNaCl溶液，振荡后，继续滴加4滴0.1mol/LKI溶液，观察现象 先产生白色沉淀，后产生黄色沉淀
A．A B．B C．C D．D
【答案】A
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡；水的电离；盐类水解的原理；盐类水解的应用
【解析】【解答】A．缓缓加热的溶液到60℃，c(H+)增大，溶液的减小，水的电离平衡正向移动，水的电离为吸热过程，A正确；
B．欲知离子水解程度大小，应使溶液与溶液浓度相等，再比较二者的pH值，B错误；
C．溶液中，醋酸根和铵根水解程度相同使得溶液呈中性，溶液浓度越大，对水的电离促进程度越大，不能根据pH都等于7来判断水的电离程度相同，C错误；
D．向盛有溶液的试管中滴加4滴0.1mol/LNaCl溶液，生成AgCl白色沉淀，震荡后，继续滴加4滴0.1mol/LKI溶液，产生AgI黄色沉淀，AgI有可能由过量的Ag+和KI生成，不能证明AgI是由AgCl转化而来的，不能得到以下结论：，D错误；
故选A。
【分析】A. 水的电离为吸热反应，温度升高，平衡正向移动。
B. 盐类水解生成的弱电解质越弱，水解程度越大，即越弱越水解。
C. 醋酸根和铵根水解产物分别为醋酸和一水合氨，二者电离平衡常数几乎相等，故两离子水解程度相同。
D. 溶解度大的沉淀可向溶解度小的沉淀相互转化。
二、填空题(本题共5小题，共52分)
17．（2025高二上·西湖期末）I.铍主要用于原子反应堆材料，宇航工程材料等。
（1）基态Be原子的电子排布式为　 　。
（2）根据对角线规则，的一些化学性质与　 　(填元素符号)相似，与溶液反应的离子方程式是　 　。
II.不锈钢在生活中有着广泛的应用，通常含有铬、锰、镍等元素，这些元素可提高不锈钢的耐腐蚀性、改善机械性能。
（3）基态原子核外电子的运动状态有　 　种，基态与离子中未成对的电子数之比为　 　。
（4）Mn位于元素周期表中　 　区，从电子排布的角度分析基态离子的稳定性：　 　(填“”或“”)，理由为　 　。
【答案】；Al；；26；4：5；d；>；基态的价电子排布为，的价电子排布为，前者为半充满状态，所以基态比稳定
【知识点】原子核外电子排布；原子核外电子的运动状态；原子结构的构造原理；离子方程式的书写
【解析】【解答】（1）铍的原子序数为4，基态原子的电子按能量从小到大填充到相应能层，先填从K层，再填L层，其电子排布式为；答案为：
（2）根据对角线规则，Be的化学性质与铝相似。铝有两性，可推知Be与NaOH溶液反应生成和氢气，离子方程式为：；
答案为：Al ；
（3）基态Fe原子有26个电子，每个电子运动状态独一无二，故基态Fe原子的核外电子有26种运动状态；基态Fe2+与Fe3+的价电子排布分别为3d6、3d5；故离子中未成对的电子数之比为4：5；
答案为：26； 4：5
（4）Mn是25号元素，位于d区；基态的价电子排布为，的价电子排布为，价电子d轨道为半充满状态，比较稳定，所以基态比稳定；
答案为： 基态的价电子排布为，的价电子排布为，前者为半充满状态，所以基态比稳定
【分析】 (1). 基态原子的电子填充需符合能量最低原则。
（2）.对角线规则：指某些位于周期表中 “对角线位置”（左上→右下方向）的主族元素，其化学性质呈现出显著的相似性。
(3). 电子在轨道中的填充，处于全充满和半充满状态时比较稳定。
18．（2025高二上·西湖期末）“缓冲溶液”是指由弱酸及其盐、弱碱及其盐组成的混合溶液，能在一定程度上抵消、减轻外加强酸或强碱对溶液酸碱度的影响，从而保持溶液的相对稳定。
（1）下列溶液中，能组成缓冲溶液的是_______。
A．
B．和
C．
