江蘇省鎮(zhèn)江、南京聯(lián)盟校2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期5月學(xué)情調(diào)查化學(xué)試題（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1江蘇省鎮(zhèn)江、南京聯(lián)盟校2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期5月學(xué)情調(diào)查試題本試卷分選擇題和非選擇題兩部分，共100分。考試用時75分鐘。注意事項(xiàng)：1.答題前，考生務(wù)必將自己的學(xué)校、姓名寫在答題卡上?？荚嚱Y(jié)束后，交回答題卡。2.可能用到的相對原子質(zhì)量：H-1N-14O-16Na-23一、單項(xiàng)選擇題：共14題，每題3分，共42分。每題只有一個選項(xiàng)最符合題意。1.化學(xué)與生產(chǎn)、生活、科研密切相關(guān)。下列說法錯誤的是（）A.月球探測器使用的太陽能電池板，其主要成分是單質(zhì)硅B.火星探測器上天線接收器外殼為鈦合金，鈦合金屬于金屬材料C.氮化硅陶瓷、光導(dǎo)纖維、硅酸鹽水泥均屬于新型無機(jī)非金屬材料D.火箭發(fā)射時使用液氫和液氧作推進(jìn)劑，是利用燃燒反應(yīng)提供能量〖答案〗C〖解析〗【詳析】A．硅元素處于元素周期表金屬與非金屬交界處，其單質(zhì)晶體硅是良好的半導(dǎo)體材料，因此可作為月球探測器使用的太陽能電池板，A正確；B．鈦合金是合金，屬于金屬材料，B正確；C．硅酸鹽水泥屬于傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料，C錯誤；D．氫氣燃燒產(chǎn)生大量熱量，因此可以為火箭發(fā)射反應(yīng)提供能量，D正確；故合理選項(xiàng)是C。2.下列選項(xiàng)所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化能一步實(shí)現(xiàn)的是（）A.B.C.D.〖答案〗B〖解析〗【詳析】A．S單質(zhì)的氧化性比較弱，S與Cu混合加熱，發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生Cu2S，A錯誤；B．H2SO4與Na2S發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)產(chǎn)生H2S，H2S與CuSO4反應(yīng)產(chǎn)生CuS、H2SO4，因此能夠直接發(fā)生相應(yīng)物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，B正確；C．Ca(ClO)2具有強(qiáng)氧化性，與具有還原性是物質(zhì)SO2會發(fā)生氧化還原反應(yīng)，不能反應(yīng)產(chǎn)生HClO，C錯誤；D．由于酸性：HCl＞H2SO3，所以將SO2氣體通入BaCl2溶液時，不能發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)產(chǎn)生BaSO3沉淀，D錯誤；故合理選項(xiàng)是B。3.C10H18在催化劑作用下發(fā)生脫氫反應(yīng)的過程如圖所示。下列說法不正確的是（）A.反應(yīng)的△H=(E1-E2)kJ/molB.反應(yīng)的C.C10H18(1)到C10H8(l)的反應(yīng)速率快慢主要由第2步反應(yīng)決定D.使用催化劑不會改變反應(yīng)的△H〖答案〗C〖解析〗【詳析】A．反應(yīng)的△H=正反應(yīng)活化能一逆反應(yīng)活化能=(E1-E2)kJ/mol，A正確；B．反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體分子數(shù)增大的反應(yīng)，則△S＞0，B正確；C．C10H18(1)到C10H8(l)的反應(yīng)速率快慢主要由慢反應(yīng)反應(yīng)決定，反應(yīng)的活化能越大，反應(yīng)速率越慢，由圖可知：第1步的活化能大于第2步，則C10H18(1)到C10H8(l)的反應(yīng)速率快慢主要由第1步反應(yīng)決定，C錯誤；D．