2020届陕西省榆林市第二中学高三第四次模拟考试化学试题（解析版）

页 1 第 榆林市第二中学 2019--2020 学年第一学期 高三年级第四次模拟考试化学试题 相对原子质量：H：1 O：16 C：12 Cl：35.5 Cu：64 一、单选题（本大题共 16 小题，共 48 分） 1.下列化学用语或命名正确的是 A. 次氯酸的结构式：H-Cl-O B. 含有 10 个中子的氧原子的符号： C. S2-的结构示意图 D. NH4Cl 的电子式： 【答案】B 【解析】 【详解】A、次氯酸的结构式：H—O—Cl， A 错误； B、氧的元素符号为 O，该氧原子的质量数 A=8+10=18，则该原子的化学符号为 ，B 正确； C、S2-最外层为 8 个电子，结构示意图为 ，C 错误； D、NH4Cl 的电子式： ，D 错误； 答案选 B。 2.已知下列反应的反应热: （1）CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)ΔH1=-870.3 kJ·mol-1 （2）C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH2=-393.5 kJ·mol-1 （3）H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)ΔH3=-285.8 kJ·mol-1 则反应 2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)的反应热为( ) A ΔH=-488.3 kJ·mol-1 B. ΔH=-244.15 kJ·mol-1 C. ΔH=-977.6 kJ·mol-1 D. ΔH=+488.3 kJ·mol-1 【答案】A 【解析】 【 详 解 】 根 据 盖 斯 定 律 分 析 ， 反 应 ②×2- 反 应 ①+ 反 应 ③×2 即 可 得 热 化 学 方 程 式 为 ： 2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l) ΔH=-393.5×2+870.3-285.8×2= -488.3kJ·mol-1，答案选 A。 3.a、b、c、d 为原子序数依次增大的短周期主族元素，a 原子核外电子总数与 b 原子次外层的电子数相同；c 18 8 O 18 8 O页 2 第 所在周期数与族数相同；d 与 a 同族。下列叙述正确的是（ ） A. 原子半径：d>c>b>a B. 4 种元素中 b 的金属性最强 C. c 的氧化物的水化物是强碱 D. d 单质的氧化性比 a 单质的氧化性强 【答案】B 【解析】 【分析】 a、b、c、d 为原子序数依次增大的短周期主族元素，a 原子核外电子总数与 b 原子次外层的电子数相同， 则 a 的核外电子总数应为 8，为 O 元素，则 b、c、d 为第三周期元素，c 所在周期数与族数相同，应为 Al 元素，d 与 a 同族，应为 S 元素，b 可能为 Na 或 Mg，结合对应单质、化合物的性质以及元素周期律解答该 题。 【详解】A 、一般电子层数越多，半径越大，同周期从左向右原子半径减小，因此半径大小顺序是 Na(Mg)>Al>S>O，A 错误； B、同周期从左向右金属性减弱，因此 Na 或 Mg 在 4 种元素中金属性最强，B 正确； C、c 的氧化物的水化物为氢氧化铝，为两性氢氧化物，C 错误； D、同主族从上到下非金属性减弱，因此 S 的氧化性比氧气弱，D 错误。 答案选 B。 【点睛】本题考查元素周期表和元素周期律的知识，首先根据题目信息判断出元素名称，再根据元素周期 律进行知识的判断，这就需要掌握（非）金属性的强弱、微粒半径的大小比较等知识，因此平时夯实基础 知识是关键，同时应注意知识的灵活运用，审清题意。 4.已知：锂硫电池的总反应为 2Li＋xS===Li2Sx。以锂硫电池为电源，通过电解含(NH4)2SO4 的废水制备硫酸 和化肥的示意图如图 (不考虑其他杂质离子的反应)。下列说法正确的是 A. b 为电源的正极 B. 每消耗 32 g 硫，理论上导线中一定通过 2 mol e－ C. SO42-通过阴膜由原料室移向 M 室 D. N 室的电极反应式为 2H2O－4e－===O2↑＋4H＋ 【答案】C页 3 第 【解析】 【详解】A. 