D．和
（2）写出水解反应的离子方程式：　 　。
（3）时，将溶液与溶液等体积混合后，溶液刚好呈中性，用含a、b的代数式表示的电离常数　 　。
（4）人体血液主要通过碳酸氢盐缓冲体系维持在7.35~7.45这一狭小范围内，下列说法正确的是_______。
A．缓冲体系可以稳定血液酸碱度
B．呼吸性酸中毒时可通过加快呼吸进行调节
C．正常人体血液中范围在
D．过量碱进入血液中时，发生的反应只有
（5）磷酸盐缓冲液(简称PBS)是生物学上常用于细胞培养的缓冲液，主要成分为磷酸二氢钠和磷酸氢二钠，。PBS可用于维持疫苗贮存的酸碱度，试从化学平衡的角度解释其主要作用：　 　。
【答案】（1）B；D
（2）
（3）
（4）A；B
（5）溶液中酸性增强时，平衡逆向移动，使略微减小；溶液中碱性增强时，平衡正向移动，使使略微增大，最终使溶液变化不明显
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡；盐类水解的应用；电离平衡常数
【解析】【解答】（1）A.0.2mol/LNaHCO3溶液是单一溶质组成的溶液，不能组成缓冲溶液，A不符合题意；
B.0.1mol/LCH3COOH和0.2mol/LCH3COONa混合溶液是弱酸和对应弱酸盐组成的混合物，可组成缓冲溶液，B符合题意；
C.0.2mol/LKH2PO4溶液是单一溶质组成的溶液，不能组成缓冲溶液，C不符合题意；
D.0.1mol/LNH3 H2O和0.1mol/LNH4Cl混合溶液是弱碱对应的弱碱盐组成的混合物，可组成缓冲溶液，D符合题意；
答案为：BD
（2）溶液中，与水中氢离子发生水解，生成和OH-，离子方程式为：。
答案为：
（3）时，将溶液与溶液等体积混合后，与OH-反应生成，剩余浓度为mol/L，浓度为mol/L；溶液中性时，c(OH-)=10-7mol/L，的电离常数计算式为=。
答案为：
（4）A．是血液中主要的缓冲体系，可稳定血液酸碱度，故A正确；
B．呼吸性酸中毒时，通过加快呼吸排出CO2，可调节血液 pH，故B正确；
C．血液 pH 为 7.35~7.45，由于人体的温度高于25℃，KW>10-14，对应的 OH-浓度范围不可能是，故C错误；
D．碱能与碳酸反应，则当过量的碱进入血液中时，发生的反应除了+OH-=+H2O，还有H2CO3+2OH-=+2H2O，故D错误；
答案为：AB
（5）磷酸盐缓冲液(简称PBS)是生物学上常用于细胞培养的缓冲液，主要成分为磷酸二氢钠和磷酸氢二钠，；当溶液中酸性增强时，平衡逆向移动，使略微减小；当溶液中碱性增强时，平衡正向移动，略微增大，最终使得溶液变化不明显，维持溶液pH值的相对恒定。
答案为： 溶液中酸性增强时，平衡逆向移动，使略微减小；溶液中碱性增强时，平衡正向移动，使使略微增大，最终使溶液变化不明显
【分析】
（1）“缓冲溶液”是指由弱酸及其盐、弱碱及其盐组成的混合溶液。
（2）溶液中，与水中氢离子生成弱电解质。
（3）分别算出各离子浓度，再计算一水合氨的电离平衡常数。
（5）利用勒夏特列原理进行平衡移动方向分析。
（1）“缓冲溶液”是指由弱酸及其盐、弱碱及其盐组成的混合溶液。
A.0.2mol/LNaHCO3溶液是单一溶质组成的溶液组成的盐，不能组成缓冲溶液，A不符合题意；
B.0.1mol/LCH3COOH和0.2mol/LCH3COONa混合溶液是弱酸和对应弱酸盐组成的混合物，可组成缓冲溶液，B符合题意；
C.0.2mol/LKH2PO4溶液是单一溶质组成的溶液组成的盐，不能组成缓冲溶液，C不符合题意；
D.0.1mol/LNH3 H2O和0.1mol/LNH4Cl混合溶液是弱碱对应的弱碱盐组成的混合物，可组成缓冲溶液，D符合题意；
