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相关试卷

1、当今社会的主题之一：发展经济，节能减排。而燃料电池因其无污染，且原料来源广可再生被人们青睐，广泛应用于生产、生活、科学研究中，现有如下图所示装置，所有电极均为Pt，请按要求回答下列问题：

(1)、甲装置是(填“原电池”或“电解池”)，写出a极的电极反应。

(2)、乙池中c极的电极反应。

(3)、当b极消耗标准状况下的O₂112mL时，若乙中硫酸铜溶液的体积是200mL，假若电解前后溶液体积保持不变，此时乙池中的pH=。

(4)、若CuSO₄(aq)足够，电解一段时间后，要恢复到原来的状态，则可加入____。

A、CuO B、Cu(OH)₂ C、CuCO₃ D、Cu₂(OH)₂CO₃

(5)、现用丙装置电解硫酸钾溶液制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾，其中M、N为离子交换膜，只允许某些离子通过，则A出口导出的溶液溶质为(写化学式)，M为离子交换膜(填“阴”或“阳”)。

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2、2021年，中国科学院天津工业生物技术研究所马延和研究员带领团队，采用一种类似“搭积木”的方式，从头设计、构建了11步反应的非自然固碳与淀粉合成途径，在实验室中首次实现从二氧化碳到淀粉分子的全合成。其原理首先是利用化学催化剂将高浓度二氧化碳在高密度氢能作用下合成 $C H_{3} O H$ 。

(1)、已知： $C O_{2} (g) + H_{2} (g) = C O (g) + H_{2} O (g) Δ H_{1} = + 42.8 k J \cdot m o l^{- 1}$
$C O (s) + 2 H_{2} (g) = C H_{3} O H (g) Δ H_{2} = - 1235 k J \cdot m o l^{- 1}$
$C O_{2} (g) + 3 H_{2} (g) ⇌_{}^{} C H_{3} O H (g) + H_{2} O (g)$
①该反应 $Δ H_{3} =$ $k J \cdot m o l^{- 1}$
②下列有利于提高 $C H_{3} O H$ 平衡产率的是条件是。
A．高温、高压 B．低温、高压 C．高温、低压 D．低温、低压

(2)、 $T ℃$ 时， $100 M P a$ 条件下，向2L刚性容器中充入 $1 m o l C O$ 和 $3 m o l H_{2}$ ，发生反应： $C O_{2} (g) + 3 H_{2} (g) ⇌_{}^{} C H_{3} O H (g) + H_{2} O (g)$ ，测得不同时刻容器内压强变化如下表：
时间/h
1
2
3
4
5
6
$p / M P a$
80
75
72
71
70
70
反应前1小时内的平均反应速率 $v (H_{2})$ 为 $m o l \cdot L^{- 1} \cdot h^{- 1}$ ，该温度下 $C O_{2}$ 的平衡转化率为，平衡时 $C H_{3} O H$ 的分压 $p (C H_{3} O H) =$ MPa。

(3)、在催化条件下，密闭容器内通入 $C O_{2}$ 发生下列反应：
反应Ⅰ： $C O_{2} (g) + 3 H_{2} (g) ⇌_{}^{} C H_{3} O H (g) + H_{2} O (g) Δ H_{3}$

