2022-2023学年北京四中高三(上)期中化学试卷

2022-2023学年北京四中高三（上）期中化学试卷一、选择题（每小题只有1个选项符合题意，每小题3分，共42分）1．（3分）第24届冬季奥林匹克运动会即将在北京开幕。雪上项目是冬奥会重要项目之一。制作滑雪板各部分所对应的材料中，属于天然有机高分子的是（）A．板面——尼龙 B．板芯——木质 C．板底——聚乙烯塑料 D．复合层——玻璃纤维2．（3分）下列说法正确的是（）A．硫酸铵和醋酸铅溶液均可使鸡蛋清溶液中的蛋白质变性 B．麦芽糖与蔗糖的水解产物均含葡萄糖，故二者均为还原型二糖 C．天然植物油常温下一般呈液态，难溶于水，有恒定的熔点、沸点 D．蛋白质的盐析可用于分离和提纯蛋白质3．（3分）下列离子检验利用了氧化还原反应的是（）选项待检验离子检验试剂AFe3+KSCN溶液BI﹣Cl2、淀粉溶液CSO42﹣稀盐酸、氯化钡溶液DNH4+浓NaOH溶液湿润的红色石蕊试纸A．A B．B C．C D．D4．（3分）现有DX、H2Y和H2Z三种酸，各酸及其盐之间不发生氧化还原反应，它们的电离常数如下表所示。酸电离常数（25℃）HXK2═10﹣9.2H2YK21═10﹣6.4Ka2═10﹣10.3H2ZKa1═10﹣1.9Ka2═10﹣7.2下列说法正确的是（）A．在水溶液中结合H+的能力：Y2﹣＜Z2﹣ B．NaHY与NaHZ两溶液混合反应的离子方程式为：HY﹣+HZ﹣═Y2﹣+H2Z C．Na2Y溶液与过量HX反应的离子方程式：HX+Y2﹣═X﹣+HY﹣ D．25℃时，浓度均为0.1mol⋅L﹣1的H2Y和H2Z溶液的pH：H2Y＜H2Z5．（3分）电导率可用于衡量电解质溶液导电能力的大小。室温下，用0.100mol⋅L﹣1NH3⋅H2O滴定10mL浓度均为0.100mol⋅L﹣1HCl和CH3COOH的混合液，电导率曲线如图所示，下列说法正确的是（）A．①溶液中c（H+）为0.200mol⋅L﹣1 B．溶液温度高低为①＞③＞② C．③点溶液中有c（Cl﹣）＞c（CH3COO﹣） D．③点后因离子数目减少使电导率略降低6．（3分）在卤水精制中，纳滤膜对Ca2+、Mg2+有很高的脱除率。一种网状结构的纳滤膜J的合成路线如图（图中表示链延长）。已知：下列说法不正确的是（）A．合成J的反应为缩聚反应 B．MPD的核磁共振氢谱有3组峰 C．J具有网状结构与单体TMC的结构有关 D．J有亲水性可能与其存在正负离子对有关7．（3分）常温下，下列溶液的pH或微粒的物质的量浓度关系正确的是（）A．某物质的溶液中由水电离出的c（H+）═1×10﹣amol/L，若a＞7时，则该溶液的pH定为14﹣a B．常温下，0.1mol/LNaB溶液的pH═8，将该溶液与0.06mol/L盐酸等体积混合（忽略体积变化）后c（B﹣）+c（HB）═0.05mol/L C．pH═5的稀盐酸加水稀释1000倍后所得溶液中：c（Cl﹣）＞c（OH﹣）＞c（H+） D．在饱和氯水中加入NaOH使pH═7，所得溶液中存在下列关系：c（Na+）＞c（ClO﹣）＞c（Cl﹣）＞c（HClO）8．（3分）下列叙述中，不能用平衡移动原理解释的是（）A．工业上制备硫酸时，选择常压下进行二氧化硫和氧气的反应 B．红棕色的NO2气体，加压后颜色先变深后变浅 C．氯气在水中溶解度大于在饱和食盐水中的溶解度 D．乙酸与乙醇反应制乙酸乙酯时，加入过量的乙醇9．（3分）以金属氢化物（MHx）为负极材料的Ni/MHx电池，其充放电原理利用了储氢合金的吸放氢性能，氢通过碱性电解液在金属氢化物电极和Ni（OH）2电极之间运动，充放电过程中的氢像摇椅一样在电池的正负极之间摇动，因此又称为“摇椅”机理，其反应机理如图所示。下列说法错误的是（）A．过程a表示电池充电过程 B．电池总反应：MHx+xNiOOHM+xNi（OH）2 C．放电时负极的电极反应：MHx+xOH﹣−xe﹣＝M+xH2O D．放电时正极的电极反应：NiOOH+H2O+e﹣＝Ni（OH）2+OH﹣10．（3分）不同温度下，将1molCO2和3molH2充入体积为1L的恒容密闭容器中发生反应：CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g）△H，平衡时CH3OH的物质的量分数随温度变化如图所示。下列说法不正确的是（）A．该反应的△H＜0 B．240℃时，该反应的化学平衡常数K＝ C．240℃时，若充入2molCO2和6molH2，平衡时CH3OH的物质的量分数大于25% D．240℃时，若起始时充入0.5molCO2、2molH2、1molCH3OH、1molH2O，反应向正反应方向进行11．（3分）在2L恒容密闭容器中充入2molX和1molY，发生反应：2X（g）+Y（g）⇌3Z（g）H＜0，反应过程持续升高温度，测得混合体系中X的体积分数与温度的关系如图所示。下列推断正确的是（）A．升高温度，平衡常数增大 B．W点X的正反应速率等于M点X的正反应速率 C．Q点时，Y的转化率最大 D．平衡时充入Z，达到新平衡时Z的体积分数比原平衡时大12．（3分）生铁在pH＝2和pH＝4的盐酸中发生腐蚀．在密闭容器中，用压强传感器记录该过程的压强变化，如图所示．下列说法中，不正确的是（）A．两容器中负极反应均为Fe﹣2e﹣═Fe2+ B．曲线a记录的是pH＝2的盐酸中压强的变化 C．曲线b记录的容器中正极反应是O2+4e﹣+2H2O═4OH﹣ D．在弱酸性溶液中，生铁能发生吸氧腐蚀13．（3分）CN﹣会造成水体污染，某研究小组按图所示装置模拟电化学法除去CN﹣（实验数据如表）．实验（1）中一段时间后，在装置甲X极（Fe）附近滴入K3[Fe（CN）6]溶液，Fe表面有蓝色沉淀生成；装置乙石墨（Ⅰ）表面有无毒气体生成。已知：K3[Fe（CN）6]溶液具有氧化性实验序号电极（X）NaCl溶液浓度（mol/L）甲中石墨表面通入气体电流计读数（A）（1）Fe0.1空气I（2）Al0.1空气1.5I（3）Fe0.1O22I（4）Al0.5空气1.6I依据上述实验现象和数据，下列说法不正确的是（）A．仅依据实验（1）装置甲中的现象，不能确定X极（Fe）为负极 B．若实验（1）中X极换成Zn，则电流计读数的范围为1.5I～2I C．石墨（Ⅰ）的电极反应式：2CN﹣+12OH﹣﹣10e﹣═2+N2↑+6H2O D．相同条件下，X电极活性、O2浓度、电解质溶液浓度均会影响CN﹣处理效果14．（3分）某小组探究Cu与H2O2在不同条件下的反应，实验结果如下：装置实验试剂a现象与结果Ⅰ﹣10h后，液体变为浅蓝色，将铜片取出、干燥，铜表面附着蓝色固体，成分是Cu（OH）2Ⅱ8mL5mol/L氨水立即产生大量气泡，溶液变为深蓝色，将铜片取出、干燥，铜表面附着蓝色固体，成分是Cu（OH）2Ⅲ8mL5mol/L氨水和lgNH4Cl固体立即产生大量气泡，溶液变为深蓝色，将铜片取出、干燥，铜片依然保持光亮下列说法不正确的是（）A．