反應(yīng)熱只取決于反應(yīng)物和生成物總能量的大小，與是否使用催化劑無關(guān)，因此使用催化劑不會改變反應(yīng)的△H，D正確；〖答案〗選C。4.最近科學(xué)家研究了一種在酸性介質(zhì)中利用電解原理進(jìn)行電化學(xué)固氮的方法，反應(yīng)機(jī)理示意圖如圖，氨氣在催化劑電極表面產(chǎn)生。下列說法不正確的是（）A.過程中存在H+發(fā)生還原反應(yīng)轉(zhuǎn)化為HB.在該過程中，氮?dú)夥肿又蠳≡N斷裂產(chǎn)生N原子C.在催化劑作用下，N2與H原子反應(yīng)可能生成N2H4D.與傳統(tǒng)工業(yè)合成氨法比較，電化學(xué)固氮法具有條件溫和的優(yōu)點(diǎn)〖答案〗B〖解析〗〖祥解〗【詳析】A．由圖可知H+轉(zhuǎn)化為H化合價降低，發(fā)生還原反應(yīng)，A正確；B．由圖可知，N2生成了NH3，但是不存在N原子，B錯誤；C．由圖可知，在反應(yīng)過程存在N2H4，C正確；D．與傳統(tǒng)工業(yè)合成氨法比較，電化學(xué)固氮法不需要高溫高壓，所以條件比較溫和，D正確；故選B。5.以反應(yīng)5H2C2O4+2+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O為例探究“外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響”。實(shí)驗(yàn)時，分別量取H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液，迅速混合并開始計(jì)時，通過測定溶液褪色所需時間來判斷反應(yīng)的快慢。下列說法不正確的是（）編號H2C2O4溶液酸性KMnO4溶液溫度/℃濃度/mol/L體積/mL濃度/mol/L體積/mL①0.102.00.0104.025②0.20200.0104.025③0.202.00.0104.050A.實(shí)驗(yàn)①測得KMnO4溶液的褪色時間為40s，則這段時間內(nèi)平均反應(yīng)速率v(KMnO4)=2.5×10-4mol·L-1·s-1B.實(shí)驗(yàn)①和②起初反應(yīng)均很慢，過了一會兒速率突然增大，可能是生成的Mn2+對反應(yīng)起催化作用C.實(shí)驗(yàn)①和實(shí)驗(yàn)②是探究濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，實(shí)驗(yàn)②和③是探究溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響D.實(shí)驗(yàn)①、②、③所加的H2C2O4溶液均要過量〖答案〗A〖解析〗【詳析】A.高錳酸鉀完全反應(yīng)，混合后溶液中高錳酸鉀濃度為：=×0.010mol/L，這段時間內(nèi)平均反應(yīng)速率v(KMnO4)==1.7×10?4mol?L?1?s?1，故A錯誤；B.在其它條件都相同時，開始速率很小，過一會兒速率突然增大，說明反應(yīng)生成了具有催化作用的物質(zhì)，其中水沒有這種作用，CO2釋放出去了，所以可能起催化作用的是Mn2+，故B正確；C.分析表中數(shù)據(jù)可知，實(shí)驗(yàn)①和實(shí)驗(yàn)②只是濃度不同，即實(shí)驗(yàn)①和實(shí)驗(yàn)②是探究濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響；實(shí)驗(yàn)②和③只是溫度不同，所以實(shí)驗(yàn)②和③是探究溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，故C正確；D.根據(jù)反應(yīng)方程式可得5H2C2O4?2MnO由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析可知，在這三個實(shí)驗(yàn)中，所加H2C2O4溶液均過量，故D正確；故選：A。6.研究金屬橋墩腐蝕及防護(hù)是跨海建橋的重要課題。下列有關(guān)判斷中正確的是（）A.用裝置①模擬研究時未見a上有氣泡，說明鐵沒有被腐蝕B.②中橋墩與外加電源正極連接能確保橋墩不被腐蝕C.③中采用了犧牲陽極的陰極保護(hù)法保護(hù)橋墩D.