反应Ⅱ： $2 C H_{3} O H (g) ⇌_{}^{} C H_{3} O C H_{3} (g) + H_{2} O (g) Δ H_{4}$

①实验测得反应Ⅱ的平衡常数(记作 $l n K$ )与温度(T)的关系如下图所示，则 $Δ H_{4}$ $0$ (填“>”或“<”)。

②实验测得温度对平衡体系中甲醚、甲醇的百分含量影响如下图所示，在 $300 ~ 600 K$ 范围内，醇的含量逐渐增大，而甲醚的百分含量逐渐减小的可能原因是：。

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3、实验室常利用甲醛法测定 ${(N H_{4})}_{2} S O_{4}$ 样品中氮的质量分数，其反应原理为： $4 N H_{4}^{+} + 6 H C H O = 3 H^{+} + 6 H_{2} O + {(C H_{2})}_{6} N_{4} H^{+}$ [滴定时，1 mol ${(C H_{2})}_{6} N_{4} H^{+}$ 与1 mol $H^{+}$ 相当]，然后用NaOH标准溶液滴定反应生成的酸。某兴趣小组用甲醛法进行了如下实验：
步骤I：称取样品1.500 g。
步骤II：将样品溶解后，完全转移到250 mL容量瓶中，定容，充分摇匀。
步骤III：移取25.00 mL样品溶液于250 mL锥形瓶中，加入10 mL20%的中性甲醛溶液，摇匀、静置5 min后，加入1～2滴酚酞试液，用NaOH标准溶液滴定至终点。按上述操作方法再重复2次。

(1)、根据步骤Ⅲ填空：
①样品溶液用 (A．酸式滴定管B．碱式滴定管)来量取。
②碱式滴定管用蒸馏水洗涤后，直接加入NaOH标准溶液进行滴定，则测得样品中氮的质量分数 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
③锥形瓶用蒸馏水洗涤后，水未倒尽，则滴定时用去NaOH标准溶液的体积 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
④滴定时边滴边摇动锥形瓶，眼睛应观察。
⑤滴定达到终点时，酚酞指示剂由色变成色。

(2)、滴定结果如下表所示：
滴定次数
待测溶液的体积/mL
标准溶液的体积
滴定前刻度/mL
滴定后刻度/mL
1
25.00
1.02
21.03
2
25.00
2.00
21.99
3
25.00
0.20
20.20
若NaOH标准溶液的浓度为0.1010 mol•L $^{- 1}$ ，则该样品中氮的质量分数为。(保留4位有效数字)

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4、常温下，向10mL0.10mol/LCuCl₂溶液中滴加0.10mol/LNa₂S溶液，滴加过程中-lgc(Cu²⁺)与Na₂S溶液体积(V)的关系如图所示。下列说法不正确的是

A、K_sp(CuS)=10^-35.4 B、a点溶液中：c(S^2-)•c(Cu²⁺)=K_sp(CuS) C、c点溶液中：c(Na⁺)＞c(Cl^-)＞c(S^2-)＞c(OH^-)＞c(H⁺) D、a、b、c三点溶液中，水的电离程度最大的是b点

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5、实验中制得的 $F e P O_{4}$ 与 $L i_{2} C O_{3}$ 在高温条件下与 $H_{2} C_{2} O_{4}$ 煅烧可得 $L i F e P O_{4}$ ，其常用作锂离子电池电极材料，如图为 $C a - L i F e P O_{4}$ 可充电电池的工作原理示意图，锂离子导体膜只允许 $L i^{+}$ 通过。下列说法不正确的是

A、充电时，锂离子向钙电极方向移动 B、钙电极的电解质不可以替换成硫酸锂溶液 C、理论上，每消耗x mol Ca，可生成1mol $L i F e P O_{4}$ D、放电时，电极上发生 $L i^{+}$ 的嵌入， $L i_{1 - x} F e P O_{4} + x L i^{+} + x e^{-} = L i F e P O_{4}$

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6、下列图示与对应的叙述相符的是

A、由图甲可知，a点 $K_{w}$ 的数值比b点 $K_{w}$ 的数值大 B、图乙表示不同温度下水溶液中 $H^{+}$ 和 $O H^{-}$ 的浓度变化曲线，图中a点对应温度高于b点 C、图丙表示 $N a O H$ 溶液滴定 $H C l$ 溶液的滴定曲线，M点水的电离程度最大 D、图丁表示向醋酸稀溶液中加水时溶液的导电性变化，图中p点醋酸的电离程度大于q点

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7、25˚C时，下列有关电解质溶液的说法正确的是

A、0.1mol/L NaHCO₃溶液中：c(Na⁺)=c( $H C O_{3}^{-}$ )+c( $C O_{3}^{2 -}$ ) B、将CH₃COONa溶液从25˚C升温至60˚C，溶液中 $\frac{c (C H_{3} C O O^{-})}{c (C H_{3} C O O H) \cdot c (O H^{-})}$ 增大 C、常温下，将1mL 1×10^-6mol/L盐酸稀释至1000mL，所得溶液的pH约为9 D、物质的量浓度相同的①NH₄Cl溶液 ②NH₄HCO₃溶液，( $N H_{4}^{+}$ )：①＞②