由图可知 M 室会生成硫酸，原料室中的 SO42-通过阴膜进入 M 室，所以在 M 室电极上 OH—放电， 所以该电极为阳极，因此 b 极为负极，故 A 错误； B. 根据电池的总反应式 2Li+xS=Li2Sx，每消耗 32x g 硫，理论上导线中一定通过 2mol e-，故 B 错误； C. SO42-为阴离子，阴离子能通过阴膜移向 M 室，与氢离子结合得到硫酸，故 C 正确； D. N 室中氢离子放电，所以电极反应 ：2H++2e-=H2↑，故 D 错误。 本题选 C。 5.已知分解 1mol H2O2 放出热量 98kJ，在含少量 I-的溶液中，H2O2 的分解机理为：H2O2+I-→H2O+IO- 慢， H2O2+IO-→H2O+O2+I- 快；下列有关反应的说法正确的是( ) A. 反应的速率与 I-的浓度有关 B. IO-也是该反应的催化剂 C. 反应活化能等于 98kJ·mol-1 D. v(H2O2)=v(H2O)=v(O2) 【答案】A 【解析】 【详解】A、根据反应机理可知 I-是 H2O2 分解的催化剂，碘离子浓度大，产生的 IO-就多反应速率就快，A 正确； B、IO-不是该反应的催化剂，B 错误； C、反应的活化能是反应物的总能量与生成物的总能量的差值。这与反应的物质得到多少，错误； D、 H2O2 分解的总方程式是 2H2O2=2H2O+ O2↑；由于水是纯液体，不能用来表示反应速率，而且 H2O2 和 O2 的系数不同，表示的化学反应速率也不同，D 错误； 故合理选项为 A。 6.根据元素周期表和元素周期律，判断下列叙述不正确的是(　　) A. 气态氢化物的稳定性：H2O>NH3>SiH4 B. 氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物 C. 如图所示实验可证明元素的非金属性：Cl>C>Si D. 用中文“ ”(ào)命名的第 118 号元素在周期表中位于第七周期 0 族 【答案】C 【解析】 【详解】A.非金属性 O>N>Si，气态氢化物的稳定性：H2O>NH3>SiH4，故不选 A； 为页 4 第 B.H 与 F、Cl 等形成共价化合物，与 Na、K 等形成离子化合物，则氢元素与其他元素可形成共价化合物或 离子化合物，故不选 B； C.利用最高价含氧酸的酸性比较非金属性，HCl 不是最高价含氧酸，则不能比较 Cl、C 的非金属性，故选 C； D.118 号元素的核外有 7 个电子层、最外层电子数为 8，则 118 号元素在周期表中位于第七周期 0 族，故不 选 D； 答案：C 7.X、Y、Z、R、Q、M 是六种短周期元素，原子序数依次增大。X 是原子半径最小的元素，Y 的气态氢化 物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，Z 为地壳中含量最多的元素，R 与 X 同主族；Y、R、Q 最外层电子数之 和为 8，M 的单质是黄绿色有毒气体。下列说法正确的是（ ） A. Y 元素氢化物的稳定性大于 Z 元素氢化物的稳定性 B. Y、Z、Q 简单离子半径由大到小的顺序为 Y>Z>Q C. X、Y、M 三种元素形成盐类化合物属于共价化合物 D. X、Z 两元素形成的化合物中只含极性共价键 【答案】B 【解析】 【分析】 X、Y、Z、R、Q、M 是六种短周期元素，原子序数依次增大。X 是原子半径最小的元素，X 为 H 元素；Y 的气态氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，Y 为 N 元素；Z 为地壳中含量最多的元素，Z 为 O 元素；R 与 X 同主族，结合原子序数可知 R 为 Na 元素；Y、R、Q 最外层电子数之和为 8，Q 的最外层电子数为 8-5-1=2， 则 Q 为 Mg 元素；M 的单质黄绿色有害气体，M 为 Cl 元素，以此来解答。 【详解】由上述分析可知，X 为 H、Y 为 N、Z 为 O、R 为 Na、Q 为 Mg、M 为 Cl 元素。 A.元素的非金属性越强，其对应的简单氢化物就越稳定，由于元素的非金属性 Z>Y，所以 Y 元素氢化物的 稳定性小于 Z 元素氢化物的稳定性，A 错误； B.