①②③中海水均是實(shí)現(xiàn)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的電解質(zhì)〖答案〗C〖解析〗【詳析】A．裝置①是吸氧腐蝕，a極是正極，氧氣得電子生成氫氧根離子，即O2+4e-+2H2O=4OH-，鐵是負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)生成亞鐵離子，即Fe-2e-=Fe2+，鐵被腐蝕，故A錯誤；B．金屬作電解池的陰極被保護(hù)，而鋼鐵橋墩與電源正極相連是陽極，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，即Fe-2e-=Fe2+，鋼鐵橋墩被腐蝕，故B錯誤；C．鋅比鐵活潑，作負(fù)極，鋅失電子，即Zn-2e-=Zn2+，所以③中采用了犧牲陽極的陰極保護(hù)法保護(hù)橋墩，故C正確；D．海水是混合物，不是化合物，既不是電解質(zhì)，也不是非電解質(zhì)，故D錯誤；

〖答案〗為C。7.微生物電池是指在微生物的作用下將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，這種裝置還可用于處理有機(jī)物廢水。一種用于處理含酚工業(yè)廢水的微生物電池的工作原理如圖所示。下列有關(guān)該微生物電池的說法中，錯誤的是（）A.正極反應(yīng)中有CO2生成 B.微生物促進(jìn)了反應(yīng)中電子的轉(zhuǎn)移C.質(zhì)子通過交換膜從負(fù)極區(qū)移向正極區(qū) D.電池總反應(yīng)為C6H6O+7O2=6CO2+3H2O〖答案〗A〖解析〗〖祥解〗微生物電池中，總反應(yīng)為C6H6O+7O2=6CO2+3H2O，C6H6O所在電極為負(fù)極，發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為C6H6O-28e-+11H2O=6CO2+28H+，O2所在電極為正極，發(fā)生得到電子的還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為O2+4H++4e-=2H2O，電池工作時，電子從負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極，內(nèi)電路中陽離子移向正極，陰離子移向負(fù)極，據(jù)此解答。【詳析】A．微生物電池中，C6H6O所在電極為負(fù)極，發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為C6H12O6-24e-+6H2O=6CO2+24H+，所以負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，且負(fù)極區(qū)有CO2生成，A錯誤；B．微生物的作用促進(jìn)了反應(yīng)C6H6O+7O2=6CO2+3H2O的發(fā)生，即促進(jìn)了反應(yīng)中電子的轉(zhuǎn)移，B正確；C．微生物電池電池工作時，內(nèi)電路中陽離子移向正極，陰離子移向負(fù)極，所以質(zhì)子通過交換膜從負(fù)極區(qū)移向正極區(qū)，C正確；D．由裝置圖可知，該電池實(shí)質(zhì)是C6H6O和O2反應(yīng)，即電池總反應(yīng)為C6H6O+7O2=6CO2+3H2O，D正確；故合理選項(xiàng)是A。8.工業(yè)上以CH4為原料制備H2的原理為CH4(g)＋H2O(g)?CO(g)＋3H2(g)。在一定條件下a、b兩個恒溫恒容的密閉容器中均通入1.1molCH4(g)和1.1molH2O(g)，測得兩容器中CO的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線分別為a和b。已知容器a的體積為10L，溫度為Ta，下列說法不正確的是（）A.容器a中CH4從反應(yīng)開始到恰好平衡時的平均反應(yīng)速率為0.025mol·L-1·min-1B.a、b兩容器的溫度可能相同C.在達(dá)到平衡前，容器a的壓強(qiáng)逐漸增大D.該反應(yīng)在Ta溫度下的平衡常數(shù)為27〖答案〗B〖解析〗〖祥解〗觀察兩容器中CO的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線a和b可知，當(dāng)CO的物質(zhì)的量保持不變時便達(dá)到平衡狀態(tài)，a容器用了4min，b容器用了6.5min，兩個容器中反應(yīng)快慢不同，因此溫度肯定不同。