I中生成Cu（OH）2的反应是Cu+H2O2═Cu（OH）2 B．由实验可知，增大c（OH﹣），H2O2的氧化性增强 C．增大c（NH4+）有利于[Cu（NH3）4]2+的生成 D．[Cu（NH3）4]2+可能是H2O2分解的催化剂二、填空题（5道大题，共58分）15．（12分）色酮类化合物K具有抗菌、降血脂等生理活性，其合成路线如图：已知：（R代表烃基）②（R、R′代表烃基）③（R、R1、R2、R3、R4代表烃基）（1）A的结构简式是；根据系统命名法，F的名称是．（2）试剂b的结构简式是．（3）C与足量的NaOH反应的化学方程式为．（4）G与新制Cu（OH）2反应的化学方程式为．（5）已知：①2HJ+H2O；②J的核磁共振氢谱只有两组峰．以E和J为原料合成K分为三步反应，写出有关化合物的结构简式：E：；J：．中间产物1：；中间产物2：．16．（10分）不锈钢生产过程中产生的酸洗废液（含有、Cr2、Cu2+等）可以用零价铁（Fe）处理．处理前调节酸洗废液的pH＝2，进行如下实验：（1）在废液中投入足量铁粉，测得溶液中氮元素的存在形式及含量如表：初始浓度（mg/L）处理后浓度（mg/L）中的氮元素604.32中的氮元素00.34中的氮元素038.64溶液中的氮元素的总量6043.30①铁粉去除时，主要反应的离子方程式是．②处理前后溶液中氮元素的总量不相等，可能的原因是．（2）其他条件相同时，铁粉投入量（均足量）对废液中去除效果如图1：①0﹣20min之间铁粉的投入量不同，去除率不同的原因是．②已知：Ⅰ．在铁粉去除的过程中，铁粉表面会逐渐被FeOOH和Fe3O4覆盖．FeOOH阻碍Fe和的反应，Fe3O4不阻碍Fe和的反应．Ⅱ．2FeOOH+Fe2+＝Fe3O4+2H+在铁粉去除的过程中，下列措施能提高去除率的是．（填字母）a．通入氧气b．加入盐酸c．加入氯化亚铁溶液d．加入氢氧化钠溶液（3）相同条件下、同一时间段内，废液中共存离子对去除率的影响如图2：Cu2+和Cr2对去除率产生的不同影响及原因是．（4）向零价铁去除之后的溶液中投加（填试剂名称），既可去除重金属离子又有利于氨的吹脱．17．（12分）开发CO2催化加氢合成二甲醚技术是有效利用CO2资源，实现“碳达峰、碳中和”目标的重要途径．（1）已知：①CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g）ΔH═﹣49.01kJ⋅mol﹣1②2CH3OH（g）⇌CH3OCH3（g）+H2O（g）ΔH═﹣24.52kJ⋅mol﹣1则CO2催化加氢直接合成二甲醚反应的热化学方程式为．（2）CO2催化加氢直接合成二甲醚时还会发生副反应：CO2（g）+H2（g）⇌CO（g）+H2O（g）ΔH═+41.2kJ⋅mol﹣1．其他条件相同时，反应温度对CO2平衡总转化率及反应2.5小时的CO2实际总转化率影响如图1所示，反应温度对二甲醚的平衡选择性及反应2.5小时的二甲醚实际选择性影响如图2所示（已知：CH3OCH3的选择性═×100%）．①图1中，温度高于290℃，CO2平衡总转化率随温度升高而上升的原因可能是．②图2中，在240℃～300℃范围内，相同温度下，二甲醚的实际选择性高于其平衡值，从化学反应速率的角度解释原因．③图1、图2中CO2实际总转化率和二甲醚实际选择性具体数据如下表：度/℃220240260280300CO2实际转化率%7.612.414.818.622.9二甲醚实际选择性%68.777.261.041.527.5据此确定CO2催化加氢直接合成二甲醚的最佳温度为℃．④一定温度下，不改变反应时间和温度，能进一步提高CO2实际总转化率和二甲醚实际选择性的措施有（至少写出一项）．（3）如图所示是一种二甲醚和CO2直接制备碳酸二甲酯（）的电化学方法，b级的电极反应式为．18．（12分）铅精矿可用于冶炼金属铅，其主要成分为PbS。Ⅰ．火法炼铅将铅精矿在空气中焙烧，生成PbO和SO2。（1）用铅精矿火法炼铅的反应的化学方程式为。（2）火法炼铅的废气中含低浓度SO2，可将废气通入过量氨水中进行处理，反应的离子方程式为。Ⅱ．湿法炼铅在制备金属铅的同时，还可制得硫磺，相对于火法炼铅更为环保。湿法炼铅的工艺流程如图：已知：①不同温度下PbCh2的溶解度如下表所示。温度（℃）20406080100溶解度（g）1.001.421.942.883.20②PbCl2为能溶于水的弱电解质，在Cl﹣浓度较大的溶液中，存在平衡：PbCl2（aq）+2Cl﹣（aq）⇌（aq）（3）浸取液中FeCl3的作用是。（4）操作a为加适量水稀释并冷却，该操作有利于滤液1中PbCl2的析出，分析可能的原因是。（5）将溶液3和滤液2分别置于如图所示电解装置的两个极室中，可制取金属铅并使浸取液中的FeCl3再生。①溶液3应置于（填“阴极室”或“阳极室”）中。②简述滤液2电解后再生为FeCl3的原理：。③若铅精矿的质量为ag，铅浸出率为b，当电解池中通过cmol电子时，金属铅全部析出，铅精矿中PbS的质量分数的计算式为。19．（12分）某小组欲用电解的方法获得Cu（OH）2，实验装置如图（电源装置略去）．（1）分别以NaOH溶液和NaCl溶液为电解质溶液制备Cu（OH）2．实验电解质溶液现象铜电极附近石墨电极ⅠNaOH溶液出现浑浊，浑浊的颜色由黄色很快变为砖红色产生无色气泡ⅡNaCl溶液出现白色浑浊，浑浊向下扩散，一段时间后，下端部分白色沉淀变为砖红色产生无色气泡资料：ⅰ．CuOH是黄色、易分解的难溶固体，CuCl1是白色的难溶固体ⅱ．氧化反应中，增大反应物浓度或降低生成物浓度，氧化反应越易发生①Ⅰ和Ⅱ中Cu作极（填“阳”或“阴”）．②Ⅱ中石墨电极产生气体的电极反应式为．③Ⅱ中白色沉淀变为砖红色的离子方程式是．根据Ⅱ中现象，甲认为电解质溶液中存在Cl﹣，有利于Cu被氧化为一价铜化合物，理由是．（2）探究Ⅰ和Ⅱ中未生成Cu（OH）2的原因，继续实验．实验电解质溶液现象ⅢNa2SO4溶液铜电极附近溶液呈蓝色，一段时间后，U型管下端出现蓝绿色沉淀资料：碱式硫酸铜[xCu（OH）2⋅yCuSO4]难溶于水，可溶于酸和氨水．常温时碱式硫酸铜[xCu（OH）2⋅CuSO4]的溶解度比Cu（OH）2的大①经检验，蓝绿色沉淀中还含有少量碱式硫酸铜，检验含有碱式碳酸铜的实验方案是．②小组认为适当增大c（OH﹣）可以减少碱式硫酸铜的生成，理由是．（3）进一步改进方案，进行如下实验．实验电解质溶液现象ⅣNa2SO4和的混合液（pH═9）铜电极附近溶液呈深蓝色ⅤNa2SO4和NaOH的混合液（pH═9）铜电极附近出现蓝色浑浊，一段时间后，U型管底部出现蓝色沉淀Ⅳ中出现深蓝色说明电解生成了离子．经检验，Ⅴ中最终生成了Cu（OH）2．（4）综合上述实验，电解法制备Cu（OH）2要考虑的因素有．