故选BD。
（2）溶液中，发生水解生成和OH-，离子方程式为：。
（3）时，将溶液与溶液等体积混合后，与OH-反应生成，剩余浓度为mol/L，浓度为mol/L，溶液中性时，c(OH-)=10-7mol/L，的电离常数=。
（4）A．是血液中主要的缓冲体系，可以稳定血液酸碱度，故A正确；
B．呼吸性酸中毒时，通过加快呼吸排出CO2，可以调节血液 pH，故B正确；
C．血液 pH 为 7.35~7.45，由于人体的温度高于25℃，KW>10-14，对应的 OH-浓度范围不是，故C错误；
D．碱能与碳酸反应，则当过量的碱进入血液中时，发生的反应有+OH-=+H2O、H2CO3+2OH-=+2H2O，故D错误；
故选AB。
（5）磷酸盐缓冲液(简称PBS)是生物学上常用于细胞培养的缓冲液，主要成分为磷酸二氢钠和磷酸氢二钠，，溶液中酸性增强时，平衡逆向移动，使略微减小；溶液中碱性增强时，平衡正向移动，使使略微增大，最终使溶液变化不明显。
19．（2025高二上·西湖期末）微型电池与微生物电解池在医疗、工业生产方面有着广泛的应用。
I.一种可植入体内的微型电池工作原理如图1所示，当传感器检测到血糖浓度高于标准，电池启动。血糖浓度下降至标准，电池停止工作(血糖浓度以葡萄糖浓度计)。
（1）通过和的相互转变在该反应中起　 　作用。
（2）血液中的在电场驱动下的迁移方向为　 　(填“”或“”)。
（3）为　 　极，该电极上发生的反应有和　 　。
II.我国是能耗大国，借助葡萄糖水溶液在微生物电解池中强化制氢也是解决能源消耗的一项重要研究课题，下图2MEC是微生物电解池，图3MFC是微生物燃料电池。
（4）若图2MEC装置中阴极产生的气体体积在标准状况下为4.48L，电路中通过的电子数为　 　。
（5）写出图3MFC中正极的电极反应　 　。
【答案】催化；b→a；负；；0.4NA；
【知识点】电极反应和电池反应方程式；催化剂；原电池工作原理及应用；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】（1）b电极上CuO将葡萄糖氧化为葡萄糖酸后被还原为Cu2O，发生还原反应；Cu2O在b电极上失电子生成成CuO，发生氧化反应。在此过程中CuO的质量和化学性质保持不变，可得CuO通过Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互转变起催化作用。答案为： 催化
（2）电极a为正极，电极b为负极，原电池中阳离子从负极向正极迁移，故迁移方向为b→a。
答案为： b→a
（3）电极为负极，CuO氧化葡萄糖(C6H12O6)生成葡萄糖酸(C6H12O7)和Cu2O，Cu2O在负极失电子生成CuO，电极方程式为：。
答案为： 负
（4）在图 2 MEC装置中 ，H+在右侧电极得电子生成H2，右侧电极为阴极，发生还原反应，电极方程式为：2H++2e-=H2；需得到0.40 mol电子，才能生成标准状况下4.48 L H2（物质的量为0.20 mol ）， 电路中通过的电子数目为0.4NA。
答案为：0.4NA
（5）图3MFC中 ，O2在右侧电极得电子生成H2O，右侧电极为正极，电极方程式为：。
答案为：
【分析】I.由图可知，放电时为原电池，电极a上O2得电子生成OH-，电极a为正极，发生还原反应；电极b为负极，发生氧化反应，负极b上Cu2O失电子生成CuO，CuO氧化葡萄糖(C6H12O6)生成葡萄糖酸(C6H12O7)，正极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，负极反应为Cu2O-2e-+2OH-=2CuO+H2O、C6H12O6+2CuO=C6H12O7+Cu2O，电池总反应式为2C6H12O6+O2=2C6H12O7。电池放电时阳离子移向正极，阴离子移向负极；