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8、下列叙述与图象相符的是

A、图①表示反应2SO₂(g)+O₂(g) $⇌_{}^{}$ 2SO₃(g)达到平衡后在t₀时刻充入了一定量的SO₃ B、图②可满足反应2SO₂(g)+O₂(g) $⇌_{}^{}$ 2SO₃(g) ΔH＜0 C、图③表示反应aA(g)+bB(g) $⇌_{}^{}$ cC(g)，在容器中充入1molA和1molB，经过相同时间容器中A的百分含量随温度的变化，可知反应ΔH＞0 D、图④表示反应aA(g)+bB(g) $⇌_{}^{}$ cC(g)平衡时A的百分含量随压强的变化，可知E点v(逆)＞v(正)

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9、恒温恒容密闭容器中充入1 mol CO₂和3 mol H₂ ，一定条件下发生反应： CO₂(g)＋3H₂(g) $⇌$ CH₃OH(g)＋H₂O(g)，测得其中CO₂和CH₃OH(g)浓度随时间变化如图。下列说法错误的是

A、该密闭容器的体积为1 L B、反应达平衡，氢气的转化率为75% C、反应达平衡，氢气平均反应速率0.075 mol/(L·min) D、CO₂或H₂O物质的量不再改变时反应达平衡

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10、运用DFT计算研究HCOOH在不同催化剂(Pd和Rh)表面分解产生H₂的部分反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用*表示。下列说法不正确的是

A、HCOOH吸附在催化剂表面是一个吸热过程 B、HCOO*+H*═CO₂+2H*是该历程的决速步骤 C、该反应过程中存在C-H键的断裂和C=O键的生成 D、Pd和Rh作催化剂时HCOOH分解产生H₂的反应热相同

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11、下列说法不正确的是

A、反应 $N H_{3} (g) + H C l (g) = N H_{4} C l (s)$ 在低温下能自发进行，说明该反应的 $Δ H < 0$ B、非自发反应就是不可能发生的反应，自发反应就是能较快进行的反应 C、反应的限度越大，说明平衡时产物所占比例越高 D、若温度改变，则可逆反应的平衡常数一定改变

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12、常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是

A、在 $\frac{c (H^{+})}{c (O H^{-})} = 1 0^{6}$ mol/L的溶液中： $A l^{3 +}$ 、 $K^{+}$ 、 $C l^{-}$ 、 $S O_{4}^{2 -}$ B、由水电离的 $c (H^{+}) = 1 0^{- 13}$ mol/L溶液中： $C a^{2 +}$ 、 $K^{+}$ 、 $C l^{-}$ 、 $H C O_{3}^{-}$ C、pH=1的溶液中： $F e^{2 +}$ 、 $N a^{+}$ 、 $S O_{4}^{2 -}$ 、 $N O_{3}^{-}$ D、使甲基橙变黄的溶液中： $M g^{2 +}$ 、 $C l O^{-}$ 、 $A l O_{2}^{-}$ 、 $N a^{+}$

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13、在一定温度下发生反应： $2 N O_{2} (g) ⇌ N_{2} O_{4} (g) Δ H < 0$ ，达平衡后，改变下列条件可使混合气体颜色加深的是

A、使用催化剂 B、缩小容器的容积 C、降温 D、充入氮气

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14、常温下， $O_{2} F_{2}$ 是一种红色液体，具有强氧化性，能除去空气中微量的 $H_{2} S$ 。发生反应为 $H_{2} S (g) + 4 O_{2} F_{2} (l) ⇌_{}^{} S F_{6} (g) + 2 H F (a q) + 4 O_{2} (g)$ 。在刚性密闭容器中充入适量 $H_{2} S (g)$ 和 $O_{2} F_{2}$ (1)发生上述反应。下列说法正确的是