用三段式分析a容器中各物質(zhì)的相關(guān)量：【詳析】A．容器a中CH4從反應(yīng)開始到恰好平衡時的平均反應(yīng)速率為==0.025mol·L-1·min-1，故A正確；B．根據(jù)以上分析a、b兩容器的溫度不可能相同，故B錯誤；C．因?yàn)樵摲磻?yīng)條件為恒溫恒容，反應(yīng)后氣體的物質(zhì)的量增大，所以在達(dá)到平衡前，容器a的壓強(qiáng)逐漸增大，故C正確；D．該反應(yīng)在Ta溫度下的平衡常數(shù)為mol2·L-2=27mol2·L-2，故D正確；故選B。9.某MOFs的多孔材料剛好可將N2O4“固定”，實(shí)現(xiàn)了NO2與N2O4分離并制備HNO3，如圖所示：已知：；下列說法不正確的是（）A.高溫不利于N2O4的固定B.固定N2O4，能使平衡正移，有利于去除NO2C.本工藝制備HNO3的原理可以表達(dá)為D.多孔材料的孔徑越小，反應(yīng)正向進(jìn)行的程度越大〖答案〗D〖解析〗【詳析】A．已知：2NO2(g)N2O4(g)△H＜0，升高溫度，化學(xué)平衡逆向移動，N2O4的濃度減小，不利于N2O4的固定，A正確；B．N2O4被固定后，N2O4濃度減小，平衡正向移動，有利于NO2的去除，B正確；C．被固定的四氧化二氮和氧氣、水反應(yīng)生成硝酸，制備HNO3的原理為：2N2O4+O2+2H2O=4HNO3，C正確；D．某MOFs的多孔材料剛好可將N2O4“固定”，實(shí)現(xiàn)了NO2與N2O4分離并制備HNO3，若多孔材料的孔徑很小，N2O4就不容易被固定，則反應(yīng)正向進(jìn)行的程度更小，不利于實(shí)現(xiàn)了NO2與N2O4分離并制備HNO3，D錯誤；故合理選項(xiàng)是D。10.某密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：X(g)＋3Y(g)2Z(g)ΔH＜0。圖表示該反應(yīng)的速率(v)隨時間(t)變化的關(guān)系，t2、t3、t5時刻外界條件有所改變，但都沒有改變各物質(zhì)的初始加入量。下列說法中正確的是（）A.t2時加入了催化劑 B.t3時降低了溫度C.t5時增大了壓強(qiáng) D.t3～t4時間內(nèi)轉(zhuǎn)化率最低〖答案〗A〖解析〗【詳析】A．由圖可知，t2時刻，改變條件，正、逆反應(yīng)速率同等程度增大，平衡不移動，該反應(yīng)正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)平衡向正反應(yīng)移動，不可能是改變壓強(qiáng)，故改變條件為使用催化劑，選項(xiàng)A正確；B．t3時刻，改變條件，正、逆反應(yīng)速率降低，且正反應(yīng)速率降低更多，平衡向逆反應(yīng)移動，該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度降低，平衡向正反應(yīng)移動，故不可能為降低溫度，選項(xiàng)B錯誤；C．t5時刻，改變條件，正、逆反應(yīng)速率都增大，且逆反應(yīng)速率增大更多，平衡向逆反應(yīng)移動，該反應(yīng)正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)平衡向正反應(yīng)移動，不可能是改變壓強(qiáng)，該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)移動，故改變條件為升高溫度，選項(xiàng)C錯誤；D．t2時刻，使用催化劑，平衡不移動，X的轉(zhuǎn)化率不變，t3時刻，平衡向逆反應(yīng)移動，X的轉(zhuǎn)化率減小，t5時刻，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)移動，X的轉(zhuǎn)化率降低，則t6之后轉(zhuǎn)化率更低，t3～t4時間內(nèi)轉(zhuǎn)化率不會最低，選項(xiàng)D錯誤；〖答案〗選A11.