II.图2MEC是微生物电解池，H+在右侧电极得电子生成H2，发生还原反应，可知右侧电极为阴极；左侧电极为阳极。图3MFC是微生物燃料电池，O2在右侧电极得到电子生成H2O，右侧电极为正极，发生还原反应，左侧电极为负极，发生氧化反应。
20．（2025高二上·西湖期末）摩尔盐是一种重要的化工原料。
I.摩尔盐的制备：用如图所示的装置制备一定量的摩尔盐。
（1）溶液中水的电离程度________(填“>”、“＜”或“=”)纯水的电离程度。
（2）解释实验中所用硫酸过量的原因________。
II.摩尔盐纯度测定：称取摩尔盐配制成溶液，取上述溶液用浓度为的溶液滴定。
（3）溶液应用________(填“酸式”或“碱式”)滴定管盛装。
（4）滴定前，有关滴定管的正确操作为________(选出正确操作并按序排列)：
检漏→蒸馏水洗涤→(_______)→(_______)→(_______)→(_______)→(_______)→开始滴定。
A.装入溶液至零刻度以上
B.用溶液润洗2至3次
C.排除气泡
D.记录起始读数
E.调整液面至零刻度或零刻度以下
（5）达到终点的实验现象：________。
（6）滴定过程的实验数据如下(其中溶液体积的初始读数均为)：
编号 所用溶液的体积 溶液体积的最终读数
I 20.00mL 20.02mL
II 20.00mL 20.00mL
III 20.00mL 19.98mL
实验制备的摩尔盐纯度为________(摩尔盐摩尔质量为M，用含M和m表达式表示)。
（7）下述操作对摩尔盐浓度测定的影响，结果偏大的有_______。
A. 滴至终点时有半滴酸性溶液悬在管口处未滴入
B. 盛装绿矾溶液的锥形瓶，用蒸馏水洗过后未用绿矾溶液润洗
C. 盛装溶液的滴定管，滴定前尖嘴处有气泡，滴定后气泡消失
D. 滴定终点读数时，俯视滴定管的刻度
【答案】(1)
(2) 使铁屑充分反应，抑制水解
(3) 酸式
(4) BACED
(5) 滴入最后半滴酸性高锰酸钾溶液，溶液变为浅紫红色，且半分钟内不褪色
(6)或
(7) A，C
【知识点】水的电离；盐类水解的应用；中和滴定；探究物质的组成或测量物质的含量
【解析】【解答】（1）硫酸铵是强酸弱碱盐，盐类水解促进水的电离，所以溶液中水的电离程度大于纯水的电离程度；
答案为：＞。
（2）实验中过量的硫酸能与铁屑充分反应，提高铁屑的转化率；另外，酸性条件可抑制硫酸亚铁水解，使水解平衡逆向移动；
答案为：使铁屑充分反应，抑制水解。
（3）酸性高锰酸钾溶液有强氧化性，会腐蚀碱式滴定管的橡胶管，故应用酸式滴定管盛装。
答案为：酸式。
（4）有关滴定管的使用，正确操作为①检查仪器是否漏液；②用蒸馏水洗涤滴定管；③再用需盛装的溶液润洗2到3次；④装入待装液高锰酸钾溶液至零刻度以上2-3mL；⑤排除气泡；⑥调整液面在或零刻度以下；⑦记录起始读数；⑧开始滴定。
答案为：BACED。
（5）达到终点的实验现象：滴入最后半滴酸性高锰酸钾溶液，溶液由变为浅紫红色，且半分钟内不褪色。
答案为：滴入最后半滴酸性高锰酸钾溶液，溶液变为浅紫红色，且半分钟内不褪色。
(6)根据三次实验数据，取平均值，滴定消耗溶液体积为20.00mL，则可算出消耗的高锰酸钾的物质的量×20.00×10-3L。据反应方程式5Fe2+++8H+=5Fe3++Mn2++4H2O可知，参与反应的Fe2+的物质的量为5××20.00×10-3L。故100mL摩尔盐中的物质的量为5×5××20.00×10-3L=0.005mol，实验制备的摩尔盐纯度为。
