高中化学试题

铁可以形成多种氧化物、氢氧化物和盐类。铁与二氧化碳、水在某一密闭体系中反应情况如下表所示：

化学反应	平衡常数	温度
973K	1173K
ⅠFe(s)+CO2(g)= FeO(s)+CO(g)	K1	1.47	2.15
ⅡFe(s)+H2O(g)= FeO(s)+H2(g)	K2	2.38	1.67
ⅢCO(g)+H2O(g)= CO2(g)+H2(g)	K3	？	？

完成下列填空：
（1）反应Ⅰ是________（选填“吸热”，“放热”）反应。根据反应Ⅰ与Ⅱ可以推导出同温下K₁、K₂与K₃之间的关系，则K₃=________（用K₁、K₂表示）。
（2）973K时，若反应Ⅲ在一个容积为2L的反应容器内2min时达到平衡，有3mol电子发生转移，则在2min内v（CO₂）=__________。若压缩容器的容积为原来的一半，平衡将________移动（选填“向左”，“向右”，“不”），CO₂的浓度将________（选填“增大”，“减小”，“不变”）。使该反应的平衡转化率及平衡常数都增大的措施有________。

铁是用途最广泛的金属材料之一，但生铁易生锈，请讨论电化学实验中有关铁的性质。
（1）某原电池装置如图所示，右侧烧杯中的电极反应为_________，左侧烧杯中的c(Cl^-)________（填“增大”“减小”或“不变”）。

（2）已知下图甲、乙两池的总反应式均为Fe＋H₂SO₄=FeSO₄＋H₂↑，且在同侧电极(指均在“左电极”或“右电极”)产生H₂。请在两池上标出电极材料(填“Fe”或“C”)。

（3）用高铁酸盐设计的高铁电池是一种新型可充电电池，电解质溶液为KOH溶液，放电时的总反应式为3Zn+2K₂FeO₄+8H₂O=3Zn(OH)₂+2Fe(OH)₃+4KOH。
①写出正极电极反应式________________________________。
②用高铁电池做电源，以铁为阳极，以铜作阴极，对足量KOH溶液进行电解，当电池中有0.2molK₂FeO₄反应时，则在电解池中生成H₂________L。（标准状况）

有效利用现有资源是解决能源问题的一种实际途径，发展“碳一化学”，开发利用我国相对丰富的煤炭资源具有重要的战略意义和经济价值。下面是以焦炭为原料，经“碳一化学”途径制取乙二醇的过程：

（1）以CO和CO₂分别与H₂为原料，在一定条件下均可合成甲醇（CH₃OH）。你认为用哪种合成设计路线更符合“绿色化学”理念：（用化学反应方程式表示）____________；
（2）下图表示在恒容容器中230℃催化剂条件下，0.5molCO₂和1.5molH₂反应得到甲醇蒸气，产率达80%时的能量变化示意图。

①写出该反应的热化学方程式：_____________________。
②能判断该反应达到化学平衡状态的依据是_____________________。
a.容器中压强不变                          b.H₂的体积分数不变
c.c(H₂)=3c(CH₃OH)                          d.容器中气体密度不变
（3）如图所示是用于合成甲醇产品中甲醇含量的检测仪。写出该仪器工作时的电极反应式：负极______。

（4）“催化还原”反应制乙二醇（HOCH₂-CH₂OH）原理如下：
CH₃OOC-COOCH₃(g)+4H₂(g)HOCH₂-CH₂OH(g)+2CH₃OH(g)   △H=-34kJ/mol
为探究实际生产的最佳条件，某科研小组进行了多方面研究，下图表示乙二醇达平衡时的产率随原料投料比[n(氢气)/n(草酸二甲酯)]和压强的变化关系，其中三条曲线分别表示体系压强为1.5MPa、2.5MPa、3.5MPa的情况，则曲线丙对应的压强时P(丙)=___________。