A、其他条件不变，充入 $H_{2} S$ 瞬间，正反应速率增大，逆反应速率减小 B、其他条件不变，充入“稀有气体”，正反应速率减小，逆反应速率增大 C、其他条件不变，再充入少量 $O_{2} F_{2}$ ，正反应速率先增大，后减小 D、其他条件不变，升温(成加入催化剂)，反应物活化分子百分率增大

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15、下列关于原电池和电解池的叙述正确的是

A、原电池中失去电子的电极为阴极 B、原电池的负极、电解池的阳极都发生氧化反应 C、原电池的两极一定是由活动性不同的两种金属组成 D、电解时电解池的阳极一定是阴离子放电

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16、利用如图所示装置测定盐酸与氢氧化钠溶液反应的中和热，下列说法正确的是

A、向盐酸中加入氢氧化钠溶液时沿玻璃棒缓慢倒入 B、揭开杯盖，用玻璃棒搅拌，让溶液混合均匀 C、用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒，不影响实验结果 D、改用等浓度的氨水代替氢氧化钠溶液测出的△H偏大

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17、化学与生产、生活密切相关。下列说法不正确的是

A、锅炉水垢中含有的CaSO₄可先用Na₂CO₃溶液处理，再用酸除去 B、工业电解精炼铜用粗铜作阴极，纯铜作阳极 C、泡沫灭火剂中的硫酸铝溶液与碳酸氢钠溶液混合后能发生双水解反应 D、打开汽水瓶盖时有大量气泡冒出，可用勒夏特列原理解释

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18、 2020年9月我国明确提出2030年“碳达峰”与2060年“碳中和”目标，倡导绿色、环保、低碳的生活方式。二氧化碳催化加氢合成乙烯在环境保护、资源利用、战略需求等方面具有重要意义。 ${CO}_{2}$ 和 $H_{2}$ 在铁系催化剂作用下发生化学反应：
I． $2 {CO}_{2} (g) + 6 H_{2} (g) ⇌_{}^{} C_{2} H_{4} (g) + 4 H_{2} O (g) {ΔH}_{1}$

Ⅱ． ${CO}_{2} (g) + H_{2} (g) ⇌_{}^{} CO (g) + H_{2} O (g) {ΔH}_{2} > 0$

回答下列问题：

(1)、反应I能自发进行，则 ${ΔH}_{1}$ 0(填“<”“>”或“=”)；该反应自发进行的条件是。(填“高温”或“低温”)

(2)、在密闭容器中通入 $1 {molCO}_{2}$ 和 $3 {molH}_{2}$ ，在铁系催化剂作用下进行反应，某一压强下， ${CO}_{2}$ 的平衡转化率随温度的变化如图1所示。

①下列说法正确的是(填选项字母)。

A．由图1可知：在该压强下， $200 \sim 550 ℃$ 之间以反应I为主， $550 ℃$ 后以反应Ⅱ为主

B．反应Ⅱ化学方程式前后物质的化学计量数之和相等，所以增大压强反应Ⅱ的速率一定不变

C．恒温恒压下，容器内气体的密度不变时，说明反应已达到平衡

D．其他条件不变，将 ${CO}_{2}$ 和 $H_{2}$ 的初始物质的量之比变为 $2 ： 3$ ，可提高 ${CO}_{2}$ 平衡转化率

②图1中点 $M (350 ， 70)$ ，此时乙烯的选择性为 $\frac{5}{7}$ (选择性：转化的 ${CO}_{2}$ 中，用于生成 $C_{2} H_{4}$ 的 ${CO}_{2}$ 所占的物质的量分数)。计算该温度时反应Ⅱ的平衡常数 $K =$ (结果用分数表示)。