反應(yīng)mX(g)nY(g)+pZ(g)ΔH，在不同溫度下的平衡體系中物質(zhì)Y的體積分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)變化的曲線如圖所示。下列說法錯誤的是（）A.該反應(yīng)的ΔH>0 B.m＜n+pC.B、C兩點(diǎn)化學(xué)平衡常數(shù)：KB>KC D.A、C兩點(diǎn)的反應(yīng)速率v(A)＜v(C)〖答案〗C〖解析〗【詳析】A．由圖可知溫度升高，Y的體積分?jǐn)?shù)增大，說明平衡正向移動，則正向?yàn)槲鼰岱磻?yīng)，故A正確；B．由圖可知，增大壓強(qiáng)，Y的體積分?jǐn)?shù)減小，說明平衡逆向移動，則m＜n+p，故B正確；C．對吸熱反應(yīng)來說，溫度升高，K增大，KB＜KC，故C錯誤；D．A、C溫度相同，C點(diǎn)壓強(qiáng)大，則C點(diǎn)的速率大于A點(diǎn)，故D正確；故選C。12.對于可逆反應(yīng)mA(s)＋nB(g)?eC(g)＋fD(g)，當(dāng)其他條件不變時，C的體積分?jǐn)?shù)[φ(C)]在不同溫度(T)和不同壓強(qiáng)(p)下隨時間(t)的變化關(guān)系如圖所示。下列敘述正確的是（）A.達(dá)到平衡后，若使用催化劑，C的體積分?jǐn)?shù)將增大B.該反應(yīng)的ΔH＜0C.化學(xué)方程式中，n>e＋fD.達(dá)到平衡后，增加A的質(zhì)量有利于化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動〖答案〗B〖解析〗【詳析】A．達(dá)到平衡后，使用催化劑，平衡不發(fā)生移動，C的體積分?jǐn)?shù)不變，A項(xiàng)錯誤；B．根據(jù)C的體積分?jǐn)?shù)在不同溫度下隨時間的變化關(guān)系可知，T2比T1先出現(xiàn)拐點(diǎn)，說明T2達(dá)到平衡所需時間短、反應(yīng)速率快，則T2＞T1，T2時C的平衡體積分?jǐn)?shù)比T1時小，說明升高溫度，平衡逆向移動，則逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)、正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，反應(yīng)的ΔH＜0，B項(xiàng)正確；C．根據(jù)C的體積分?jǐn)?shù)在不同壓強(qiáng)下隨時間的變化關(guān)系可知，p2比p1先出現(xiàn)拐點(diǎn)，說明p2達(dá)到平衡所需時間短、反應(yīng)速率快，則p2＞p1，p2時C的平衡體積分?jǐn)?shù)比p1時小，說明增大壓強(qiáng)，平衡逆向移動，則化學(xué)方程式中n＜e+f，C項(xiàng)錯誤；D．A呈固態(tài)，達(dá)到平衡后，增加A的質(zhì)量，平衡不移動，D項(xiàng)錯誤；〖答案〗選B。13.如圖所示為工業(yè)合成氨的流程圖。下列說法錯誤的是（）A.步驟①中“凈化”可以防止催化劑“中毒”B.步驟③、④、⑤均有利于提高原料的平衡轉(zhuǎn)化率C.工業(yè)合成氨反應(yīng)，該反應(yīng)能在低溫自發(fā)進(jìn)行D.步驟②中“加壓”既可以提高原料的轉(zhuǎn)化率，又可以加快反應(yīng)速率〖答案〗B〖解析〗〖祥解〗步驟①中“凈化”N2、H2，除去雜質(zhì)，以防止催化劑中毒，步驟②加壓，步驟③中發(fā)生合成氨的反應(yīng)，步驟④液化分離出NH3，步驟④液化分離出NH3，以此解答?！驹斘觥緼．步驟①中“凈化”是除去雜質(zhì)，以防止催化劑中毒，故A正確；B．步驟③催化劑只能提高反應(yīng)速率，不能提高平衡轉(zhuǎn)化率，合成氨反應(yīng)為放熱反應(yīng)，高溫不利于平衡正向移動，所以不能提高平衡轉(zhuǎn)化率；步驟④液化分離出NH3，可以使平衡正向移動，有利于提高原料的平衡轉(zhuǎn)化率；出有利于提高原料的平衡轉(zhuǎn)化率：所以步驟④、⑤有利于提高原料的的轉(zhuǎn)化率，步驟③不能，故B錯誤；C．工業(yè)合成氨反應(yīng)，氣體分子數(shù)減小，即，根據(jù)，低溫時才能使，所以該反應(yīng)能在低溫自發(fā)進(jìn)行，故C正確；D．合成氨的反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，加壓有利于平衡正向移動，提高原料轉(zhuǎn)化率，加壓也可以提高反應(yīng)速率，故D正確；故選B。