（5）草酸二甲酯水解产物草酸(H₂C₂O₄)为二元中强酸。H₂C₂O₄水溶液中H₂C₂O₄、HC₂O₄-和C₂O₄^2-三种形态的粒子的分布分数δ随溶液pH变化的关系如图所示曲线①代表的粒子是___________；草酸氢钾溶液中存在如下平衡：H₂OH⁺+OH^-，HC₂O₄-H⁺+C₂O₄^2-和___________；一定温度下，往CaC₂O₄饱和溶液[已知Ksp(CaC₂O₄=2.3×10^-9)]中加入少量CaCl₂固体，c(Ca²⁺)将_________，CaC₂O₄的溶解度将____________。（填“增大”“减小”或“不变”）

已知反应2NO₂(g)N₂O₄(g) △H<0，在100℃时，将0.400mol的NO₂气体充入2L抽空的密闭容器中，每隔一定时间就对该容器内的物质进行分析，得到如下表数据：

时间（s）	0	20	40	60	80
n(NO2)/mol	0.40	n1	0.26	n3	n4
n(N2O4)/mol	0.00			0.08	0.08

下列分析合理的是（   ）
A．从反应开始直至60s和80s时，二氧化氮的平均反应速率是相等的
B．80s后将容器的体积缩小为1L，平衡向正反应方向移动，气体颜色变浅
C．n₁的范围是0.28<n₁<0.33
D．升高温度，既能加快反应速率，也能提高N₂O₄的体积分数

已知碳酸氢钾溶液显碱性，25℃时向10mL0.01mol/LKHCO₃溶液中滴加0.01mol/LKOH溶液，随着KOH溶液体积的增加，溶液中微粒浓度关系正确的是（    ）

A．V(KOH)=0时，溶液中c(K^+)=c(HCO3^-)+c(H2CO3)

B．V(KOH)=10mL时，溶液中c(HCO3^-)>c(H2CO3)

C．V(KOH)=20mL时，溶液中c(K^+)>c(CO3^2-)>c(OH^-)>c(H^+)

D．对V(KOH)=10mL时的溶液升温，溶液中：c(K^+)>c(OH^-)>c(CO3^2-)>c(H^+)

（1）常温下将0.2mol/LHCl溶液与0.2mol/LMOH溶液等体积混合（忽略混合后溶液体积的变化），测得混合溶液的pH=6，试回答以下问题：
①0.2mol/LHCl溶液中由水电离出的c（H⁺）__________0.2mol/LMOH溶液中由水电离出的c（H⁺）； （填“＞”、“＜”、或“=”）
②求出混合溶液中下列算式的精确计算结果（填具体数字）：c（Cl^-）-c（M⁺）=_________mol/L。
（2）常温下若将0.2mol/LMOH溶液与0.1mol/LHCl溶液等体积混合，测得混合溶液的pH>7，则说明在相同条件下MOH的电离程度________MCl的水解程度。（填“＞”、“＜”、或“=”）
（3）常温下若将pH=3的HR溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合，则混合溶液的pH_______。（填“＞7”、“＜7”、或“无法确定”）
（4）用0.1032mol/LHCl溶液滴定未知浓度的NaOH溶液，重复三次的实验数据如下所示：

实验序号	0.1032mol/LHCl溶液体积/mL	待测NaOH溶液体积/mL
1	27.83	25.00
2	25.53	25.00
3	27.85	25.00

①待测NaOH溶液的物质的量浓度为_________mol/L。（保留四位有效数字）。
②下列情况可能引起测定结果偏高的是__________。
A．锥形瓶未用待测液润洗
B．酸式滴定管未用标准盐酸溶液润洗
C．滴定前滴定管尖嘴中有一气泡，滴定后气泡消失了
D．滴定前，滴定管中的溶液液面最低点在“0”点以下
（5）滴定的方法有酸碱中和滴定、沉淀滴定、络合滴定等。沉淀滴定所用的指示剂本身就是一种沉淀剂，已知一些银盐的颜色和Ksp（20℃）如下，测定水体中氯化物的含量，常用标准硝酸银溶液进行滴定。

化学式	AgCl	AgBr	AgI	Ag2S	Ag2CrO4
颜色	白色	浅黄色	黄色	黑色	红色
Ksp	1.8×10^-10	5.0×10^-13	8.3×10^-17	2.0×10^-48	1.8×10^-10

