D．当溶液pH从3变成5时，主要的离子方程为：
HC2O4–+OH-=C2O42-+H2O
18．在金属Pt、Cu和铱（Ir）的催化作用下，密闭容器中的H2可高效转化酸性溶液中的硝态氮（NO3−）以达到消除污染的目的。
其工作原理的示意图如下：
下列说法不正确的是（）
A．气体层中Ir的表面发生反应：
H2+N2O＝N2+H2O
B．液体层中Cu电极面发生的电极反应之一：
NO3-+3e−+4H+＝NO↑+2H2O
C．若导电基体上的Pt颗粒增多，不利于降低溶液中的含氮量
D．以上原理说明电极材料Pt聚集状态不影响电极反应的选择性
二、填空题
19．【最新】诺贝尔化学奖授予约翰•古迪纳夫、斯坦利•惠廷厄姆和吉野彰三位科学家，以表彰他们在锂离子电池研发领域作出的贡献。
我国科学家设计了一种锂离子电池，并用此电池来电解含有Na2SO3的工业废水，获得硫酸等物质，如图所示：
（1）锂离子电池工作时，a极发生____反应（填写“氧化”或“还原”），Li+移向__极（填写“a”或“b”），写出b极的电极反应式为____________。
（2）电解池中物质A的化学式是______，其中右侧交换膜应选用______交换膜（填写“阳离子”或“阴离子”），该交换膜的作用是________________________，写出d极的电极反应式为____________。
（3）若电解池左侧溶液的体积为2L，其浓度由2mol•L-1变为4mol•L-1时，理论上电路中通过的电子是______mol。
三、实验题
20．某小组同学设计如下实验，研究亚铁盐与H2O2溶液的反应。
试剂
操作
现象
实验Ⅰ
酸化的0.5mol·L－1FeSO4溶液（pH=0.2），5%H2O2溶液（pH=5）
取2mL酸化的FeSO4溶液于试管中，加入5滴5%H2O2溶液
溶液立即变为棕黄色，稍后，产生气泡。
测得反应后溶液pH＝0.9
向反应后的溶液中加入KSCN溶液
溶液变红
实验Ⅱ
未酸化的0.5mol·L－1FeSO4溶液（pH=3），5%H2O2溶液（pH=5）
取2mL5%H2O2溶液于试管中，加入5滴未酸化的FeSO4溶液
溶液立即变为棕黄色，产生大量气泡，并放热，反应混合物颜色加深且有浑浊。
测得反应后溶液pH＝1.4
（1）已知H2O2是弱酸，其第一级的电离方程式是_________________，实验Ⅰ产生气泡的原因是______________。
（2）将实验Ⅱ反应的混合物过滤后，得到红褐色胶体。
写出生成红褐色胶体反应的离子方程式为________________。
对于生成红褐色胶体的原因，提出两种假设：
i.H2O2溶液氧化Fe2＋消耗H＋
ii.Fe2＋氧化的产物发生了水解
①根据实验Ⅱ记录否定假设i，理由是_______________。
②实验验证假设ii：
取Fe2（SO4）3溶液加热，溶液变为红褐色，pH下降，证明假设ii成立。
（3）若用FeCl2溶液替代FeSO4溶液，其余操作与实验Ⅱ相同，除了产生与Ⅱ相同的现象外，还生成刺激性气味气体，该气体能使湿润的蓝色石蕊试纸变红但不褪色。
推断该刺激性气味气体的化学式是_____________，从平衡移动原理解释产生该气体的原因是____________。
（4）由上述实验可知，亚铁盐与H2O2反应的现象与________，_________有关（至少写两点）。
四、工业流程题
21．分子筛[主要成分为Ca0.5x（AlO2）x（SiO2）x•wH2O及少量CoO、FeO]常用作吸附剂。
现用废分子筛来制取KAl（SO4）2•12H2O，其工艺设计如图所示：
（1）为了提高碱溶速率，可以采用的措施有__________，__________（至少写二点）。
（2）Ca0.5x（AlO2）x（SiO2）x•wH2O中Al元素的化合价是_____，操作X的名称是_____。
（3）分析生产流程，往滤液②中逐滴加入K2CO3时，有KAl（SO4）2•12H2O晶体析出，分离出晶体后的母液中c（CO32﹣）=2.5×10﹣6mol•L-1，c（SO42﹣）=2.5×10﹣3mol•L-1，通过计算说明晶体中是否有CaSO4，__________________。