具有相同电子排布的离子中，原子序数越大，离子半径越小，则 Y、Z、Q 简单离子半径由大到小的顺序 为 Y>Z>Q，B 正确； C.X、Y、M 三种元素形成盐类化合物为 NH4Cl，该化合物含离子键，为离子化合物，C 错误； D.X、Z 两元素形成的化合物为 H2O2 时，含极性共价键、非极性共价键，D 错误； 故合理选项是 B。 【点睛】本题考查原子结构与元素周期律，把握原子序数、元素的性质、元素化合物知识来推断元素为解 答的关键，注意规律性知识与元素化合物知识的应用，侧重考查学生的分析与应用能力。 8.酶生物电池通常以葡萄糖作为反应原料，葡萄糖在葡萄糖氧化酶(GOX)和辅酶的作用下被氧化成葡萄糖酸页 5 第 (C6H12O7)，其工作原理如图所示。下列有关说法中正确的是 A. 该电池可以在高温条件下使用 B. H+通过交换膜从 b 极区移向 a 极区 C. 电极 a 是正极 D. 电池负极的电极反应式为 C6H12O6+H2O-2e-=C6H12O7+2H+ 【答案】D 【解析】 高温条件，酶的催化能力会减弱或丧失，A 错误；葡萄糖氧化为葡萄糖酸，发生氧化反应，电极a 是负极，C 错误； H+向正极移动，通过交换膜从 a 极区移向 b 极区，B 错误；葡萄糖在酸性条件下，在负极发生氧 化反应生成葡萄糖酸，D 正确；正确选项：D。 点睛：原电池重点掌握三点：正极还原负极氧化；电子由负极流向正极；溶液中的阳离子移向正极，阴离 子移向负极。 9.下列实验事实不能用平衡移动原理解释的是（ ） A. 将 NO2 球浸泡在冷水和热水中 B. C. D. 向 SO2 水溶液中滴加氯水后，溶液的 pH 值减小 【答案】D 【解析】 【详解】A.在装置中存在平衡 2NO2 N2O4，该反应的正反应是放热反应，升高温度，化学平衡向逆反 应方向移动，使混合气体颜色加深，可以用平衡移动原理来解释，A 不符合题意；页 6 第 B.水是弱电解质，存在电离平衡 H2O H++OH-，电离过程是吸热过程，升高温度，促进水的电离，使水 电离程度增大，水电离产生的氢离子与氢氧根离子的浓度增大，水的离子积常数增大，可以用平衡移动原 理解释，B 不符合题意； C.氨水中存在平衡 NH3•H2O NH4++OH-，加水稀释，平衡正向移动，浓度越小，电离程度越大，故 0.1mol/L 的氨水稀释 10 倍，pH 变化小于 1 个单位，可以用平衡移动原理解释，C 不符合题意； D.向 SO2 水溶液中滴加氯水，会发生反应：SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl，反应产生的 H2SO4、HCl 都是强 电解质，会电离产生 H+，使溶液中 c(H+)增大，导致溶液的 pH 值减小，与化学平衡移动无关，D 符合题意； 故合理选项是 D。 10.如图是部分短周期元素原子序数与最外层电子数之间的关系图，下列说法中正确的是（ ） A. 元素对应的离子半径：Z>X>R>W B. 简单氢化物的沸点：W>R>Y>Z C. M、N、R、W 的简单离子均能促进水的电离 D. Z、X、R、W 的最高价氧化物对应的水化物均能与 N 的单质反应 【答案】D 【解析】 【详解】由部分短周期元素原子序数与最外层电子数之间的关系图，可知 X 为 N 元素、Y 为 O 元素，Z 为 Na，M 为 Mg，N 为 Al，R 为 S，W 为 Cl。 A.对于电子层结构相同的离子，核电荷数越大离子半径越小；离子核外电子层越多离子半径越大，所以离 子半径：r(S2-)>r(Cl-)>r(Na+)>r(Mg2+)，A 错误； B.常温水为液态，其 NH3、HCl、H2S 均为气体，所以水的沸点最高，氨气分子之间存在氢键，沸点高于 H2S、 HCl，而 HCl 相对分子质量较大，分子间作用力较强，沸点高于 H2S，所以简单氢化物沸点：水>氨气>氯化 氢>硫化氢，B 错误； C.Mg2+、Al3+、S2-在溶液中均发生水解，促进水的电离，而 Cl-不发生水解，不能促进水的电离，C 错误； D.Al 是比较活泼的金属，能够与强酸、强碱溶液发生反应。Z、X、R、W 的最高价氧化物对应的水化物分 别为 NaOH、HNO3、H2SO4、HClO4，NaOH 是强碱，其余几种均为强酸，因此它们均能与 Al 发生反应，D页 7 第 正确； 故合理选项是 D。 11.