滴定时，你认为该滴定适宜选用的指示剂是下列中的_________。
A．KI        B．K₂CrO₄        C．KBr        D．K₂S

A、B、C、D、E五种溶液分别是NaOH溶液、氨水、醋酸、盐酸、NH₄HSO₄溶液的一种。常温下进行下列实验：
①B、D均能与pH=3的A溶液反应，当它们以等物质的量混合时均能恰好反应，反应后得到的溶液前者呈酸性，后者呈中性；
②浓度均为0.1mol/LC与D溶液等体积混合，溶液呈酸性．
回答下列问题：

（1）D是__________，(填化学式，下同)E是__________；
（2）将等体积、等物质的量浓度B和C混合后溶液，升高温度（溶质不会分解）溶液pH随温度变化如图中__________曲线（填写序号）．
（3）室温下，向0.01mol/LC溶液中滴加0.01mol/LD溶液至中性，得到的溶液中所有离子的物质的量浓度由大到小的顺序为__________．
（4）写出C的稀溶液和足量的D溶液反应的离子方程式______________________。

工业制备氯化铜时，将浓盐酸用蒸汽加热至80℃左右，慢慢加入粗CuO粉末（含杂质Fe₂O₃、FeO）充分搅拌，使之溶解，得到强酸性的混合溶液。现欲从该混合溶液中制备纯净的CuCl₂溶液，采用以下步骤：
参考数据：pH≥9.6时，Fe²⁺完全沉淀；pH≥6.4时，Cu²⁺完全沉淀；pH≥3.7时，Fe³⁺沉淀。请回答以下问题：
（1）第一步除去Fe²⁺，能否直接调整pH=9.6将Fe²⁺沉淀除去？_______(填“能”或“不能”)，理由是________。
（2）有人用强氧化剂Ca(ClO)₂将Fe²⁺氧化为Fe³⁺：
①加入Ca(ClO)₂后，溶液的pH变化是_______(填代号)。

A．可能减小

B．一定减小

C．可能增大

D．一定增大

②你认为用Ca(ClO)₂做氧化剂是否妥当？________，理由是______________________。
③现有下列几种常用的氧化剂，适合用于除去混合溶液中Fe²⁺的有______(有几个选几个，填代号)。
A  Cl₂        B  KMnO₄         C 浓HNO₃         D  O₂         E  H₂O₂
（3）除去溶液中的Fe³⁺的方法是调整溶液的pH=3.7，现有下列试剂均可以使强酸性溶液的pH调整到3.7，可选用的有________(有几个选几个，填代号)。
A  Cu₂(OH)₂CO₃      B 氨气     C  CuO     D  Na₂CO₃     E  NaOH      F  Cu(OH)₂

两只密闭容器A和B，A保持温度、容积不变；B保持温度、压强不变。起始时向容积相等的A、B中分别通入体积比为2:1的等量的SO₂和O₂，使之反应：2SO₂+O₂2SO₃，并达到平衡。则（填>、=、<；向左、向右、不移动；增大、减小、不变）。
（1）达到平衡所需要的时间：t(A)_________t(B)，SO₂的转化率：a(A)________a(B)
（2）起始时两容器中的反应速率：v(A)________v(B)，反应过程中的反应速率：v(A)________v(B)。
（3）达到平衡时，在两容器中分别通入等量的Ar气。A中的化学平衡向________反应方向移动，B中的化学反应速率________。
（4）达到平衡后，向两容器中分别通入等量的原反应气体，再次达到平衡时，A容器中SO₂的百分含量________，B容器中SO₂的百分含量________。