2022-2023学年北京四中高三（上）期中化学试卷参考答案与试题解析一、选择题（每小题只有1个选项符合题意，每小题3分，共42分）1．（3分）第24届冬季奥林匹克运动会即将在北京开幕。雪上项目是冬奥会重要项目之一。制作滑雪板各部分所对应的材料中，属于天然有机高分子的是（）A．板面——尼龙 B．板芯——木质 C．板底——聚乙烯塑料 D．复合层——玻璃纤维【考点】有机高分子化合物的结构和性质．【答案】B【分析】A、尼龙为合成纤维；B、木质的主要成分是纤维素；C、聚乙烯塑料由乙烯加聚反应制得；D、玻璃纤维是无机非金属材料。【解答】解：A．尼龙主要成分聚酰胺，为合成纤维，故A错误；B．木质的主要成分是纤维素，属于天然有机高分子化合物，故B正确；C．聚乙烯塑料由乙烯加聚反应制得，为合成纤维，故C错误；D．玻璃纤维是无机非金属材料，不是天然有机高分子材料，故D错误；故选：B。2．（3分）下列说法正确的是（）A．硫酸铵和醋酸铅溶液均可使鸡蛋清溶液中的蛋白质变性 B．麦芽糖与蔗糖的水解产物均含葡萄糖，故二者均为还原型二糖 C．天然植物油常温下一般呈液态，难溶于水，有恒定的熔点、沸点 D．蛋白质的盐析可用于分离和提纯蛋白质【考点】蛋白质的结构和性质；蔗糖、麦芽糖简介．【答案】D【分析】A．硫酸铵能使蛋白质发生盐析；B．麦芽糖与蔗糖的水解产物不同；C．天然植物油是混合物，无固定熔沸点；D．盐析可用于分离和提纯蛋白质。【解答】解：A．硫酸铵能使蛋白质发生盐析，重金属盐醋酸铅能使蛋白质变性，故A错误；B．麦芽糖水解产物是葡萄糖，蔗糖水解产物是果糖和葡萄糖，水解产物不同，故B错误；C．天然植物油均为多种高级脂肪酸甘油酯的混合物，没有固定的熔沸点，故C错误；D．盐析可用于分离和提纯蛋白质，故D正确；故选：D。3．（3分）下列离子检验利用了氧化还原反应的是（）选项待检验离子检验试剂AFe3+KSCN溶液BI﹣Cl2、淀粉溶液CSO42﹣稀盐酸、氯化钡溶液DNH4+浓NaOH溶液湿润的红色石蕊试纸A．A B．B C．C D．D【考点】常见离子的检验方法．【答案】B【分析】氧化还原反应的特征是元素化合价发生变化，则判断氧化还原反应的依据是反应中元素化合价是否有升降，结合物质性质、反应原理进行分析判断，据此作答。【解答】解：A．检验Fe3+常用KSCN溶液，反应为Fe3++3SCN﹣＝Fe（SCN）3，元素化合价均未变化，没有发生氧化还原反应，故A错误；B．检验I﹣可用Cl2、淀粉溶液，反应为2I﹣+Cl2＝2Cl﹣+I2，I元素的化合价升高、Cl元素的化合价降低，发生氧化还原反应，故B正确；C．检验SO42﹣常用稀盐酸、氯化钡溶液，反应为Ba2++SO42﹣＝BaSO4↓，元素化合价均未变化，没有发生氧化还原反应，故C错误；D．检验NH4+常用浓NaOH溶液、加热、并用湿润的红色石蕊试纸检验气体，反应为NH4++OH﹣NH3↑+H2O，元素化合价均未变化，没有发生氧化还原反应，故D错误；故选：B。4．（3分）现有DX、H2Y和H2Z三种酸，各酸及其盐之间不发生氧化还原反应，它们的电离常数如下表所示。酸电离常数（25℃）HXK2═10﹣9.2H2YK21═10﹣6.4Ka2═10﹣10.3H2ZKa1═10﹣1.9Ka2═10﹣7.2下列说法正确的是（）A．在水溶液中结合H+的能力：Y2﹣＜Z2﹣ B．NaHY与NaHZ两溶液混合反应的离子方程式为：HY﹣+HZ﹣═Y2﹣+H2Z C．Na2Y溶液与过量HX反应的离子方程式：HX+Y2﹣═X﹣+HY﹣ D．25℃时，浓度均为0.1mol⋅L﹣1的H2Y和H2Z溶液的pH：H2Y＜H2Z【考点】弱电解质的电离平衡．【答案】C【分析】A．酸的电离平衡常数越大，酸的酸性越强，其对应的酸根离子结合氢离子的能力越弱；B．酸的电离平衡常数越大，酸的酸性越强，强酸能和弱酸盐反应生成弱酸；C．酸的电离平衡常数越大，酸的酸性越强，强酸能和弱酸盐反应生成弱酸；D．相同温度下，相同物质的量浓度的不同酸，酸的电离平衡常数越大，酸中c（H+）越大，溶液的pH值越小。【解答】解：A．根据电离平衡常数知，酸性：H2Z＞H2Y＞HZ﹣＞HX＞HY﹣，结合氢离子的能力：Z﹣＜Y﹣＜Z2﹣＜X﹣＜Y2﹣，故A错误；B．酸性HZ﹣＞HY﹣，强酸能和弱酸盐反应生成弱酸，所以二者反应离子方程式为HY﹣+HZ﹣═Z2﹣+H2Y，故B错误；C．酸性H2Y＞HX＞HY﹣，强酸能和弱酸盐反应生成弱酸，所以离子方程式为HX+Y2﹣═X﹣+HY﹣，故C正确；D．相同温度下，相同物质的量浓度的不同酸，酸的电离平衡常数越大，酸中c（H+）越大，溶液的pH值越小，电离平衡常数：H2Y＜H2Z，c（H+）：H2Y＜H2Z，所以浓度均为0.1mol⋅L﹣1的H2Y和H2Z溶液的pH：H2Y＞H2Z，故D错误；故选：C。5．（3分）电导率可用于衡量电解质溶液导电能力的大小。室温下，用0.100mol⋅L﹣1NH3⋅H2O滴定10mL浓度均为0.100mol⋅L﹣1HCl和CH3COOH的混合液，电导率曲线如图所示，下列说法正确的是（）A．①溶液中c（H+）为0.200mol⋅L﹣1 B．溶液温度高低为①＞③＞② C．③点溶液中有c（Cl﹣）＞c（CH3COO﹣） D．③点后因离子数目减少使电导率略降低【考点】酸碱混合时的定性判断及有关pH的计算．【答案】C【分析】A．HCl是强电解质，完全电离；CH3COOH为弱电解质，部分电离；B．酸碱中和放热；C．③点酸碱恰好完全反应生成等物质的量浓度的NH4Cl、CH3COONH4，Cl﹣不水解、CH3COO﹣部分水解；D．③点后，溶液体积增大，离子浓度减小。【解答】解：A．HCl是强电解质，完全电离；CH3COOH为弱电解质，部分电离，所以①点溶液c（H+）＜0.200mol⋅L﹣1，故A错误；B．酸碱中和反应是放热反应，当酸碱恰好完全反应时放热最多，当氨水的体积为20mL时酸碱恰好完全反应，即③点溶液的温度最高，①点还没有发生中和反应，溶液温度最低，所以反应后溶液温度高低为③＞②＞①，故B错误；C．③点酸碱恰好完全反应生成等物质的量浓度的NH4Cl、CH3COONH4，Cl﹣不水解、CH3COO﹣部分水解，所以③点溶液中有c（Cl﹣）＞c（CH3COO﹣），故C正确；D．③点后，随着氨水的滴加，离子数目增多，但溶液体积增大，离子浓度减小，所以溶液电导率略降低，故D错误；故选：C。6．（3分）在卤水精制中，纳滤膜对Ca2+、Mg2+有很高的脱除率。