(3)、利用电解法也可以实现 ${CO}_{2}$ 转化为 $C_{2} H_{4}$ ，试写出在酸性介质中该电解池阴极的电极反应式：。

(4)、工业上常用乙烯水合法制乙醇，乙醇脱水可制得二乙醚： $2 C_{2} H_{5} OH (g) ⇌_{}^{} C_{2} H_{5} {OC}_{2} H_{5} (g) + H_{2} O (g) ΔH > 0$ 。
实验测得： $v_{正} = k_{正} c^{2} (C_{2} H_{5} OH)$ ， $v_{逆} = k_{逆} c (C_{2} H_{5} {OC}_{2} H_{5}) \cdot c (H_{2} O)$ ， $k_{正} 、 k_{逆}$ 为速率常数。 $T_{1}$ 温度下，向 $2 L$ 恒容密闭容器中加入 $0.2 {molC}_{2} H_{5} OH ， 10 min$ 时达到平衡， $H_{2} O$ 的体积分数为 $25 %$ ， $C_{2} H_{5} {OC}_{2} H_{5}$ 平均反应速率为 $mol \cdot L^{- 1} \cdot {min}^{- 1}$ ，当温度变为 $T_{2}$ 时， $k_{正} = \frac{k_{逆}}{5}$ ，则 $T_{1}$ $T_{2}$ (填“大于”“小于”或“等于”)。

(5)、温度为 $T ℃$ 时，在恒容密闭容器中发生反应 $CO (g) + H_{2} O (g) ⇌ {CO}_{2} (g) + H_{2} (g)$ ，反应物 $CO$ 和 $H_{2} O$ 的平衡转化率分别随着水、一氧化碳的物质的量之比 $[\frac{n (H_{2} O)}{n(CO)}]$ 的变化曲线如图2所示：

则温度 $T ℃$ 时，向容积为 $2.0 L$ 的恒容密闭容器中通入 $2.0 molCO 、 1.8 {molH}_{2} O (g) 、 3.2 {molCO}_{2} 、 1.2 {molH}_{2}$ ，发生上述反应，通过计算说明平衡移动的方向：平衡移动。(填“正向”或“逆向”)

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19、废旧锂离子电池的回收行业发展迅速，规范、科学处置废旧锂离子电池具有重要的环保意义和经济价值。废旧磷酸铁锂电池中电极片主要由 ${LiFePO}_{4}$ 、铝箔、少量炭黑组成，从正极废料回收制备电池级磷酸铁及其他金属材料，工艺流程如下所示：

(1)、 ${LiFePO}_{4}$ 中 $Fe$ 的化合价为。

(2)、滤渣C的主要成分为。

(3)、回收金属铝过程中步骤②的离子方程式为。

(4)、步骤④中 $H_{2} O_{2}$ 的作用是，能否用酸性 ${KMnO}_{4}$ 溶液代替，并说明理由。

(5)、步骤⑤过程中如 $pH$ 值大于2.5，磷酸铁沉淀率将明显下降，原因是。

(6)、磷酸铁也可以通过电解法制备，如图所示，请完成制备过程的总反应离子方程式：。

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20、过渡金属及其化合物在材料、环境、能源、生命科学等领域都有重要应用。

(1)、铁是最重要的金属材料，其核电荷数为26，则基态的铁原子核外有种不同运动状态的电子。

(2)、钴是27号元素， ${Co}^{2 +}$ 可形成配离子 ${[Co {({NH}_{3})}_{3} ({NO}_{3})]}^{+}$ ，中心离子的配位数是， ${NO}_{3}^{-}$ 的空间构型为，配体 ${NO}_{3}^{-}$ 中N原子的杂化方式为。

(3)、 $1 mol$ 配离子 ${[Co {({NH}_{3})}_{3} ({NO}_{3})]}^{+}$ 中含 $molσ$ 键，该配离子中各元素基态原子的电负性由大到小的顺序是。

(4)、铁镁合金 ${Mg}_{x} {Fe}_{y}$ 是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一，其晶胞结构如图所示。储氢时， $H_{2}$ 分子在晶胞的体心和棱的中心位置，且最近的两个氢分子之间的距离为 $anm$ 。

①铁镁合金的化学式为，在铁镁合金晶体中，与铁原子等距离且最近的铁原子数有个。

②该铁镁合金储氢后的晶体密度为 $g \cdot {cm}^{- 3}$ (含a、 $N_{A}$ 的计算表达式)。

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