已知该条件下，Ksp（CaCO3）=5.0×10﹣9，Ksp（CaSO4）=1.0×10-5。
（4）取10mL滤液②进行研究，实验发现K2CO3的加入量与KAl（SO4）2•12H2O晶体质量及纯度关系如图所示。
当K2CO3的加入量超过3.5g后，晶体的质量减少且纯度降低，其原因是____________________（用离子方程式表式）。
（5）焙烧明矾产生SO2，可用于制硫酸，已知25℃、101kPa时：
2SO2（g）+O2（g）
2SO3（g）△H1=﹣197kJ•mol-1
H2O（g）=H2O（l）△H2=﹣44kJ•mol-1
2SO2（g）+O2（g）+2H2O（g）=2H2SO4（l）△H3=﹣545kJ•mol-1
则1molSO3（g）与1molH2O（l）反应的反应热__________________。
五、原理综合题
22．有机物M和N发生催化醇解反应的方程式为M（l）+N（l）
P（l）+Q（l）ΔH＞0，已知：
正反应速率v正=k正·x（M）·x（N），逆反应速率v逆=k逆·x（P）·x（Q），其中k正、k逆为速率常数，x为各组分的物质的量分数，以物质的量分数表示的化学平衡常数为：
（1）在一定温度下，下列表述中能表明该醇解反应一定达到平衡状态的是_____（填序号）。
a.x（M）=x（N）b.x（Q）保持不变c.v逆保持不变d.k正=k逆
（2）在一定温度下，若M和N按物质的量之比1：
1、1：
2和2：
1进行初始投料，达到平衡后，初始投料比为_____（填“1：
1”、“1：
2”或“2：
1”）时，M的转化率最大；与初始投料比为1：
1相比，按2：
1投料时，化学平衡常数Kx____（填“增大”、“减小”或“不变”）。
（3）如图是M和N按物质的量之比1：
1初始投料，测得348K、343K、338K三个温度下M的转化率（α）随时间（t）的变化关系。
①已知曲线Ⅲ在该温度下的k正=0.5mol•min-1，计算B点的v逆=____mol•min-1。
②348K时，Kx=_______（计算结果保留2位有效数字）。
③在曲线Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ中，
的值最大的曲线是____；A、B、C、D四点中，v正最大的是______，v逆最大的是______。
参考答案
1．C
【解析】
【详解】
该“碱剂”的主要成分是一种盐，根据盐的水解原理可知该盐应该为强碱弱酸盐，选项中只有纯碱符合题意，故合理选项是C。
2．D
【详解】
A.煤、石油和天然气等化石能源在使用后不可能在短期内从自然界中得到补充，所以属于不可再生能源，A正确；
B.太阳能、氢能和生物质能都是可再生的无污染的新能源，B正确；
C.乙醇燃烧产物CO2、H2O通过光合作用转化为有机物淀粉、纤维素等，这些物质水解产物葡萄糖在酒化酶作用下又转化为乙醇，故乙醇属于可再生能源，可作汽车燃料，C正确；
D.氢气燃烧产生水的反应是放热反应，则水分解反应是吸热反应，消耗能量，催化剂只能改变反应途径，不能改变反应物、生成物的能量，D错误；
故合理选项是D。
3．B
【详解】
A.因溶液中存在二氧化碳的溶解平衡，开启啤酒瓶后，压强减小，二氧化碳逸出，能用勒夏特列原理解释，A不符合题意；
B.升温能够使活化分子数增加，物质含有的能量增加，有效碰撞次数增加，可加快SO2转化为SO3的速率，与化学平衡移动无关，B符合题意；
C.氯气与水反应存在化学平衡，饱和食盐水中Cl-的存在使氯气的反应平衡逆向移动，减少了氯气的溶解，可以使用平衡移动原理分析，C不符合题意；
D.FeCl3是强酸弱碱盐，在溶液中Fe3+水解产生Fe（OH）3和HCl，溶液蒸干，HCl挥发掉，得到Fe（OH）3固体，可以用平衡移动原理分析，D不符合题意；
故合理选项是B。
4．C
【详解】
A.电解CuCl2溶液产生Cu单质和Cl2，不符合反应事实，A错误；
B.NaHCO3是盐，属于强电解质，完全电离产生Na+、HCO3-，电离方程式为：