下列三个化学反应的平衡常数（K1、K2、K3）与温度的关系分别如下表所示： 温度 化学反应 平衡常数 973K 1173K ① Fe(s) + CO2(g) FeO(s) + CO(g) ΔH 1 K1 1.47 2.15 ② Fe(s) + H2O(g) FeO(s) + H2(g) ΔH 2 K2 2.38 1.67 ③ CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g) ΔH 3 K3 ？ ？ 则下列说法正确的是 A. ΔH 1＜0，ΔH 2＞0 B. 反应①②③的反应热满足关系：ΔH 2－ΔH 1＝ΔH 3 C. 反应①②③的平衡常数满足关系：K1·K2＝K3 D. 要使反应③在一定条件下建立的平衡向正反应方向移动，可采取升温措施 【答案】B 【解析】 【详解】A．反应①温度升高，K 值增大，则反应吸热，△H1＞0，反应②温度升高，K 值减小，则反应放 热，△H2＜0，故 A 错误； B．根据盖斯定律可得，②－①＝③，则有△H2－△H1＝△H3，故 B 正确； C．K1＝ ，K2＝ ，K3＝ ，则有 K2÷K1＝K3，故 C 错误； D．根据 K2÷K1＝K3，可知反应③在 973K 时的 K 值比 1173K 时的 K 值大，温度升高，K 值减小，则反应 放热，所以要使反应③在一定条件下建立的平衡向正反应方向移动，可采取降温措施，故 D 错误。 故选 B。 12.用铅蓄电池电解甲、乙电解池中的溶液．已知铅蓄电池的总反应为： Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)+2H2O(l)，电解一段时间后向 c 极和 d 极附近分别滴加酚酞试剂，c 极附近溶液变红，下列说法正确的是（ ） ( )2 c(CO) c CO ( ) ( )2 2 c H c H O ( ) ( ) ( )2 2 2( ) c CO c H c CO c H O页 8 第 A. d 极为阴极 B. 放电时铅蓄电池负极的电极反应式为：PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)+4e-=PbSO4(s)+2H2O(l) C. 若利用甲池精炼铜，b 极应为粗铜 D. 若四个电极材料均 石墨，当析出 6.4gCu 时，两池中共产生气体 3.36L 标准状况下 【答案】C 【解析】 【详解】A.电解一段时间后向 c 极和 d 极附近分别滴加酚酞试剂，c 极附近溶液变红，说明 c 电极 c(OH-) 增大，溶液中 H+放电，则 c 电极是阴极、d 电极是阳极，A 错误； B.原电池放电时，正极反应式为 PbO2(s)+4H+(aq)+SO42-(aq)+4e-=PbSO4(s)+2H2O(l)，负极为 Pb+SO42--2e-=PbSO4，B 错误； C.根据选项 A 分析可知 c 电极是阴极、d 电极是阳极，则 b 是阳极，a 是阴极。电解精炼粗铜时，粗铜作阳 极，所以 b 电极为粗铜，C 正确； D.电解析出 6.4gCu，其物质的量 n(Cu)=6.4g÷64g/mol=0.1mol，转移电子的物质的量是 0.2mol 电子，则 在乙池中，阴极 c 电极上发生反应 2H++2e-=H2↑，反应生成 0.1mol 氢气、d 电极上发生反应： 4OH--4e-=2H2O+O2↑，生成 0.05molO2，在甲池的 b 电极上析出 0.1molCl2，所以两个电池中反应产生的气 体的总物质的量是 0.1mol+(0.1mol+0.05mol)=0.25mol，故生成气体体积=0.25mol×22.4L/mol=5.6L，D 错误； 故合理选项是 C。 13.有一种瓦斯分析仪能够在煤矿巷道中的甲烷达到一定浓度时，通过传感器显示出来。该瓦斯分析仪工作 原理类似燃料电池的工作原理，其装置如下图所示，其中的固体电解质是 Y2O3－Na2O，O2-可以在其中自由 移动。下列有关叙述正确的的是 A. 瓦斯分析仪工作时，电池内电路中电子由电极 b 流向电极 a 为页 9 第 B. 电极 b 是正极，O2-由电极 a 流向电极 b C. 当固体电解质中有 1 mol O2-通过时，电子转移 4 mol D. 