答案为：或。
(7)A. 滴至终点时有半滴酸性溶液悬在管口处未滴入，则消耗的酸性溶液理论读数偏大，计算得到的摩尔盐浓度随之偏大，A项符合题意；
B. 盛装绿矾溶液的锥形瓶，用蒸馏水洗过后未用绿矾溶液润洗，对实验结果没有影响。B项不符合题意；
C. 盛装溶液的滴定管，滴定前尖嘴处有气泡，滴定后气泡消失，消耗的溶液体积读数偏大，计算得到的摩尔盐浓度偏大，C项符合题意；
D. 滴定终点读数时，俯视滴定管的刻度，消耗的溶液体积读数偏小，计算结果偏小，D项不符合题意；
答案为：AC。
【分析】I.摩尔盐的制备：装置A硫酸和无锈铁屑发生以下反应H2SO4+Fe=FeSO4+H2↑，瓶内产生氢气是瓶内压强增大，当关闭a后，生成的硫酸亚铁溶液经管内长管排至装置B中，与锥形瓶中的硫酸铵溶液反应，制得摩尔盐 。
II.摩尔盐纯度测定：利用摩尔盐中亚铁离子具有还原性，用强氧化剂酸性高锰酸钾溶液与之进行氧化还原反应滴定，注意滴定过程的操作步骤、注意事项和相关误差分析。
21．（2025高二上·西湖期末）甲醇是重要化工原料，应用前景广阔。利用和合成甲醇的反应为：
主反应：①
副反应：②
（1）有利于提高甲醇平衡产率的措施_______。
A．使用催化剂 B．加压
C．液化分离 D．升温
（2）恒容密闭容器中，上述反应体系在一定温度下反应，下列说法正确的是_______。
A．达到平衡时和的浓度相等
B．的体积分数保持不变说明反应达到平衡
C．达到平衡后充入，反应①②的逆反应速率增大、正反应速率减小
D．增大催化剂的比表面积，有利于提高二氧化碳的转化率
（3）500℃时，向容器中充入和发生上述反应，若初始压强为，达到平衡时，，的转化率为，则反应①的　 　(表示平衡分压代替平衡浓度求得的平衡常数，平衡分压总压气体物质的量分数)。
（4）在某温度下，向密闭容器中加入不同氢碳比的原料气。若只发生反应①，请在下图中画出平衡时甲醇体积分数的变化趋势：　 　。
（5）加氢制甲醇的催化机理如图所示，该反应历程决速步骤的方程式为　 　。
（6）在一个恒容密闭容器中，按照投料，平衡时和在含碳产物中的物质的量分数及的转化率随温度的变化如图所示。请解释270~400℃范围内二氧化碳的转化率增大的原因　 　。
【答案】（1）B；C
（2）B；D
（3）
（4）
（5）或
（6）温度升高，反应①平衡逆向移动，反应②平衡正向移动；反应②平衡正向移动程度大于反应①平衡逆向移动程度
【知识点】化学平衡的影响因素；化学平衡状态的判断；化学平衡转化过程中的变化曲线；化学反应速率与化学平衡的综合应用；化学平衡的计算
【解析】【解答】（1）A．催化剂仅能加快反应速率，不能使平衡移动，也不能改变转化率，A错误；
B．该反应为气体分子数目减少的反应，加压使得主反应平衡正向移动，提高甲醇产率，B正确；
C．液化分离，甲醇浓度降低，主反应平衡正向移动，甲醇产率会提高，C正确；
D． 主反应正向为放热反应，升温向吸热反应方向移，主反应逆向移动，甲醇产率降低，D错误；
答案为：BC；
（2）A．平衡时，和的浓度不再发生变化，但不一定相等，A错误；
B．随着反应进行，二氧化碳作为反应物被消耗，其体积分数会减小，当其体积分数保持不变说明反应达到平衡，B正确；
C．达到平衡后充入，水蒸气的浓度增大，反应①②的正、逆反应速率都增大；C错误；
D．增大催化剂的比表面积，可以加快反应速率，有利于提高二氧化碳的转化率，D正确；
答案为：BD；
（3）根据题给数据可得以下三段式：
则平衡时，反应体系中总物质的量浓度=0.4mol/L+1.6mol/L+0.4mol/L+0.6mol/L+0.2mol/L=3.2mol/L，平衡时压强p平=，主反应中各种物质的分压分别为：CO2：，H2：，CH3OH：，H2O：，故反应①的；