一种网状结构的纳滤膜J的合成路线如图（图中表示链延长）。已知：下列说法不正确的是（）A．合成J的反应为缩聚反应 B．MPD的核磁共振氢谱有3组峰 C．J具有网状结构与单体TMC的结构有关 D．J有亲水性可能与其存在正负离子对有关【考点】有机物的结构和性质．【答案】B【分析】A．反应除生成高聚物J外，还有小分子物质HCl生成；B．对比有机物结构可知，MPD的结构简式为；C．单体TMC中三个侧链均发生反应；D．正、负离子容易与水形成水合离子。【解答】解：A．反应除生成高聚物J外，还有小分子物质HCl生成，该反应类型为缩聚反应，故A正确；B．对比有机物结构可知，MPD的结构简式为，分子中有4种化学环境不同的氢原子，MPD的核磁共振氢谱有4组峰，故B错误；C．单体TMC中三个侧链均发生反应，使高聚物J形成网状结构，故C正确；D．正、负离子容易与水形成水合离子，J有亲水性可能与其存在正负离子对有关，故D正确；故选：B。7．（3分）常温下，下列溶液的pH或微粒的物质的量浓度关系正确的是（）A．某物质的溶液中由水电离出的c（H+）═1×10﹣amol/L，若a＞7时，则该溶液的pH定为14﹣a B．常温下，0.1mol/LNaB溶液的pH═8，将该溶液与0.06mol/L盐酸等体积混合（忽略体积变化）后c（B﹣）+c（HB）═0.05mol/L C．pH═5的稀盐酸加水稀释1000倍后所得溶液中：c（Cl﹣）＞c（OH﹣）＞c（H+） D．在饱和氯水中加入NaOH使pH═7，所得溶液中存在下列关系：c（Na+）＞c（ClO﹣）＞c（Cl﹣）＞c（HClO）【考点】离子浓度大小的比较．【答案】B【分析】A．某物质的溶液中由水电离出的c（H+）＝1×10﹣amol•L﹣1，该溶液可能为酸性或碱性；B．25℃时，0.1mol/L的NaB溶液的pH＝8，说明NaB为强碱弱酸盐，则HB为弱酸；将该NaB溶液与0.06mol/L的盐酸等体积混合后，混合液中含有0.03mol/L的HB、0.02mol/L的NaB，混合液中一定满足物料守恒，根据物料守恒进行解答；C．pH＝5的稀盐酸加水稀释1000倍后所得溶液呈酸性；D．根据混合液中的物料守恒可知：c（Cl﹣）＝c（ClO﹣）+c（HClO），则反应后溶液中c（Cl﹣）＞c（HClO）＞c（ClO﹣）。【解答】解：A．某物质的溶液中由水电离出的c（H+）＝1×10﹣amol•L﹣1，若a＞7时，则该溶液的pH可能为（14﹣a），也可能是a，故A错误；B．根据混合液中的物料守恒可得：c（HB）+c（B﹣）＝c（Na+）＝×0.1mol/L＝0.05mol/L，故B正确；C．pH＝5的稀盐酸加水稀释1000倍后所得溶液呈酸性，不可能为碱性，c（H+）＞c（Cl﹣）＞c（OH﹣），故C错误；D．饱和氯水中加入NaOH使pH＝7，溶液中电荷守恒：c（Na+）+c（H+）＝c（Cl﹣）+c（ClO﹣）+c（OH﹣），c（Na+）＝c（Cl﹣）+c（ClO﹣），物料守恒可得：c（Cl﹣）＝c（ClO﹣）+c（HClO），则：c（Cl﹣）＞c（HClO）＞c（ClO﹣），所得溶液中离子浓度大小为：c（Na+）＞c（Cl﹣）＞c（HClO）＞c（ClO﹣），故D错误；故选：B。8．（3分）下列叙述中，不能用平衡移动原理解释的是（）A．工业上制备硫酸时，选择常压下进行二氧化硫和氧气的反应 B．红棕色的NO2气体，加压后颜色先变深后变浅 C．氯气在水中溶解度大于在饱和食盐水中的溶解度 D．乙酸与乙醇反应制乙酸乙酯时，加入过量的乙醇【考点】化学平衡移动原理．【答案】A【分析】勒夏特列原理为：如果改变影响平衡的条件之一，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动，使用勒夏特列原理时，该反应必须是可逆反应，否则勒夏特列原理不适用。【解答】解：A．存在平衡2SO2+O2（g）⇌2SO3（g），加压平衡正向移动，选择常压与平衡移动无关，故A正确；B．可逆反应2NO2（g）⇌N2O4（g），增大压强，容器体积减小，二氧化氮浓度增大，则气体颜色加深，增大压强，平衡向生成四氧化二氮的方向移动，二氧化氮浓度减小，气体颜色变浅，故加压后颜色先变深后变浅，可以平衡移动原理解释，故B错误；C．氯气溶于水存在平衡Cl2+H2O⇌HCl+HClO，饱和食盐水中氯离子使平衡逆向进行，溶解度小于水中，能用平衡移动原理解释，故C错误；D．乙酸和乙醇制取乙酸乙酯时，加入过量的乙醇，平衡正向移动，提高乙酸的转化率，能用勒夏特里原理解释，故D错误；故选：A。9．（3分）以金属氢化物（MHx）为负极材料的Ni/MHx电池，其充放电原理利用了储氢合金的吸放氢性能，氢通过碱性电解液在金属氢化物电极和Ni（OH）2电极之间运动，充放电过程中的氢像摇椅一样在电池的正负极之间摇动，因此又称为“摇椅”机理，其反应机理如图所示。下列说法错误的是（）A．过程a表示电池充电过程 B．电池总反应：MHx+xNiOOHM+xNi（OH）2 C．放电时负极的电极反应：MHx+xOH﹣−xe﹣＝M+xH2O D．放电时正极的电极反应：NiOOH+H2O+e﹣＝Ni（OH）2+OH﹣【考点】化学电源新型电池．【答案】B【分析】由图可知，过程b中金属氢化物（MHx）放电，故过程b为放电过程，左侧为负极，电机反应式为MHx+xOH﹣−xe﹣＝M+xH2O，右侧为正极，电极反应式为NiOOH+H2O+e﹣＝Ni（OH）2+OH﹣，过程a生成金属氢化物，故过程a为充电过程，左侧为阴极，右侧为阳极，据此作答。【解答】解：A.过程a生成金属氢化物，故过程a为充电过程，故A正确；B.由两极反应可知，电池总反应为M+xNi（OH）2MHx+xNiOOH，故B错误；C.过程b为放电过程，左侧为负极，电机反应式为MHx+xOH﹣−xe﹣＝M+xH2O，故C正确；D.过程b为放电过程，右侧为正极，电极反应式为NiOOH+H2O+e﹣＝Ni（OH）2+OH﹣，故D正确；故选：B。10．（3分）不同温度下，将1molCO2和3molH2充入体积为1L的恒容密闭容器中发生反应：CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g）△H，平衡时CH3OH的物质的量分数随温度变化如图所示。下列说法不正确的是（）A．该反应的△H＜0 B．240℃时，该反应的化学平衡常数K＝ C．240℃时，若充入2molCO2和6molH2，平衡时CH3OH的物质的量分数大于25% D．240℃时，若起始时充入0.5molCO2、2molH2、1molCH3OH、1molH2O，反应向正反应方向进行【考点】化学平衡的计算．【答案】B【分析】A．升高温度，平衡向吸热方向移动；B．