电极 a 的反应式为：CH4+5O2-―8e-＝CO32- +2H2O 【答案】D 【解析】 这是燃料电池，甲烷在 a 电极失去电子(a 极为负极)，被氧化生成二氧化碳，电池内电路中电子由电极 b 流 向电极 a，故 A 错误；氧气在 b 电极上得到电子生成 O2-，b 电极上发生还原反应，b 电极作正极，O2-由电 极 b 经电解质流向电极 a， 故 B 错误；由负极电极式 CH4+5O2-―8e-＝CO32- +2H2O 可知，当固体电解质中 有 5 mol O2-通过时，电子转移 8 mol，则有 1 mol O2-通过时，电子转移 1.6 mol，故 C 错误；a 电极上生成的 二氧化碳与 O2-结合生成碳酸根离子，电极式为：CH4+5O2-―8e-＝CO32- +2H2O，故 D 正确。答案选 D。 14.关于下列四个图像的说法中正确的是 （ ） A. 图①表示可逆反应“CO（g） + H2O（g） CO2（g）+H2（g）”中的 ΔH 大于 0 B. 图②是在电解氯化钠稀溶液的电解池中，阴、阳极产生气体体积之比一定为 1：1 C. 图③表示可逆反应“A2（g）+3B2（g） 2AB3（g）”的 ΔH 小于 0 D. 图④表示压强对可逆反应 2A（g）+2B（g） 3C（g）+D（s）的影响，乙的压强大 【答案】C 【解析】 【详解】A.图①中反应物能量高，生成物能量低，所以是放热反应，△H 小于 0，故 A 错误； B.当氯化钠被电解之后，若继续通电，则开始电解水，阴、阳极的气体分别是氢气和氧气，其体积之比是 2 ︰1，故 B 错误； C.图③中温度升高，平衡向逆反应方向移动，所以正反应是放热反应，△H 小于 0，故 C 正确； D. 2A（g）+2B（g）⇌3C（g）+D（s）该反应是体积减小的可逆反应，增大压强，平衡向正反应方向移动， 反应物的含量降低，故 D 错误； 答案选 C。 【点睛】考查化学反应的反应热，电解的应用，影响化学反应速率的因素等知识。 15.如图装置中，U 形管内为红墨水，a、b 试管内分别盛有食盐水和稀醋酸，各加入生铁块，放置一段时间。页 10 第 下列有关描述错误的是 A. 生铁块中的碳是原电池的正极 B. 两试管中相同的电极反应式是：Fe－2e－ ＝ Fe2＋ C. a 试管中发生了吸氧腐蚀，b 试管中发生了析氢腐蚀 D. 红墨水柱两边的液面变为左低右高 【答案】D 【解析】 【分析】 根据铁所处的环境分析，铁将发生电化学腐蚀。b 试管溶液显酸性，发生析氢腐蚀，生成氢气，导致右侧压 强增大。A 试管溶液显中性，发生吸氧腐蚀，左侧压强减小。 【详解】生铁在潮湿的环境中将发生电化学腐蚀，铁失电子发生氧化反应，铁为负极、碳为正极，故 A 正 确；两试管中都是铁为负极，负极反应式是：Fe－2e－ ＝ Fe2＋，故 B 正确；b 试管溶液显酸性，发生析氢 腐蚀，A 试管溶液显中性，发生吸氧腐蚀，故 C 正确；b 试管溶液显酸性，发生析氢腐蚀，生成氢气，导致 右侧压强增大。A 试管溶液显中性，发生吸氧腐蚀，左侧压强减小，所以红墨水水柱是左高右低，故 D 错 误。 【点睛】本题考查了金属的腐蚀与防护，难度不大，明确生铁在中性溶液中易发生吸氧腐蚀，在酸性溶液 中易发生析氢腐蚀，无论是析氢腐蚀还是吸氧腐蚀，都是铁失电子被氧化。 16.如图所示的各图中，表示 2A（g）+B（g）⇌2C（g）（△H＜0）这个可逆反应的正确图象为（注：Φ（C） 表示 C 的质量分数，P 表示气体压强，C 表示浓度）（　　） A. B. C. D. 【答案】A页 11 第 【解析】 【分析】 根据影响化学反应速率和化学平衡移动的因素来回答。 【详解】A.该反应为放热反应，温度升高平衡向逆反应方向移动，C 的质量分数减小，故 A 正确； B.增大压强平衡气体体积减小的方向移动，即向正反应方向移动，V 正＞V 逆；且增大压强，正逆反应速率 都增大；故 B 错误； C.催化剂同等程度地改变正逆反应速率，平衡不发生移动，所以达到平衡，C 的浓度相同；故 C 错误； D.该反应为放热反应，温度升高平衡向逆反应方向移动，A 的转化率降低，而图像中的温度高时，A 的转化 率较大。但根据反应前后的化学计量数的大小可以看出，增大压强平衡向正反应方向移动，A 的转化率增 大，同个温度下的曲线趋势正确；故 D 错误； 答案选 A。 【点睛】D 选项可采用定一议一的方法，固定温度一个变量看压强的影响，看温度影响时可以画出等压线。 二、填空题（本大题共 4 小题，每空 2 分，共 52.0 分） 17. a、b、c、d、e 五种短周期元素的原子序数逐渐增大。