NaHCO3=Na++HCO3-，B错误；
C.符合反应事实，遵循中和热的含义，C正确；
D.燃烧热是1mol可燃物完全燃烧产生稳定的氧化物时放出的热量，方程式给出的是2molH2燃烧放出的热量，不符合燃烧热的概念，D错误；
故合理选项是C。
5．A
【详解】
A.在溶液中Cu2+发生水解反应：
Cu2++2H2O
Cu（OH）2+2H+，且还存在水电离平衡，水电离产生H+，所以0.1molCuSO4溶于水，溶液中阳离子数大于0.1NA，A正确；
B.CH3COOH是一元弱酸，在溶液中存在电离平衡，主要以电解质分子存在，所以0.1molCH3COOH溶于水，溶液中氢离子数小于0.1NA，B错误；
C.只有浓度，缺少溶液的体积，不能计算微粒的数目，C错误；
D.H2与N2生成NH3的反应为可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，因此一定条件下，0.3molH2与0.1molN2充分反应后，产物的分子总数小于0.2NA，D错误；
故合理选项是A。
6．D
【详解】
A.催化剂不改变反应的始、终态，则加入催化剂，该反应的反应热△H不变，A错误；
B.形成化学键释放能量，由图可知每生成2molA-B键，将释放bkJ能量，B错误；
C.该反应为吸热反应，则反应物的键能总和大于生成物的键能总和，C错误；
D.由热化学方程式可知，生成2molAB时吸热为100kJ，焓变等于正逆反应的活化能之差，所以正反应的活化能大于100kJ/mol，D正确；
故合理选项是D。
【点睛】
本题考查反应热与焓变，把握反应中能量变化、焓变计算、催化剂对反应的影响为解答的关键，注意选项C为解答的易错点，侧重考查学生的分析与应用能力。
7．A
【详解】
A.滴加酚酞显红色的溶液显碱性，含有大量的OH-，在碱性环境中，选项离子不能发生任何反应，可以大量共存，A正确；
B.由水电离出的c（H+）=10-13mol·L-1＜10-7mol·L-1，说明水的电离受到了抑制作用，溶液可能显酸性也可能显碱性，在酸性溶液中H+、CO32-会发生反应，不能大量共存，在碱性溶液中，OH-、NH4+会发生反应，也不能大量共存，B错误；
C.
=10-12的溶液是碱性溶液，含有大量OH-，Mg2+、OH-会反应产生Mg（OH）2沉淀，不能大量共存，C错误；
D.使甲基橙变红的溶液是酸性溶液，含有大量的H+，Fe2+、H+、NO3-会发生氧化还原反应，不能大量共存，D错误；
故合理选项是A。
8．A
【详解】
A.铜器上电镀银，镀件铜器作阴极，镀层金属银块作阳极，A正确；
B.电解法制镁时，要电解熔融态氯化镁，若电解氯化镁溶液，则在阴极上溶液中的H+得到电子变为H2逸出，不能得到金属Mg，B错误；
C.电解法生产铝时，若用钢网代替碳棒作阳极，则Fe在阳极被氧化，阴极上可能生成Fe，C错误；
D.电解精炼铜时，阳极反应的物质有Cu及活动性比Cu强的金属，活动性弱的Au、Ag等则以固体形成阳极泥，在阴极上溶液中的Cu2+得到电子变为单质Cu，所以阳极质量的减少与阴极质量的增加不一定相等，D错误；
故合理选项是A。
9．B
【详解】
A.纳米技术的应用，优化了催化剂的性能，提高了反应速率，但不能使平衡发生移动，因此物质的转化率不变，A错误；
B.反应的正反应是气体体积减小的反应，缩小容器的体积，导致体系的压强增大，化学平衡向气体体积减小的正反应方向移动，但平衡移动的趋势是微弱的，所以缩小容器的体积CO的浓度增大，B正确；
C.从平衡体系中分离出H2O（g），正反应速率瞬间不变，后会逐渐减小，C错误；
D.该反应的正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，反应物转化率会降低，工业生产中采用高温条件下进行，其目的是在高温下催化剂的化学活性高，能提高化学反应速率，缩短达到平衡所需要的时间，D错误；
故合理选项是B。
10．C
【详解】
A.用标准NaOH滴定未知浓度的醋酸溶液，滴定管必须用NaOH标准溶液润洗，锥形瓶不能润洗，A错误；