240℃时，甲醇的物质的量分数为25%，设平衡时消耗c（CH3OH）＝xmol，该可逆反应CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g）开始（mol/L）1300消耗（mol/L）x3xxx平衡（mol/L）1﹣x3（1﹣x）xx平衡时甲醇的物质的量分数＝×100%＝25%，x＝，化学平衡常数K＝；C．恒温恒容条件下，增大压强平衡正向移动；D．温度不变化学平衡常数不变，由浓度商和化学平衡常数相对大小确定反应方向。【解答】解：A．升高温度甲醇的物质的量分数减小，说明升高温度平衡逆向移动，则正反应为放热反应，所以该反应的△H＜0，故A正确；B．240℃时，甲醇的物质的量分数为25%，设平衡时消耗c（CH3OH）＝xmol，该可逆反应CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g）开始（mol/L）1300消耗（mol/L）x3xxx平衡（mol/L）1﹣x3（1﹣x）xx平衡时甲醇的物质的量分数＝×100%＝25%，x＝，则平衡时c（CO2）＝mol/L、c（H2）＝1mol/L、c（CH3OH）＝c（H2O）＝mol/L，化学平衡常数K＝＝＝，故B错误；C．240℃时，若充入2molCO2和6molH2，与原来相比，开始反应物浓度是原来的2倍，则压强是原来的2倍，增大压强平衡正向移动，导致二氧化碳和氢气的转化率增大，则平衡时甲醇的物质的量分数大于25%，故C正确；D．温度不变化学平衡常数不变，若起始时充入0.5molCO2、2molH2、1molCH3OH、1molH2O，其浓度商Qc＝＝0.25＜K，反应正向移动，故D正确；故选：B。11．（3分）在2L恒容密闭容器中充入2molX和1molY，发生反应：2X（g）+Y（g）⇌3Z（g）H＜0，反应过程持续升高温度，测得混合体系中X的体积分数与温度的关系如图所示。下列推断正确的是（）A．升高温度，平衡常数增大 B．W点X的正反应速率等于M点X的正反应速率 C．Q点时，Y的转化率最大 D．平衡时充入Z，达到新平衡时Z的体积分数比原平衡时大【考点】化学平衡的影响因素．【答案】C【分析】由图可知，W→Q为平衡建立过程，Q点为平衡点，Q→M说明升高温度混合体系中X的体积分数增大，则升高温度平衡逆向移动，正反应为放热反应，且平衡时充入Z，极限转化为反应物时，与原起始量成正比，为等效平衡，以此来解答．【解答】解：A．由上述分析可知，为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数K减小，故A错误；B．M点温度比W点温度高，则M点正反应速率大于W点正反应速率，故B错误；C．Q点为平衡点，为反应转化的最大限度，则Y的转化率最大，且Q点之后平衡逆向移动，故C正确；D．平衡时充入Z，极限转化为反应物时，与原起始量成正比，为等效平衡，新平衡时Z的体积分数与原平衡时相等，故D错误；故选：C。12．（3分）生铁在pH＝2和pH＝4的盐酸中发生腐蚀．在密闭容器中，用压强传感器记录该过程的压强变化，如图所示．下列说法中，不正确的是（）A．两容器中负极反应均为Fe﹣2e﹣═Fe2+ B．曲线a记录的是pH＝2的盐酸中压强的变化 C．曲线b记录的容器中正极反应是O2+4e﹣+2H2O═4OH﹣ D．在弱酸性溶液中，生铁能发生吸氧腐蚀【考点】原电池与电解池的综合．【答案】C【分析】据压强与时间关系图知，曲线a的压强随着反应的进行而逐渐增大，说明发生析氢腐蚀，对应的是酸性较强的pH＝2的盐酸溶液；曲线b的压强随着反应的进行而逐渐减小，说明发生吸氧腐蚀，对应的应是酸性较弱的pH＝4的盐酸溶液，根据原电池原理来分析解答．【解答】解：A．两个溶液中都发生电化学腐蚀，铁均作负极，电极反应式为Fe﹣2e﹣＝Fe2+，故A正确；B．曲线a的压强随着反应的进行而逐渐增大，说明发生析氢腐蚀，发生析氢腐蚀的条件是酸性较强，则该容器中的盐酸pH＝2，故B正确；C．曲线b的压强随着反应的进行而逐渐减小，说明发生吸氧腐蚀，对应的应是酸性较弱的pH＝4的盐酸溶液，电解质溶液呈酸性，正极反应为O2+4e﹣+4H+═2H2O，故C错误；D．曲线b的压强随着反应的进行而逐渐减小，说明发生吸氧腐蚀，对应的应是酸性较弱的pH＝4的盐酸溶液，所以在酸性溶液中生铁可能发生吸氧腐蚀，故D正确；故选：C。13．（3分）CN﹣会造成水体污染，某研究小组按图所示装置模拟电化学法除去CN﹣（实验数据如表）．实验（1）中一段时间后，在装置甲X极（Fe）附近滴入K3[Fe（CN）6]溶液，Fe表面有蓝色沉淀生成；装置乙石墨（Ⅰ）表面有无毒气体生成。已知：K3[Fe（CN）6]溶液具有氧化性实验序号电极（X）NaCl溶液浓度（mol/L）甲中石墨表面通入气体电流计读数（A）（1）Fe0.1空气I（2）Al0.1空气1.5I（3）Fe0.1O22I（4）Al0.5空气1.6I依据上述实验现象和数据，下列说法不正确的是（）A．仅依据实验（1）装置甲中的现象，不能确定X极（Fe）为负极 B．若实验（1）中X极换成Zn，则电流计读数的范围为1.5I～2I C．石墨（Ⅰ）的电极反应式：2CN﹣+12OH﹣﹣10e﹣═2+N2↑+6H2O D．相同条件下，X电极活性、O2浓度、电解质溶液浓度均会影响CN﹣处理效果【考点】原电池与电解池的综合．【答案】B【分析】A．甲池为原电池，K3[Fe（CN）6]具有氧化性，能将Fe氧化生成Fe2+；B．锌的活泼性介于铝和铁之间，根据表中数据分析判断；C．乙池为电解池，石墨（Ⅰ）为阳极，石墨（Ⅱ）为阴极，阳极上CN﹣放电生成和N2；D．根据表中信息可知，X电极活性、O2浓度、电解质溶液浓度均会影响CN﹣处理效果。【解答】解：A．K3[Fe（CN）6]具有氧化性，能将Fe氧化生成Fe2+，在Fe附近滴入K3[Fe（CN）6]溶液时Fe表面也会有蓝色沉淀生成，即不能依据实验（1）装置甲中的现象确定原电池的X极（Fe）为负极，故A正确；B．锌根据表中数据可知，金属越活泼，电流计的值越大，锌的活泼性介于铝和铁之间，则电流计读数的范围为I～1.5I，故B错误；C．乙池为电解池，石墨（Ⅰ）为阳极，阳极上CN﹣放电生成和N2，阳极反应式为2CN﹣+12OH﹣﹣10e﹣═2+N2↑+6H2O，故C正确；D．由表中信息可知，X电极越活泼、O2浓度越大、电解质溶液浓度越大，则电流计读数越大，即X电极活性、O2浓度、电解质溶液浓度均会影响CN﹣处理效果，故D正确；故选：B。14．