按要求填写下列相关内容：
（1）在常温下，将体积为VaL、pH为a的稀硫酸和体积为VbL、pH为b的烧碱溶液混合，若所得混合液为中性。如果a+b=15，则Va：Vb=___________。某温度时，水的离子积常数Kw=1×10^-13.在此温度下，将pH=a的硫酸溶液VaL与pH=b的NaOH溶液VbL混合，若所得混合液为中性，如果a+b=12，则Va：Vb=___________。
（2）中和相同体积，相同pH的Ba(OH)₂、NH₃·H₂O、NaOH三种稀溶液所用相同浓度的盐酸的体积分别为V₁、V₂、V₃，则三种关系为______________(用“V₁、V₂、V₃”和“>、<、=”表示)。
（3）今有A．盐酸  B．醋酸  C．硫酸三种酸。
①在同体积、同pH的三种酸中，分别加入足量的碳酸氢钠粉末，在相同条件下产生CO₂的体积由大到小的顺序是___________。(填酸的序号并用符号“>、<、=”连接，下同)
②在同体积、同pH的三种酸中，同时加入形状、密度、质量完全相同的锌粒，若产生相同体积的氢气（同温同压下），则开始反应时速率大小关系是__________，反应所用时间长短关系是_____________。

25℃时，取浓度均为0.1mol/L的醋酸溶液和氨水各20mL，分别用0.1mol/LNaOH溶液、0.1mol/L盐酸进行中和滴定，滴定过程中pH随滴加溶液的体积变化关系如图所示。下列说法正确的是

A．曲线Ⅰ：滴加溶液到10 mL时： c(CH3COO^－)＞c(Na^＋)＞c(H^＋)＞c(OH^－)

B．曲线Ⅱ：滴加溶液在10 mL～20 mL之间存在：c(NH4^＋)＝c(Cl^－)＞c(OH^－)＝c(H^＋)

C．曲线Ⅰ：滴加溶液到20 mL时：c(Cl^－)＞c(NH4^＋)＞c(H^＋)＞c(OH^－)

D．曲线Ⅱ：滴加溶液到10 mL时：c(CH3COO^－)－c(CH3COOH)＝c(H^＋)－c(OH^－)

25℃时，向20mL0.2mol/LH₂A溶液中滴加0.2mol/LNaOH溶液。有关微粒物质的量变化如下图(其中I代表H₂A，II代表HA^-，III代表A^2-)。根据图示判断下列说法正确的是

A．等体积等浓度的NaOH溶液与H2A溶液混合后，其溶液中水的电离程度比纯水大

B．向Na2A溶液加入水的过程中，pH可能增大也可能减小

C．欲使NaHA溶液呈中性，可以向其中加入酸

D．当V(NaOH)=20mL时，溶液中离子浓度大小关系：c(Na^+)>c(HA^-)>c(H^+)>c(A^2-)>c(OH^-)

在某容积一定的密闭容器中，有下列的可逆反应：A(g)+B(g) xC(g)，有图I(T表示温度，P表示压强，C%表示C的体积分数)所示的反应曲线，试判断对图II的说法中正确的是

A．若P3＞P4，则y轴表示B的百分含量

B．若P3＞P4，则y轴表示混合气体的平均摩尔质量

C．若P3＜P4，则y轴表示B的体积分数

D．若P3＜P4，则y轴表示混合气体的密度

以硼氢化合物NaBH₄(强电解质，B元素的化合价为+3价)和H₂O₂作原料的燃料电池，负极材料采用Pt/C，正极材料采用MnO₂，可用作空军通信卫星电源，其工作原理如图所示．下列说法正确的是（ ）

A．电极a采用MnO2，MnO2既作电极材料又有催化作用

B．电池放电时Na^+从b极区移向a极区

C．每消耗3mol H2O2，转移的电子为3mol

D．该电池的负极反应为：BH4^-+8OH^--8e^-═BO2^-+6H2O

下列离子方程式正确的是

A．向碘化亚铁溶液中滴加溴的四氯化碳溶液2Br2+2Fe^2++2I^-=I2+4Br^-+2Fe^3+

B．向含等物质的量浓度AgNO3和Cu(NO3)2的溶液中缓慢加入镁粉4Cu^2++2Ag^++5Mg=4Cu+2Ag+5Mg^2+

C．氢氧化铁溶于氢碘酸中：2Fe(OH)3+6H^++2I^-=2Fe^2++I2+6H2O

D．向0.3mol/LNaClO溶液中滴加等体积的0.2mol/LNaHSO3溶液：

2HSO₃^-+4ClO^-=2SO₄^2-+2Cl^-+2HClO