B.滴定时，眼睛要注视锥形瓶中溶液颜色的变化，B错误；
C.滴定前平视滴定管刻度线，滴定终点俯视刻度线，则消耗标准溶液体积偏小，使滴定结果偏低，C正确；
D.用酚酞试液作指示剂，开始时溶液为无色，当溶液由无色变为浅红色，且半分钟内不褪色为滴定终点，D错误；
故合理选项是C。
11．B
【详解】
A.氨水中的一水合氨是弱碱，只能部分电离，所以0.1mol/L氨水中c（OH-）<0.1mol/L，所以溶液的pH<13，A错误；
B.在溶液中存在H2O的电离平衡：
H2O
H++OH-及NH3·H2O的电离平衡：
NH3·H2O
NH4++OH-，所以根据电荷守恒可得：
c（OH-）=c（NH4+）+c（H+），B正确；
C.NH3·H2O电离产生OH-，对水的电离平衡起抑制作用，所以溶液中由水电离的c（OH-）<10-7，C错误；
D.加盐酸至中性，c（OH-）=c（H+），所以根据电荷守恒可知溶液中c（Cl-）=c（NH4+），D错误；
故合理选项是B。
12．A
【详解】
A.由图可知，反应物总能量高于生成物总能量，正反应为放热反应，降低温度平衡向正反应方向移动，NO2的含量降低，故A正确；
B.由图可知，0−2s内，二氧化氮的浓度变化量=0.8mol/L−0.4mol/L=0.4mol/L，故υ（NO2）=
=0.2mol/（L.s），υ（O3）=
υ（NO2）=0.1mol/（L.s），故B错误；
C.温度高，化学反应速率快，b点温度高于a点，故υ正：
b点>a点，此反应为放热反应，温度升高，平衡左移，故b点：
υ逆>υ正，故C错误；
D.容器中充入反应物，正反应速率瞬间加快，逆反应速率不变，故D错误；
答案选A。
【点睛】
在解决根据图像判断平衡移动的方向时，必须要认真观察图像中横坐标和纵坐标所代表的物理量，根据图像中物理量的增大和减小来判断外界条件影响下，反应进行的方向。
13．A
【详解】
A.K与N连接时，X为硫酸，该装置是原电池，铁作负极，石墨作正极，负极上铁失电子生成Fe2+，正极上H+放电生成H2，导致溶液中氢离子浓度降低，所以一段时间后溶液的pH增大，A正确；
B.K与N连接时，X为氯化钠，该装置是原电池，铁作负极，石墨作正极，石墨上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为：
O2+4e-+2H2O=4OH-，B错误；
C.K与M连接时，X为硫酸铜，该装置是电解池，石墨作阳极，铁作阴极，阳极上氢氧根放电，阴极上铜离子放电，电解产物是铜、氧气和硫酸，所以溶液的pH减小，C错误；
D.K与M连接时，X为氯化钠，该装置是电解池，石墨作阳极，铁作阴极，阳极上氯离子放电，所以阳极上的电极反应式为：
2Cl--2e-=Cl2↑，D错误；
故合理选项是A。
【点睛】
本题考查原电池和电解池原理，易错点是选项C，注意该反应中，实际上电解的是水，溶质的物质的量不变，而溶液的体积减小，所以溶质的物质的量浓度增大。
14．D
【详解】
A.1mol·L-1HB溶液，起始时HB的pH为0，则c（H+）=1mol/L，所以HB为强酸，A正确；
B.开始时1mol·L-1HA溶液，pH=2，则c（H+）=0.01mol/L<1mol/L，HA为弱酸，当电离达到平衡时K（HA）=
≈10-4，B正确；
C.M点溶液和N点溶液的pH相等，则M点溶液中c（A-）等于N点溶液中c（B-），C正确；
D.M、P两点的溶液中HA和HB的起始浓度相等，用等浓度的NaOH中和时，消耗等量的NaOH溶液，所以消耗的NaOH溶液体积：
P=M，D错误；
故合理选项是D。
15．D
【详解】
A.MgO消耗溶液中的H+，可促进Fe3+水解转化为Fe（OH）3沉淀而除去，因此在加热搅拌条件下加入MgO，可除去MgCl2溶液中的Fe3+，A正确；
B.AgCl的溶度积常数只与温度有关，温度不变，Ksp不变，B正确；
C.醋酸是弱酸，存在电离平衡，只有很少的醋酸发生电离，溶液
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