（3分）某小组探究Cu与H2O2在不同条件下的反应，实验结果如下：装置实验试剂a现象与结果Ⅰ﹣10h后，液体变为浅蓝色，将铜片取出、干燥，铜表面附着蓝色固体，成分是Cu（OH）2Ⅱ8mL5mol/L氨水立即产生大量气泡，溶液变为深蓝色，将铜片取出、干燥，铜表面附着蓝色固体，成分是Cu（OH）2Ⅲ8mL5mol/L氨水和lgNH4Cl固体立即产生大量气泡，溶液变为深蓝色，将铜片取出、干燥，铜片依然保持光亮下列说法不正确的是（）A．I中生成Cu（OH）2的反应是Cu+H2O2═Cu（OH）2 B．由实验可知，增大c（OH﹣），H2O2的氧化性增强 C．增大c（NH4+）有利于[Cu（NH3）4]2+的生成 D．[Cu（NH3）4]2+可能是H2O2分解的催化剂【考点】性质实验方案的设计．【答案】B【分析】A.Ⅰ中蓝色固体为Cu（OH）2；B.Ⅲ中加入氨水后还加入了NH4Cl固体，抑制了一水合氨的电离，则pH：Ⅲ＜Ⅱ，则c（OH﹣）：Ⅲ＜Ⅱ；C.由离子方程式Cu2++4NH3⇌[Cu（NH3）4]2+可知增大c（NH4+）有利于[Cu（NH3）4]2+的生成；D.Ⅱ中加入氨水，生成[Cu（NH3）4]2+，立即产生大量气泡。【解答】解：A.Ⅰ中蓝色固体为Cu（OH）2，则化学方程式为Cu+H2O2═Cu（OH）2，故A正确；B.Ⅲ中加入氨水后还加入了NH4Cl固体，抑制了一水合氨的电离，则pH：Ⅲ＜Ⅱ，则c（OH﹣）：Ⅲ＜Ⅱ，但是现象中并没有减慢气泡速率，因此不能证明增大c（OH﹣），H2O2的氧化性增强，故B错误；C.由离子方程式Cu2++4NH3⇌[Cu（NH3）4]2+可知增大c（NH4+）有利于[Cu（NH3）4]2+的生成，故C正确；D.Ⅱ中加入氨水，生成[Cu（NH3）4]2+，立即产生大量气泡，说明[Cu（NH3）4]2+可能是H2O2分解的催化剂，故D正确；故选：B。二、填空题（5道大题，共58分）15．（12分）色酮类化合物K具有抗菌、降血脂等生理活性，其合成路线如图：已知：（R代表烃基）②（R、R′代表烃基）③（R、R1、R2、R3、R4代表烃基）（1）A的结构简式是；根据系统命名法，F的名称是1﹣丙醇．（2）试剂b的结构简式是．（3）C与足量的NaOH反应的化学方程式为．（4）G与新制Cu（OH）2反应的化学方程式为CH3CH2CHO+2Cu（OH）2+NaOHCH3CH2COONa+Cu2O↓+3H2O．（5）已知：①2HJ+H2O；②J的核磁共振氢谱只有两组峰．以E和J为原料合成K分为三步反应，写出有关化合物的结构简式：E：；J：．中间产物1：；中间产物2：．【考点】有机物的合成．【答案】（1）；1﹣丙醇；（2）；（3）；（4）CH3CH2CHO+2Cu（OH）2+NaOHCH3CH2COONa+Cu2O↓+3H2O；（5）；；；。【分析】根据D的结构简式及A的分子式知，A为，A发生硝化反应生成B为，结合D的结构简式知，B→C发生硝基间位溴代反应，故试剂a为Br2、FeBr3，C为；C发生水解反应、酸化得到D；F可以连续发生氧化反应生成H，结合F、H的分子式，可知F为CH3CH2CH2OH、G为CH3CH2CHO、H为CH3CH2COOH；（5）中①2HJ+H2O，②J分子中有两种化学环境不同的氢，可知J为；D发生信息①中的取代反应生成E，E中含有硝基、酚羟基、羰基，E中酚羟基与J先发生信息②中的取代反应生成中间产物1，然后中间产物1发生信息③中加成反应生成中间产物2，最后中间产物2发生消去反应得到K，由E的分子式、K的结构简式可知E为，故试剂b为，中间产物1为，中间产物2为。【解答】解：（1）A的结构简式是；F为CH3CH2CH2OH，根据系统命名法，F的名称是1﹣丙醇，故答案为：；1﹣丙醇；（2）试剂b的结构简式是，故答案为：；（3）C为，与足量氢氧化钠溶液反应的化学方程式为：，故答案为：；（4）G为CH3CH2CHO，与新制氢氧化铜悬浊液反应的化学方程式为：CH3CH2CHO+2Cu（OH）2+NaOHCH3CH2COONa+Cu2O↓+3H2O，故答案为：CH3CH2CHO+2Cu（OH）2+NaOHCH3CH2COONa+Cu2O↓+3H2O；（5）E为，J为，E中酚羟基与J先发生信息②中的取代反应生成中间产物1，然后中间产物1发生信息③中加成反应生成中间产物2，最后中间产物2发生消去反应得到K，故中间产物1为，中间产物2为，故答案为：；；；。16．（10分）不锈钢生产过程中产生的酸洗废液（含有、Cr2、Cu2+等）可以用零价铁（Fe）处理．处理前调节酸洗废液的pH＝2，进行如下实验：（1）在废液中投入足量铁粉，测得溶液中氮元素的存在形式及含量如表：初始浓度（mg/L）处理后浓度（mg/L）中的氮元素604.32中的氮元素00.34中的氮元素038.64溶液中的氮元素的总量6043.30①铁粉去除时，主要反应的离子方程式是4Fe+10H++＝4Fe2+++3H2O．②处理前后溶液中氮元素的总量不相等，可能的原因是有N2或氮的氧化物从溶液中逸出．（2）其他条件相同时，铁粉投入量（均足量）对废液中去除效果如图1：①0﹣20min之间铁粉的投入量不同，去除率不同的原因是铁粉表面积越大，反应速率越快．②已知：Ⅰ．在铁粉去除的过程中，铁粉表面会逐渐被FeOOH和Fe3O4覆盖．FeOOH阻碍Fe和的反应，Fe3O4不阻碍Fe和的反应．Ⅱ．2FeOOH+Fe2+＝Fe3O4+2H+在铁粉去除的过程中，下列措施能提高去除率的是bc．（填字母）a．通入氧气b．加入盐酸c．加入氯化亚铁溶液d．加入氢氧化钠溶液（3）相同条件下、同一时间段内，废液中共存离子对去除率的影响如图2：Cu2+和Cr2对去除率产生的不同影响及原因是Cu2+被Fe置换生成Cu，与Fe形成原电池，加快反应速率；Cr2氧化Fe2+生成Fe3+，进而形成FeOOH，阻碍反应进行．（4）向零价铁去除之后的溶液中投加氧化钙（填试剂名称），既可去除重金属离子又有利于氨的吹脱．【考点】物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用．【答案】见试题解答内容【分析】（1）①不锈钢生产过程中产生的酸洗废液（含有、Cr2、Cu2+等）可以用零价铁（Fe）处理．处理前调节酸洗废液的pH＝2，酸性溶液中硝酸根离子被还以为铵根离子，铁被氧化为亚铁离子；②处理前后溶液中氮元素的总量不相等可能被还原产物会生成氮气或氮的氧化物逸出；（2）①面积越大反应速率越快；②能提高去除率是促进反应正向进行，（3）Cu2+和Cr2对去除率产生的不同影响，图象分析可知铁置换铜在电解质溶液中形成原电池反应加快反应速率，Cr2氧化Fe2+生成Fe3+，生成的FeOOH阻碍Fe和的反应；（4）向零价铁去除之后的溶液中投加氧化钙反应生成氢氧化钙，可以吃的重金属，也可以结合铵根离子生成氨气，既可去除重金属离子又有利于氨的吹脱．