浙江省寧波市奉化區(qū)2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期期末檢測化學(xué)試題

浙江省寧波市奉化區(qū)20232024學(xué)年高二上學(xué)期期末聯(lián)考化學(xué)試題說明：1.本卷考試時間：90分鐘，滿分100分。2.可能用到的相對原子質(zhì)量：H1Li7B11C12N14O16Na23Al27Si28Cl35.5Fe563.請把答案做在答題卷的指定區(qū)域，在試卷或草稿紙上作答一律無效。第Ⅰ卷選擇題部分(共48分)一、選擇題(本大題共16小題，每小題3分，共48分。每小題只有一個選項符合要求，不選、錯選、多選均不得分)1.我國提出2060年實(shí)現(xiàn)碳中和的目標(biāo)，體現(xiàn)了大國擔(dān)當(dāng)。碳中和中的碳是指A.碳原子 B.二氧化碳 C.碳元素 D.含碳物質(zhì)【答案】B【解析】【詳解】碳中和中的碳是指二氧化碳，減少二氧化碳的排放和充分利用二氧化碳轉(zhuǎn)化為其他物質(zhì)是碳中和的核心，故選B?！军c(diǎn)睛】2.下列關(guān)于反應(yīng)熱的說法正確的是A.使用催化劑只改變可逆反應(yīng)中正反應(yīng)的活化能B.反應(yīng)物的總鍵能小于生成物的總鍵能，則反應(yīng)為吸熱反應(yīng)C.反應(yīng)熱與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，而與反應(yīng)的途徑無關(guān)D.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=?571．6kJ?mol?1，則H2的燃燒熱為571．6kJ?mol?1【答案】C【解析】【詳解】A．使用催化劑使可逆反應(yīng)中正、逆反應(yīng)的活化能都改變，故A錯誤；B．反應(yīng)物的總鍵能小于生成物的總鍵能，說明生成物總鍵能大，釋放出能量，則反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故B錯誤；C．反應(yīng)熱與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)能量有關(guān)，而與反應(yīng)的途徑無關(guān)，故C正確；D．2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=?571.6kJ?mol?1，燃燒熱是指可燃物1mol完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物釋放的熱量，則H2的燃燒熱為285.8kJ?mol?1，故D錯誤；答案為C。3.嫦娥5號月球探測器帶回的月壤樣品的元素分析結(jié)果如圖，下列有關(guān)含量前六位元素的說法正確的是A.原子半徑：Al＜Si B.第一電離能：Mg＜CaC.Fe位于元素周期表的p區(qū) D.這六種元素中，電負(fù)性最大的是O【答案】D【解析】【詳解】A．Al、Si同周期，Al的核電荷數(shù)小于Si，原子半徑：Al>Si，故A錯誤；B．Mg、Ca同主族，同主族從上到下第一電離能減小，故B錯誤；C．Fe位于元素周期表的d區(qū)，故C錯誤；D．同周期元素從左到右電負(fù)性增大，同主族元素從上到下電負(fù)性減弱，則由此可知六種元素中電負(fù)性最大的為O，故D正確；故選：D。4.下列有關(guān)元素單質(zhì)或化合物的敘述正確的是A.P4分子呈正四面體，鍵角為109°28′B.NaCl焰色試驗為黃色，與Cl電子躍遷有關(guān)C.Cu基態(tài)原子核外電子排布符合構(gòu)造原理D.H2O是由極性鍵構(gòu)成的極性分子【答案】D【解析】【詳解】A．P4分子呈正四面體，4個P位于4個頂點(diǎn)，其中PPP鍵角為60°，故A錯誤；B．NaCl焰色試驗為黃色，與Na電子躍遷有關(guān)，故B錯誤；C．