a 为非金属元素，且 a、e 同主族，c、d 为同周 期的相邻元素。e 原子的质子数等于 c、d 原子最外层电子数之和。b 原子最外层电子数是内层电子数的 2 倍。c 的气态氢化物分子中有 3 个共价键。试推断： （1）写出 b 元素在周期表中的位置 ； （2）写出一种由 a、c、d 所形成的离子化合物(化学式)，它与 e 的最高价氧化物对应水化物的溶液加热时 反应的离子方程式是 ； （3）c 的单质的电子式为 。 （4）b 和 d 相比，非金属性较强的是(用元素符号表示)，下列事实能证明这一结论的是 (选填字 母序号)。 A．常温下，ｂ的单质呈固态，ｄ的单质呈气态 B．ｄ的氢化物的稳定性强于ｂ的氢化物 C．ｂ与ｄ形成的化合物中，ｂ呈正价 D．ｄ的氢化物的沸点高于ｂ的氢化物 【答案】（1）第二周期ⅣA 族； （2）NH4NO3；NH4++OH－ NH3↑+H2O页 12 第 （3） （4）O；BC 【解析】 试题分析：a、b、c、d、e 四种短周期元素的原子序数逐渐增大，b 原子最外层电子数是内层电子数的 2 倍， 原子只能有 2 个电子层，最外层电子数为 4，则 b 为 C 元素；c 的氢化物分子中有 3 个共价键，则 c 处于ⅤA 族，c、d 为同周期的相邻元素，d 处于ⅥA 族，e 原子的质子数等于 c、d 原子最外层电子数之和，则 e 的 质子数=5+6=11，则 e 为 Na；a 为非金属元素，且 a、e 同主族，则 a 为 H 元素，结合原子序数可知，c、d 只能处于第二周期，故 c 为 N 元素、d 为 O 元素， （1）b 为 C 元素，处于周期表中第二周期ⅣA 族，故答案为：第二周期ⅣA 族； （2）由 H、N、O 形成的离子化合物为：NH4NO3，e 的最高价氧化物对应水化物为 NaOH，氢氧化钠溶液与 硝酸铵在加热条件下发生离子反应生成氨气与水，反应离子方程式为 NH4++OH- NH3↑+H2O，故答案为： NH4NO3；NH4++OH- NH3↑+H2O； （3）c 的单质为 N2，分子中 N 原子之间形成 3 对共用电子对，电子式为 ，故答案为： ； （4）b 为碳元素、d 为氧元素，C、O 同周期，随原子序数增大非金属性减弱，故非金属性 O＞C，A、物质 的状态属于物理性质，不能比较非金属性，故 A 错误；B、d 的氢化物的稳定性强于 b 的氢化物，说明非金 属性 d 强，故 B 正确；C、b 与 d 形成的化合物中，b 呈正价，说明 d 对键合电子的吸引更强，故 d 的非金 属性更强，故 C 正确；D、沸点属于物理性质，不能比较非金属性强弱，故 D 错误，故答案为：O；BC。 考点：考查了元素周期律与元素周期表的相关知识。 18.（实验班做）如何降低大气中 CO2 的含量及有效地开发利用 CO2 引起了全世界的普遍重视。目前工业上 有一种方法是用 CO2 来生产燃料甲醇。为探究该反应原理，进行如下实验：在容积为 1L 的密闭容器中，充 入 1molCO2 和 3molH2，在 500℃下发生发应，CO2（g）+3H2（g） CH3OH（g） + H2O（g）。实验测得 CO2 和 CH3OH（g）的物质的量（n）随时间变化如下图 1 所示： （1）从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率 v（H2）＝_________________。500℃达平衡时，CH3OH（g） 的体积分数为 ，图 2 是改变温度时化学反应速率随时间变化的示意图，则该反应的正反应为 反 应（填“放热”或“吸热”）。 （2）500℃该反应 平衡常数为 （保留两位小数），若提高温度到 800℃进行，达平衡时，K 值 的页 13 第 （填“增大”“减小”或“不变”）。 （3）下列措施中不能使 CO2 的转化率增大的是________________。 A．在原容器中再充入 1mol H2B．在原容器中再充入 1molCO2 C．缩小容器的容积 D．使用更有效的催化剂 E.将水蒸气从体系中分离出 （4）500℃条件下，测得某时刻，CO2（g）、H2（g）、CH3OH（g）和 H2O（g）的浓度均为 0. 5mol/L，则此 时 v（正） v（逆）（填“＞”“＜”或“=”）。 （5）下列措施能使 n（CH3OH）/n（CO2）增大的是 。 