答案为：
（4）在某温度下， 据反应①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，当投料氢碳比小于3时，增大氢碳比，二氧化碳转化率增大，甲醇产率提高，其体积分数随氢碳比的增大而增大；当氢碳比与反应的化学计量数之比相同，为3时，甲醇的体积分数最大；当氢碳比超过3以后，甲醇产量随增多，但平衡后混合气体的总体积增大，对应的甲醇体积分数不断减小，所以其变化曲线如下；
答案为：
（5）在反应中，活化能大的步骤是决速步骤，则由图可知，该反应历程决速步骤的方程式为：或；
答案为： 或
(6)反应①为放热反应，反应②为吸热反应，则升温时，反应①逆向移动，反应②正向移动，则图中m代表，n代表，结合图中信息可知，270~400℃范围内二氧化碳的转化率增大的原因：温度升高，反应①平衡逆向移动，反应②平衡正向移动；反应②平衡正向移动程度大于反应①平衡逆向移动程度。
答案为： 温度升高，反应①平衡逆向移动，反应②平衡正向移动；反应②平衡正向移动程度大于反应①平衡逆向移动程度
【分析】（1）加压、及时移除产物，均可提高甲醇的平衡产率。
（2）反应到达平衡时，正反应速率等于逆反应速率，各成分浓度和体积分数保持不变 。
（3）列三段式进行计算。
（5）所需活化能大的步骤反应速率最慢，为决速步骤。
（6）利用勒夏特列原理进行分析。
（1）A．催化剂不能使平衡移动，不能改变转化率，A错误；
B．加压主反应正向移动，甲醇产率会提高，B正确；
C．液化分离，甲醇浓度降低，主反应正向移动，甲醇产率会提高，C正确；
D． 主反应为放热反应，升温主反应逆向移动，甲醇产率降低，D错误；
故选BC；
（2）A．平衡时，和的浓度不再发生变化，但不一定相等，A错误；
B．随着反应进行，会消耗二氧化碳，其体积分数会减小，则当其保持不变说明反应达到平衡，B正确；
C．达到平衡后充入，则水蒸气的浓度增大，反应①②的逆反应速率增大，但是加入水蒸气的那一瞬间，反应物浓度不变，则正反应速率不变，C错误；
D．选项中没有提出是平衡转化率，则增大催化剂的比表面积，可以加快反应速率，有利于提高二氧化碳的转化率，D正确；
故选BD；
（3）根据题给数据可得以下三段式：
则平衡时，总物质的量浓度=0.4mol/L+1.6mol/L+0.4mol/L+0.6mol/L+0.2mol/L=3.2mol/L，平衡时压强p平=，则主反应中各种物质的分压分别为：CO2：，H2：，CH3OH：，H2O：，故反应①的；
（4）根据CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)反应可知，当投料氢碳比小于3时，增大氢碳比，二氧化碳转化率增大，即提高甲醇产率，甲醇的体积分数随氢碳比的增大而增大；氢碳比与反应的化学计量数之比相同，即为3时，甲醇的体积分数最大；当氢碳比超过3以后，甲醇产量随增多，但平衡后混合气体的总体积增大，对应的甲醇体积分数不断减小，所以其变化曲线如下；
（5）在反应中，活化能大的步骤是决速步骤，则由图可知，该反应历程决速步骤的方程式为：或；
（6）反应①为放热反应，反应②为吸热反应，则升温时，反应①逆向移动，反应②正向移动，则图中m代表，n代表，结合图中信息可知，270~400℃范围内二氧化碳的转化率增大的原因：温度升高，反应①平衡逆向移动，反应②平衡正向移动；反应②平衡正向移动程度大于反应①平衡逆向移动程度。
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