Cu基態(tài)原子核外電子排布為：1s22s22p63s23p63d104s1，此時能量最低，但不符合構(gòu)造原理，故C錯誤；D．H2O的空間構(gòu)型為V形，是由極性鍵構(gòu)成的極性分子，故D正確；答案為：D5.關(guān)于如圖所示各裝置的敘述正確的是A.圖1是化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，總反應(yīng)為B.圖2鐵釘發(fā)生吸氧腐蝕，導(dǎo)管中水面上升，負(fù)極反應(yīng)為C.圖3裝置可在鐵件表面鍍銅，溶液濃度不變D.圖4支撐海港碼頭基礎(chǔ)的鋼管樁與電源的負(fù)極相連，以防止被海水腐蝕【答案】D【解析】【詳解】A．該裝置為原電池裝置，化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，因為Fe比Cu活潑，因此Fe作負(fù)極，總反應(yīng)式為Fe+2Fe3+=3Fe2+，故A錯誤；B．發(fā)生吸氧腐蝕，遵循原電池工作原理，負(fù)極上發(fā)生Fe－2e=Fe2＋，正極上發(fā)生，具支試管中氣體壓強(qiáng)減小，因此導(dǎo)管中水面上升，故B錯誤；C．電鍍時，鍍件作陰極，鍍層金屬作陽極，因此待鍍鐵件作陰極，銅作陽極，故C錯誤；D．根據(jù)電解原理，鋼管樁與電源的負(fù)極相連，以防止被海水腐蝕，故D正確；答案為D。6.在密閉容器中，一定條件下，進(jìn)行如下反應(yīng)：NO(g)+CO(g)?N2(g)+CO2(g)ΔH=373.2kJ·mol1，達(dá)到平衡后，為提高該反應(yīng)的速率和NO的轉(zhuǎn)化率，采取的正確措施是A.加催化劑同時升高溫度 B.加催化劑同時增大壓強(qiáng)C.升高溫度同時充入N2 D.降低溫度同時增大壓強(qiáng)【答案】B【解析】【詳解】A．催化劑能加快化學(xué)反應(yīng)速率，升高溫度平衡逆向移動，NO轉(zhuǎn)化率降低，故A錯誤；B．催化劑能加快化學(xué)反應(yīng)速率，增大壓強(qiáng)平衡正向移動，增大NO轉(zhuǎn)化率，故B正確；C．升高溫度化學(xué)反應(yīng)速率加快，平衡逆向移動，充入N2平衡逆向移動，NO轉(zhuǎn)化率減小，故C錯誤；D．降低溫度化學(xué)反應(yīng)速率減慢，故D錯誤。答案選B。7.用90%的普通汽油與10%的燃料乙醇調(diào)和成乙醇汽油，可節(jié)省石油資源。已知乙醇的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓為，下列表示乙醇燃燒反應(yīng)的熱化學(xué)方程式正確的是A.B.C.D.【答案】A【解析】【詳解】燃燒熱是指在101kPa時，1mol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量。已知乙醇的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓為，則乙醇燃燒反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：，故選A。8.物質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)決定了物質(zhì)的性質(zhì)與變化。下列說法正確的是A.MgO的熔點(diǎn)高于NaCl的熔點(diǎn)B.金剛石與碳化硅晶體結(jié)構(gòu)相似，金剛石的硬度小于碳化硅C.CH3CH2CH2COOH的酸性比CH3COOH的酸性強(qiáng)D.HF晶體沸點(diǎn)高于HCl，是因為HCl共價鍵鍵能小于HF【答案】A【解析】【詳解】A．MgO、NaCl均離子晶體，半徑、，且、所帶電荷多，MgO晶體中晶格能大，故熔點(diǎn)高，A正確；B．金剛石與碳化硅都是共價晶體，結(jié)構(gòu)相似，碳原子半徑小于硅原子半徑，則鍵長：，鍵長越短，鍵能越大，則金剛石的硬度大于碳化硅，B錯誤；C．