14.CO2催化加氫可合成二甲醚，發(fā)生的主要反應(yīng)有：反應(yīng)Ⅰ：2CO2(g)＋6H2(g)CH3OCH3(g)＋3H2O(g)；ΔH1=-122.5kJ·mol-1反應(yīng)Ⅱ：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)；ΔH2=akJ·mol-1在恒壓、n始(CO2)和n始(H2)=1∶3時，若僅考慮上述反應(yīng)，平衡時CH3OCH3和CO的選擇性及CO2的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如圖中實(shí)線所示。CH3OCH3的選擇性=×100%，下列說法錯誤的是（）A.圖中曲線③表示平衡時CO2轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化B.a>0C.平衡時H2轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化可能如圖中虛線所示D.200℃時，使用對反應(yīng)Ⅰ選擇性高的催化劑可提高CH3OCH3的生產(chǎn)效率〖答案〗C〖解析〗〖祥解〗反應(yīng)Ⅰ焓變小于零，升高溫度，平衡Ⅰ逆向移動，則平衡時CH3OCH3選擇性隨溫度升高會下降，結(jié)合圖像可知，②表示平衡時CH3OCH3選擇性隨溫度的變化曲線；曲線①隨溫度升高上升，說明反應(yīng)Ⅱ?yàn)槲鼰岱磻?yīng)，升高溫度，平衡Ⅱ正向移動，導(dǎo)致CO的選擇性增大，故曲線③表示平衡時CO2轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化、曲線①表示平衡時CO的選擇性隨溫度的變化，反應(yīng)Ⅱ?yàn)槲鼰岱磻?yīng)，焓變大于零，故a>0；【詳析】A．由分析可知，曲線③表示平衡時CO2轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化，A正確；B．由分析可知，a>0，B正確；C．n始(CO2)：n始(H2)=1∶3，若只發(fā)生反應(yīng)Ⅰ，則二氧化碳和氫氣的平衡轉(zhuǎn)化率之比為1:1，若只發(fā)生反應(yīng)Ⅱ，則二氧化碳轉(zhuǎn)化率和氫氣轉(zhuǎn)化率之比為3:1，由于兩個反應(yīng)均發(fā)生，則1:1＜二氧化碳轉(zhuǎn)化率與氫氣的轉(zhuǎn)化率之比＜3:1；溫度升高平衡Ⅰ逆向移動，平衡Ⅱ正向移動，二氧化碳轉(zhuǎn)化率和氫氣轉(zhuǎn)化率之比越來越遠(yuǎn)離1:1，即相等，故圖中虛線不可能表示氫氣的平衡轉(zhuǎn)化率，C錯誤；D．使用對反應(yīng)Ⅰ選擇性高的催化劑，則單位時間內(nèi)生成CH3OCH3的速率加快，可提高CH3OCH3的生產(chǎn)效率，D正確；故選C。二、非選擇題：共3題，共58分。15.回答下列問題。（1）碳、氫、氧是煤炭有機(jī)質(zhì)的主體(占95%以上)，此外還有少量的硫、極少量的磷、氟、氯和砷等元素。向煤炭中加入一定量的CaO，能夠減少二氧化硫的排放，試寫出相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：___________。（2）傳統(tǒng)燃油(以C8H18為主)汽車的尾氣中含有一定量的CO、NO、SO2等對環(huán)境有害的氣體，空燃比[即m(空氣)∶m(燃料)]與尾氣中有害氣體的含量關(guān)系如圖所示，圖中X的化學(xué)式為___________。（3）SCR(選擇性催化還原)技術(shù)能有效降低柴油發(fā)動機(jī)中氮氧化物的排放，工作原理如圖所示(其中，尿素?zé)岱纸鉃镹H3和CO2)。SCR催化反應(yīng)器中用NH3還原NO2的化學(xué)方程式：___________。（4）另一種處理NO、NO2廢氣的方法是用燒堿進(jìn)行吸收，產(chǎn)物為NaNO2、NaNO3和H2O?，F(xiàn)有含0.5molNO、NO2尾氣，恰好被一定體積的25%NaOH溶液完全吸收。已知反應(yīng)后溶液中含有0.3molNaNO2。若將尾氣中NO與NO2的平均組成記為NOx，則x=___________(精確到小數(shù)后1位)?！