【解答】解：（1）①铁粉去除时，主要反应的离子方程式是酸性溶液中硝酸根离子被还以为铵根离子，铁被氧化为亚铁离子，反应的离子方程式为：4Fe+10H++＝4Fe2+++3H2O，故答案为：4Fe+10H++＝4Fe2+++3H2O；②处理前后溶液中氮元素的总量不相等，可能的原因是：有N2或氮的氧化物从溶液中逸出，造成氮元素损失，故答案为：有N2或氮的氧化物从溶液中逸出；（2）①0﹣20min之间铁粉的投入量不同，去除率不同的原因是：铁粉表面积越大，反应速率越快，故答案为：铁粉表面积越大，反应速率越快；②在铁粉去除的过程中，下列措施能提高去除率的是a．通入氧气不能喜欢硝酸根离子，故a错误；b．加入盐酸，酸性溶液中硝酸根离子具有氧化性，可以继续反应，增大去除率，故b正确；c．加入氯化亚铁溶液，酸性溶液中喜欢更多硝酸根离子，能提高去除率，故c正确；d．加入氢氧化钠溶液不能提高去除率，故d错误；故答案为：bc；（3）相同条件下、同一时间段内，废液中共存离子对去除率的影响分析图中数值可知，Cu2+和Cr2对去除率产生的不同影响及原因是：Cu2+被Fe置换生成Cu，与Fe形成原电池，加快反应速率；Cr2氧化Fe2+生成Fe3+，进而形成FeOOH，阻碍反应进行，故答案为：Cu2+被Fe置换生成Cu，与Fe形成原电池，加快反应速率；Cr2氧化Fe2+生成Fe3+，进而形成FeOOH，阻碍反应进行；（4）向零价铁去除之后的溶液中投加氧化钙反应生成氢氧化钙，可以吃的重金属，也可以结合铵根离子生成氨气，既可去除重金属离子又有利于氨的吹脱，故答案为：氧化钙．17．（12分）开发CO2催化加氢合成二甲醚技术是有效利用CO2资源，实现“碳达峰、碳中和”目标的重要途径．（1）已知：①CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g）ΔH═﹣49.01kJ⋅mol﹣1②2CH3OH（g）⇌CH3OCH3（g）+H2O（g）ΔH═﹣24.52kJ⋅mol﹣1则CO2催化加氢直接合成二甲醚反应的热化学方程式为2CO2（g）+6H2（g）⇌CH3OCH3（g）+3H2O（g）ΔH＝﹣122.54kJ⋅mol﹣1．（2）CO2催化加氢直接合成二甲醚时还会发生副反应：CO2（g）+H2（g）⇌CO（g）+H2O（g）ΔH═+41.2kJ⋅mol﹣1．其他条件相同时，反应温度对CO2平衡总转化率及反应2.5小时的CO2实际总转化率影响如图1所示，反应温度对二甲醚的平衡选择性及反应2.5小时的二甲醚实际选择性影响如图2所示（已知：CH3OCH3的选择性═×100%）．①图1中，温度高于290℃，CO2平衡总转化率随温度升高而上升的原因可能是2CO2（g）+6H2（g）⇌CH3OCH3（g）+3H2O（g）ΔH＝﹣122.54kJ⋅mol﹣1．②图2中，在240℃～300℃范围内，相同温度下，二甲醚的实际选择性高于其平衡值，从化学反应速率的角度解释原因CO2催化加氢直接合成二甲醚的反应活化能较低，而合成二甲醚时的副反应CO2（g）+H2（g）⇌CO（g）+H2O（g）活化能较高，所以二甲醚的实际选择性高于其平衡值．③图1、图2中CO2实际总转化率和二甲醚实际选择性具体数据如下表：度/℃220240260280300CO2实际转化率%7.612.414.818.622.9二甲醚实际选择性%68.777.261.041.527.5据此确定CO2催化加氢直接合成二甲醚的最佳温度为240℃．④一定温度下，不改变反应时间和温度，能进一步提高CO2实际总转化率和二甲醚实际选择性的措施有增大压强；使用对反应2CO2（g）+6H2（g）⇌CH3OCH3（g）+3H2O（g）催化活性更高的催化剂（至少写出一项）．（3）如图所示是一种二甲醚和CO2直接制备碳酸二甲酯（）的电化学方法，b级的电极反应式为CH3﹣O﹣CH3﹣e﹣+＝．【考点】化学平衡的影响因素；热化学方程式；原电池与电解池的综合．【答案】（1）2CO2（g）+6H2（g）⇌CH3OCH3（g）+3H2O（g）ΔH＝﹣122.54kJ⋅mol﹣1；（2）①温度高于290℃，随温度升高，CO2（g）+H2（g）⇌CO（g）+H2O（g）平衡向右移动的程度大于2CO2（g）+6H2（g）⇌CH3OCH3（g）+3H2O（g）平衡向左移动的程度，使CO2的平衡转化率上升；②CO2催化加氢直接合成二甲醚的反应活化能较低，而合成二甲醚时的副反应CO2（g）+H2（g）⇌CO（g）+H2O（g）活化能较高，所以二甲醚的实际选择性高于其平衡值；③240；④增大压强；使用对反应2CO2（g）+6H2（g）⇌CH3OCH3（g）+3H2O（g）催化活性更高的催化剂；（3）CH3﹣O﹣CH3﹣e﹣+＝。【分析】（1）依据盖斯定律由已知反应的反应热计算未知反应的反应热；（2）①由温度变化对反应平衡的影响程度分析；②依据反应所需的活化能大小分析；③结合图象中转化率和选择性变化分析；④由外界条件对反应的影响分析；（3）由图可知，b极碳元素价态升高失电子作阳极，a极为阴极。【解答】解：（1）已知：①CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g）ΔH═﹣49.01kJ⋅mol﹣1，②2CH3OH（g）⇌CH3OCH3（g）+H2O（g）ΔH═﹣24.52kJ⋅mol﹣1，由盖斯定律①×2+②可得2CO2（g）+6H2（g）⇌CH3OCH3（g）+3H2O（g）ΔH＝（﹣49.01kJ⋅mol﹣1）×2+（﹣24.52kJ⋅mol﹣1）＝﹣122.54kJ⋅mol﹣1，故答案为：2CO2（g）+6H2（g）⇌CH3OCH3（g）+3H2O（g）ΔH＝﹣122.54kJ⋅mol﹣1；（2）①在240℃～300℃范围内，相同温度下，二甲醚的实际选择性高于其平衡值，原因为温度高于290℃，随温度升高，CO2（g）+H2（g）⇌CO（g）+H2O（g）平衡向右移动的程度大于2CO2（g）+6H2（g）⇌CH3OCH3（g）+3H2O（g）平衡向左移动的程度，使CO2的平衡转化率上升，故答案为：温度高于290℃，随温度升高，CO2（g）+H2（g）⇌CO（g）+H2O（g）平衡向右移动的程度大于2CO2（g）+6H2（g）⇌CH3OCH3（g）+3H2O（g）平衡向左移动的程度，使CO2的平衡转化率上升；②在240℃～300℃范围内，相同温度下，二甲醚的实际选择性高于其平衡值，原因为CO2催化加氢直接合成二甲醚的反应活化能较低，而合成二甲醚时的副反应CO2（g）+H2（g）⇌CO（g）+H2O（g）活化能较高，所以二甲醚的实际选择性高于其平衡值，故答案为：CO2催化加氢直接合成二甲醚的反应活化能较低，而合成二甲醚时的副反应CO2（g）+H2（g）⇌CO（g）+H2O（g）活化能较高，所以二甲醚的实际选择性高于其平衡值；③由表格数据可知，240℃时，二甲醚实际选择性最高，据此确定CO2催化加氢直接合成二甲醚的最佳温度为240℃，故答案为：240；④一定温度下，不改变反应时间和温度，能进一步提高CO2实际总转化率和二甲醚实际选择性的措施有增大压强；使用对反应2CO2（g）+6H2（g）⇌CH3OCH3（g）+3H2O（g）催化活性更高的催化剂，故答案为：增大压强；使用对反应2CO2（g）+6H2（g）⇌CH3OCH3（g）+3H2O（g）催化活性更高的催化剂；（3）b极为阳极，电极反应式为CH3﹣O﹣CH3﹣e﹣+＝，故答案为：CH3﹣O﹣CH3﹣e﹣+＝。