A.升高温度 B.在原容器中充入 1molHe C.将水蒸气从体系中分离出 D.缩小容器容积，增大压强 【答案】（1）0.225mol/（L·min）.30﹪, 放热（各 2 分） （2）5.33（2 分）, 减小（1 分） （3）BD（2 分） （4） ＞（2 分）（5）CD（2 分） 【解析】 试题分析：（1）根据图像可知平衡时甲醇的浓度是 0.75mol/L，则平衡时生成氢气的浓度是 3×0.75mol/L， 所以从反应开始到平衡，H2 的平均反应速率 v（H2）＝ ＝0.225 mol·L－1·min－1。图 2 中正逆 反应速率均增大，但逆反应速率大于正反应速率，这说明升高温度平衡向逆反应方向进行，所以该反应的 正反应为放热反应。 （2）平衡时甲醇和 CO2 的平衡浓度分别是 0.75mol/L、0.25mol/L，根据方程式可知氢气和水蒸气的平衡浓 度分别是 0.75mol/L 和 0.75mol/L，所以 500℃该反应的平衡常数为。正方应是放热反应，提高温度到 800℃ 进行，平衡向逆反应方向进行，则达平衡时，K 值减小。 （3）A.在原容器中再充入 1mol H2，平衡向正反应方向进行，CO2 转化率增大；B.在原容器中再充入 1molCO2 ，CO2 转化率降低；C.缩小容器的容积平衡向正反应方向进行，转化率增大；D.使用更有效的催化 剂不能改变平衡状态，转化率不变；E.将水蒸气从体系中分离出，平衡向正反应方向进行，转化率增大，答 案选 BD。 （4）500℃条件下，测得某时刻，CO2（g）、H2（g）、CH3OH（g）和 H2O（g）的浓度均为 0. 5mol/L，则此 时浓度商＝ ＜5.3，所以反应向正反应方向进行，则 v（正）＞v（逆）。 （5）A.升高温度平衡向逆反应方向进行，n（CH3OH）/n（CO2）减小；B.在原容器中充入 1molHe 平衡不移 动，比值不变；C.将水蒸气从体系中分离出，平衡向正反应方向进行，比值增大；D.缩小容器容积，增大压 强，平衡向正反应方向进行，比值增大，答案选 CD。 考点：考查可逆反应计算、外界条件对平衡状态的影响页 14 第 19.如图为相互串联的三个装置，试回答： (1)写出甲池负极的电极反应式：________。 (2)若甲池消耗 4.6gC2H5OH 气体，则丙池中石墨极上生成气体的物质的量为______，反应一段时间后丙池 溶液 pH_______（填“增大”、“减小”、“不变”）。 (3)若利用乙池在铁片上镀银，则 B 是_______（填电极材料），电极反应式是______。 (4)若乙池中 A、B 为石墨电极，电解质溶液为 CuCl2。当丙池共产生 6.72L（标况）气体时，乙池 A 极产 物_____mol，检验该产物的方法为：______（简述操作）。 【答案】 (1). C2H5OH-12e-+16OH-=2CO32-+11H2O (2). 0.3mol (3). 减小 (4). Fe (5). Ag++e-=Ag (6). 0.2 (7). 用湿润的淀粉碘化钾试纸靠近 A 极，若变蓝，说明所产生气体为 Cl2 【解析】 分析】 (1)在燃料电池中，通入燃料的电极为负极； (2)与燃料电极连接的为阴极，与 O2 电极连接的为阳极，在丙池的石墨电极为阳极，溶液中 OH-失去电子， 发生氧化反应产生 O2。先计算乙醇的物质的量，根据其失去电子，结合同一闭合回路中电子转移数目相等， 可计算出反应产生氧气的物质的量，结合水的电离平衡判断溶液 pH 变化； (3)在铁片上镀银，金属铁作阴极，金属银作阳极材料，选择硝酸银为电解质溶液； (4)丙池实质是电解水，反应式为 2H2O 2H2↑+O2↑，根据气体的体积计算其物质的量，结合方程式确 定转移电子数目，在乙池中 A 电极为阳极，在阳极上产生氯气，利用电子守恒解答，并根据氯气的强氧化 性进行检验。 【详解】(1)在甲池中通入乙醇的电极为负极，乙醇失去电子，被氧化，与溶液中的 OH-结合形成 CO32-， 所以负极的电极反应式为 C2H5OH-12e-+16OH-=2CO32-+11H2O； (2)在丙池中，石墨电极与燃料电池的正极连接，为阳极，Fe 电极为阴极。