即鸢浮剑?）2CaO+2SO2+O2=2CaSO4（2）CO2（3）8NH3+6NO27N2+12H2O（4）1.9〖解析〗（1）向煤炭中加入一定量的CaO，能夠減少二氧化硫的排放，相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2CaO+2SO2+O2=2CaSO4；（2）廢氣中的CO能夠與O2反應(yīng)產(chǎn)生CO2，反應(yīng)方程式為：2CO+O22CO2，燃料氣中空氣越多，O2含量就越大，上述反應(yīng)進(jìn)行的就越充分。根據(jù)圖像變化趨勢可知：在空燃比較小時，Y的含量很大，當(dāng)?shù)竭_(dá)14.7時迅速減小，空燃比越大，Y就越小，則Y表示CO；在空燃比較小時，X的含量很小，當(dāng)?shù)竭_(dá)接近14.7時，突然增大，以后幾乎不變，則X表示CO2；（3）尿素分解產(chǎn)生NH3、CO2，在SCR催化反應(yīng)器中，NH3、NO2在催化劑存在條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng)，產(chǎn)生N2、H2O，根據(jù)電子守恒、原子守恒，可得該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：8NH3+6NO27N2+12H2O；（4）NO、NO2氣體被NaOH溶液吸收，發(fā)生反應(yīng)：2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O和NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O，根據(jù)氮原子守恒可知，0.5molNO、NO2的混合氣體生成0.3molNaNO2，則同時反應(yīng)生成0.2molNaNO3。根據(jù)第一個反應(yīng)可知：生成0.2molNaNO3需要0.4mo1NO2，同時生成0.2molNaNO2，則由第二個反應(yīng)生成0.1molNaNO2，需要反應(yīng)消耗0.05molNO，所以0.5mol混合氣體中含有NO2的物質(zhì)的量是0.45mo1，根據(jù)氧原子守恒可得：x==1.9。16.I．鈦和鎢都是非常重要的材料金屬，鈦、鎢資源的高效利用有著非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。一種利用廢催化劑(含TiO2，WO3等)回收金屬Ti、W的工藝流程如圖所示。已知：偏鈦酸鈉(Na2TiO3)難溶于水；“酸洗”時，Na2TiO3轉(zhuǎn)化為可溶于水的TiOCl2或TiOSO4，TiOCl2或TiOSO4水解后得到H2TiO3沉淀。請回答下列問題：（1）為加快“堿浸”的速率，可采取的措施為___________(任寫兩條)；“堿浸”時生成偏鈦酸鈉的離子方程式為___________。（2）銳鈦型和金紅石型是TiO2最常見的兩種晶體類型，煅燒H2TiO3過程中，TiO2會發(fā)生“銳鈦型→金紅石型”轉(zhuǎn)化，固體質(zhì)量殘留率和晶型轉(zhuǎn)化率隨溫度變化如圖1所示，晶型轉(zhuǎn)化過程中的能量變化如圖2所示。設(shè)計(jì)用“過濾”所得Na2TiO3制備金紅石型TiO2的操作方案___________。(可選用的試劑：鹽酸溶液、硫酸溶液)Ⅱ．工業(yè)上先將金紅石(TiO2)轉(zhuǎn)化為TiCl4，然后可制得在醫(yī)療等領(lǐng)域具有重要用途的鈦(Ti)。已知在一定條件下如下反應(yīng)的熱化學(xué)方程式及平衡常數(shù)：i．kJmol；ii．2C(s，石墨)kJmol；iii．碳氯化法：(s石墨)(JKmol)；（3）△H3=___________；K3=___________(用含K1、K2的代數(shù)式表示)。反應(yīng)iii自發(fā)進(jìn)行的條件為___________(填“低溫”“高溫”或“任意溫度”)。（4）在VL的密閉容器中，投入一定量的TiO2、C、Cl2，進(jìn)行反應(yīng)iii的模擬實(shí)驗(yàn)。體系中氣體平衡組成比例(物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))隨溫度變化的理論計(jì)算結(jié)果如圖所示。