18．（12分）铅精矿可用于冶炼金属铅，其主要成分为PbS。Ⅰ．火法炼铅将铅精矿在空气中焙烧，生成PbO和SO2。（1）用铅精矿火法炼铅的反应的化学方程式为2PbS+3O22PbO+SO2。（2）火法炼铅的废气中含低浓度SO2，可将废气通入过量氨水中进行处理，反应的离子方程式为2NH3•H2O+SO2═2++H2O。Ⅱ．湿法炼铅在制备金属铅的同时，还可制得硫磺，相对于火法炼铅更为环保。湿法炼铅的工艺流程如图：已知：①不同温度下PbCh2的溶解度如下表所示。温度（℃）20406080100溶解度（g）1.001.421.942.883.20②PbCl2为能溶于水的弱电解质，在Cl﹣浓度较大的溶液中，存在平衡：PbCl2（aq）+2Cl﹣（aq）⇌（aq）（3）浸取液中FeCl3的作用是使Pb元素从难溶固体PbS转化成溶液中的，S元素转化成单质硫成为滤渣。（4）操作a为加适量水稀释并冷却，该操作有利于滤液1中PbCl2的析出，分析可能的原因是加水稀释使PbCl2（aq）+2Cl﹣（aq）⇌（aq）平衡向左移动，温度降低，PbCl2溶解度减少。（5）将溶液3和滤液2分别置于如图所示电解装置的两个极室中，可制取金属铅并使浸取液中的FeCl3再生。①溶液3应置于阴极室（填“阴极室”或“阳极室”）中。②简述滤液2电解后再生为FeCl3的原理：阳极发生电极反应：Fe2+﹣e﹣═Fe3+，使c（Fe3+）升高，同时Cl﹣通过阴离子交换膜向阳极移动，使FeCl3再生。③若铅精矿的质量为ag，铅浸出率为b，当电解池中通过cmol电子时，金属铅全部析出，铅精矿中PbS的质量分数的计算式为。【考点】物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用．【答案】见试题解答内容【分析】铅精矿通过含有氯化铁和氯化钠溶液浸泡，加热，趁热过滤，得到含氯化铅、氯化亚铁的溶液和含有硫单质的滤渣，滤液加适量水稀释并冷却，得到氯化亚铁溶液和析出PbCl2，PbCl2加入氯化钠溶液，使平衡PbCl2（aq）+2Cl﹣（aq）⇌（aq）正向移动，得到溶液，在于上述的氯化亚铁溶液共同组成电解池，电解得到铅单质和含有氯化铁的溶液；（1）由题意，铅精矿在空气中焙烧，生成PbO和SO2，即与氧气反应，故反应方程式2PbS+3O22PbO+SO2；（2）二氧化硫是酸性气体，氨水显弱碱性，用氨水来吸收二氧化硫，得到相应的铵盐和水；（3）浸取液中FeCl3，增加了氯离子浓度，平衡：PbCl2（aq）+2Cl﹣（aq）⇌（aq），发生正向移动，让铅以的形式存在溶液中，另外三价铁离子具有氧化性，S2﹣离子具有还原性，发生氧化还原反应，使硫元素转化成单质硫；（4）PbCl2为能溶于水的弱电解质，存在平衡：PbCl2（aq）+2Cl﹣（aq）⇌（aq），加水稀释，氯离子的浓度降低，平衡逆向移动，冷却后，温度降低，PbCl2的溶解度降低，从而析出PbCl2固体；（5）①溶液3是含的溶液，要制得单质铅，元素铅的化合价降低，得到电子，发生还原反应，根据电解池的工作原理，阴极得到电子，故溶液3应放入阴极室；②阳极室是溶液2，溶液2是氯化亚铁溶液，亚铁离子在阳极失去电子，转化成三价铁离子，溶液中的阴离子氯离子通过阴离子交换膜，到达阳极室，与三价铁离子结合，得到氯化铁溶液，达到再生的目的；③由Pb2+→Pb，1molPb2+，转移2mol电子，当电解池中通过cmol电子时，金属铅全部析出，所以就有cmol的Pb析出，铅浸出率为b，求得原液中有铅离子物质的量，求得PbS的物质的量，从而求得m（PbS），铅精矿的质量为ag，算出质量分数。【解答】解：（1）由题意，铅精矿在空气中焙烧，生成PbO和SO2，即与氧气反应，故反应方程式2PbS+3O22PbO+SO2，故答案为：2PbS+3O22PbO+SO2；（2）二氧化硫是酸性气体，氨水显弱碱性，用氨水来吸收二氧化硫，得到相应的铵盐和水，故离子方程式为：2NH3•H2O+SO2═2++H2O，故答案为：2NH3•H2O+SO2═2++H2O；（3）浸取液中FeCl3，增加了氯离子浓度，当氯离子浓度较大时，溶液中存在平衡：PbCl2（aq）+2Cl﹣（aq）⇌（aq），正向移动，让铅以的形式存在溶液中，另外三价铁离子具有氧化性，S2﹣离子具有还原性，发生氧化还原反应，使硫元素转化成单质硫，故答案为：使Pb元素从难溶固体PbS转化成溶液中的，S元素转化成单质硫成为滤渣；（4）PbCl2为能溶于水的弱电解质，存在平衡：PbCl2（aq）+2Cl﹣（aq）⇌（aq），加水稀释，氯离子的浓度降低，平衡逆向移动，冷却后，温度降低，PbCl2的溶解度降低，从而析出PbCl2固体；故答案为：加水稀释使PbCl2（aq）+2Cl﹣（aq）⇌（aq）平衡向左移动，温度降低，PbCl2溶解度减少；（5）①溶液3是含的溶液，要制得单质铅，元素铅的化合价降低，得到电子，发生还原反应，根据电解池的工作原理，阴极得到电子，故溶液3应放入阴极室；故答案为：阴极室；②阳极室是溶液2，溶液2是氯化亚铁溶液，亚铁离子在阳极失去电子，转化成三价铁离子，溶液中的阴离子氯离子通过阴离子交换膜，到达阳极室，与三价铁离子结合，得到氯化铁溶液，达到再生的目的；故答案为：阳极发生电极反应：Fe2+﹣e﹣═Fe3+，使c（Fe3+）升高，同时Cl﹣通过阴离子交换膜向阳极移动，使FeCl3再生；③由Pb2+→Pb，1molPb2+，转移2mol电子，当电解池中通过cmol电子时，金属铅全部析出，所以就有cmol的Pb析出，铅浸出率为b，故原液中有铅离子物质的量为c/bmol，故PbS的物质的量也为mol，m（PbS）＝M（PbS）×n＝（207+32）×＝，铅精矿的质量为ag，质量分数＝，故答案为：。19．（12分）某小组欲用电解的方法获得Cu（OH）2，实验装置如图（电源装置略去）．（1）分别以NaOH溶液和NaCl溶液为电解质溶液制备Cu（OH）2．实验电