在石墨电极上发生反应： 4OH--4e-=2H2O+O2↑，n(C2H5OH)=4.6g÷46g/mol=0.1mol，根据负极的电极反应式 C2H5OH-12e-+16OH-=2CO32-+11H2O 可知：1mol 乙醇反应失去 12mol 电子，则 0.1mol 乙醇反应失去 1.2mol 电子，由于在同一闭合回路中电子转移数目相等，所以丙池中石墨电极上反应产生 O2 的物质的量是 n(O2)=1.2mol÷4=0.3mol；由于溶液中 OH-不断放电产生 O2，破坏了水的电离平衡，促进了水的电离，使 【页 15 第 溶液中 c(H+)增大，溶液的酸性会逐渐增强，因此反应一段时间后丙池溶液 pH 减小； (3)若利用乙池在铁片上镀银，则金属铁是阴极材料，与电源的负极连接，金属银是阳极材料，与电源的正 极连接，选择硝酸银为电解质溶液。在甲池中，通氧气的电极是正极，所以乙池中 A 是阳极，材料是银，B 是阴极，材料是铁片，在 B 电极上发生的电极反应：Ag++e-=Ag； (4)乙池中 A 是阳极，发生反应：2Cl- -2e-=Cl2↑，B 是阴极，Cu2+获得电子变为单质 Cu。丙池共产生标况 6.72L 气体时，n(气体)=6.72L÷22.4L/mol=0.3mol，在丙池中实质是电解水，方程式是：2H2O 2H2↑+O2↑。根据方程式可知：每反应产生 3mol 气体，转移电子的物质的量是 4mol，则反应产生 0.3mol 气体，转移电子的物质的量是 0.4mol，则根据串联电路中电子转移数目相等，可知在乙池的 A 电极上反应 得到的氯气的物质的量是 0.4mol÷2=0.2mol。氯气具有强的氧化性，在溶液中可将 I-氧化为 I2，I2 遇淀粉 溶液变为蓝色，故检验氯气的方法是：用湿润的淀粉碘化钾试纸靠近 A 极，若变蓝，说明所产生气体为 Cl2。 【点睛】本题是一道关于电解池和原电池工作原理的综合应用题，当电池组中有电源时，电池组为电解池， 与电源正极连接的电极为阳极，与电源负极连接的电极为阴极。当电池组中无电源时，其中含有的燃料电 池为电源，是原电池，通入燃料的电极为负极，燃料失去电子发生氧化反应，通入氧气或空气的电极为正 极，氧气获得电子，发生还原反应；其余电池为电解池；若无燃料电池，则电池中两个电极活动性差异大 的为原电池，其余的为电解池。根据串联电路中电子转移数目相等，注意结合电极材料的活动性和电解质 溶液的成分书写电极反应式，运用电子守恒进行计算。 20.ClO2 为一种黄绿色气体，是目前国际上公认的高效、广谱、快速安全的杀菌剂，制备 ClO2 的新工艺是电 解法。 （1）如图表示用石墨做电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取 ClO2，写出阳极产生 ClO2 的电极方程式： __________________________________；图中 b 电极为_____________(填“阳极”或“阴极”)。 （2）电解一段时间，当阴极产生标准状况下气体 112 mL 时，停止电解，则通过阳离子交换膜的阳离子物质 的量为________mol，阴极区 pH________(填“变大”“变小”或“不变”)。 （3）ClO2 对污水中 Fe2＋、Mn2＋、S2－、CN－等有明显去除效果，某工厂中污水含 CN－(a mol·L－1)，现将 ClO2页 16 第 把 CN－氧化成两种无毒气体，写出该反应的离子方程式：_____________________。 【答案】（1）Cl-－5e-＋2H2O===ClO2↑＋4H+阴极 （2） 0.01 变大 （3） 2ClO2＋2CN-===N2＋2CO2＋2Cl- 【解析】 试题分析：（1）在一定条件下电解饱和食盐水制取 ClO2，可知氯离子放电生成 ClO2，由元素守恒可知，电 极反应式为：Cl-－5e-＋2H2O===ClO2↑＋4H+；由图可知，阳离子移向 b 极，则 b 为阴极； （2）阴极发生 2H++2e-=H2↑，产生氢气的物质的量为 0.112/22.4=0.005mol，通过阳离子交换膜的阳离子为+1 价离子，所以通过交换膜的阳离子的物质的量为 0.005mol×2=0.01mol，阴极 H+浓度减小，溶液的 pH 变大； （3）ClO2 将 CN-氧化成两种无毒气体，则应生成氮气与二氧化碳，反应离子方程式为 2ClO2＋2CN-===N2＋ 2CO2＋2Cl-。 考点：电解池原理页 17 第