設(shè)600時平衡體系氣體總物質(zhì)的量為n，反應(yīng)的平衡常數(shù)的值Kc=___________(用含n、V的代數(shù)式表示)。在200平衡時TiO2幾乎完全轉(zhuǎn)化為TiCl4。但實(shí)際生產(chǎn)TiCl4采用1000左右的反應(yīng)溫度，其理由是___________?！即鸢浮剑?）①.將廢催化劑粉碎、攪拌或增大NaOH溶液的濃度或加熱②.TiO2+2Na++2OH-=Na2TiO3↓+H2O（2）用鹽酸酸洗Na2TiO3，將生成的TiOCl2充分水解后，過濾洗滌得到H2TiO3，在950℃下煅燒H2TiO3至恒重（3）①.-59kJ/mol②.K1·K2③.任意溫度（4）①.②.1000℃高溫可提高反應(yīng)速率，相同時間內(nèi)能夠達(dá)到更多TiCl4產(chǎn)品〖解析〗由題給流程可知，廢催化劑加入氫氧化鈉溶液堿浸時，TiO2與NaOH溶液反應(yīng)轉(zhuǎn)化為難溶于水的Na2TiO3，WO3與NaOH溶液反應(yīng)轉(zhuǎn)化為Na2WO4，過濾得到Na2TiO3和Na2WO4。向Na2TiO3中加入鹽酸或硫酸將Na2TiO3轉(zhuǎn)化為TiOCl2或TiOSO4，TiOCl2或TiOSO4在溶液中水解生成H2TiO3，過濾得到H2TiO3，H2TiO3煅燒分解產(chǎn)生TiO2，電解熔融TiO2制得Ti；向Na2WO4溶液中加入Ca(OH)2將Na2WO4轉(zhuǎn)化為CaWO4沉淀，過濾得到CaWO4，經(jīng)一系列操作得到金屬W。（1）將廢催化劑粉碎、攪拌、增大氫氧化鈉溶液的濃度、加熱等措施能加快“堿浸”的速率；“堿浸”時，TiO2與NaOH溶液反應(yīng)產(chǎn)生Na2TiO3、H2O，根據(jù)已知條件可知：偏鈦酸鈉(Na2TiO3)難溶于水則“堿浸”時生成偏鈦酸鈉的離子方程式為TiO2+2Na++2OH-=Na2TiO3↓+H2O；（2）由晶型轉(zhuǎn)化過程中的能量變化示意圖可知，酸洗時應(yīng)加入鹽酸將偏鈦酸鈉轉(zhuǎn)化為TiOCl2，TiOCl2充分水解生成偏鈦酸，由固體質(zhì)量殘留率和晶型轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的示意圖可知，在950℃下煅燒偏鈦酸至恒重制得高純二氧化鈦，具體操作為：用鹽酸酸洗偏鈦酸鈉，將生成的TiOCl2充分水解后，過濾、洗滌得到偏鈦酸H2TiO3，在950℃下煅燒偏鈦酸至恒重制得純二氧化鈦；（3）觀察三個反應(yīng)的特點(diǎn)可知：ⅲ=ⅰ+ⅱ，所以△H3=△H1+△H2=+162kJ/mol-221kJ/mol=-59kJ/mol；根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的含義可知K1=，K2=，K3==×=K1·K2；當(dāng)反應(yīng)體系的自由能△G=△H-T△S＜0的反應(yīng)可自發(fā)進(jìn)行。對于反應(yīng)ⅲ，由于△S＞0、△H3＜0，△G＜0，因此反應(yīng)ⅲ自發(fā)進(jìn)行的條件為任意溫度下；（4）設(shè)600℃時平衡體系氣體總物質(zhì)的量為n，由圖可知，CO為0.05n，CO2為0.5n，體積為V，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=；根據(jù)圖像可知：在200℃平衡時TiO2幾乎完全轉(zhuǎn)化為TiCl4。但實(shí)際生產(chǎn)TiCl4采用1000℃左右的反應(yīng)溫度，這是由于在1000℃高溫可提高反應(yīng)速率，在相同時間內(nèi)得到更多的TiCl4產(chǎn)品。17.氯堿工業(yè)是高耗能產(chǎn)業(yè)，將電解池與燃料電池相組合的新工藝可以節(jié)能30%以上。（1）工藝甲中，相關(guān)物料的傳輸與轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示，其中的電極未標(biāo)出，所用的離子交換膜都只允許陽離子通過。①圖中X是___________(填化學(xué)式)，分析、比較圖示中a%與b%的大小：___________。②寫出燃料電池B中的正極反應(yīng)___________。（2）工藝乙中，某研究小組用甲醇燃料電池(采用鉑作為電極材料、電極上分別充入和、，電解質(zhì)為熔融的)作為電源，進(jìn)行電解飽和NaCl溶液