烴基為推電子基團(tuán)，烴基越大，羧基中HO的極性越弱，越難電離氫離子，酸性越弱，故丁酸的酸性弱于乙酸，C錯誤；D．HF和HCl屬于分子晶體，分子晶體的相對分子質(zhì)量越大，其沸點(diǎn)越高，但是HF分子間存在氫鍵，故HF晶體沸點(diǎn)高于HCl，D錯誤；故選A。9.某溫度下，在一個2L的密閉容器中，加入4molA和2molB進(jìn)行如下反應(yīng)：2A(g)＋B(g)C(s)＋3D(g)，反應(yīng)2min后達(dá)到平衡，測得生成1.6molC，下列說法不正確的是A.前2minD的平均反應(yīng)速率為1.2mol·L1·min1B.此時A的平衡轉(zhuǎn)化率是80%C.增大該體系的壓強(qiáng)，平衡向逆方向移動D.該溫度下平衡常數(shù)K=432【答案】C【解析】【分析】在2L的密閉容器中，加入4molA和2molB進(jìn)行反應(yīng)：2A(g)＋B(g)===C(s)＋3D(g)，反應(yīng)一段時間后達(dá)到平衡，測得生成1.6molC，則：【詳解】A．v(D)=ΔcD/Δt=4.8mol/(2L*2min)=1.2mol·L1·min1，A正確；B．達(dá)到平衡時，A的轉(zhuǎn)化率為3.2mol/4mol×100%=80%，B正確；C．該反應(yīng)為氣體體積不變的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)平衡不移動，C錯誤；D．該溫度下平衡常數(shù)K==(4.8/2)3/(0.8/2)2×(0.4/2)=432，D正確；故選D。10.下列說法不正確的是A.常溫下，2.0×107mol·L1的鹽酸中c(H+)=2.0×107mol·L1B.將KCl溶液從常溫加熱至80℃，溶液的pH變小但仍保持中性C.常溫下，NaCN溶液呈堿性，說明HCN是弱電解質(zhì)D.常溫下，pH為3的醋酸溶液中加水稀釋，溶液pH增大【答案】A【解析】【詳解】A．氯化氫是強(qiáng)電解質(zhì)，溶于水完全電離，2.0×107mol·L1的鹽酸中c(Cl－)=2.0×107mol·L1，溶液顯酸性，氫離子濃度大于氫氧根離子濃度，由于水還電離，所以溶液中氫離子濃度大于1.0×107mol·L1，A錯誤；B．氯化鉀不水解，將KCl溶液從常溫加熱至80℃，水的離子積常數(shù)增大，氫離子濃度增大，溶液的pH變小，由于氫離子濃度仍然等于氫氧根離子濃度，所以仍保持中性，B正確；C．常溫下，NaCN溶液呈堿性，是因為CN－水解，這說明HCN是弱電解質(zhì)，C正確；D．常溫下，pH為3的醋酸溶液中加水稀釋，電離程度增大但醋酸濃度減小是pH變化的主要因素，所以稀釋后氫離子濃度減小，溶液pH增大，D正確；答案選A。11.某物質(zhì)M是制造染料的中間體，它的球棍模型如圖所示，由短周期X、Y、Z、W四種元素組成，X元素原子半徑最小，W的軌道有一個未成對電子，Y、Z同主族。下列說法正確的是A.電負(fù)性： B.最簡單氫化物沸點(diǎn)：C.是極性分子 D.Z氧化物對應(yīng)的水化物為強(qiáng)酸【答案】C【解析】【分析】根據(jù)圖示結(jié)構(gòu)，X元素原子半徑最小，則X元素為氫；W的軌道有一個未成對電子，可能為3p1或3p5，根據(jù)圖示成鍵結(jié)構(gòu)可知W為氯；Y、Z同主族則Y為氧，Z為硫；據(jù)此分析?！驹斀狻緼．同一主族元素，從上往下，電負(fù)性減弱，故電負(fù)性氧>硫；同一周期，從左往右電負(fù)性增強(qiáng)，故電負(fù)性硫<氯，所以電負(fù)性：，故A錯誤；B．水分子間形成氫鍵，熔沸點(diǎn)增大，最簡單氫化物沸點(diǎn)：，故B錯誤；C．是H2O2，正負(fù)電荷中心不重合，屬于極性分子，故C正確；D．Z氧化物對應(yīng)的水化物可能是硫酸或亞硫酸，亞硫酸不是強(qiáng)酸，故D錯誤；答案為：C。12.微生物脫鹽電池是一種高效、經(jīng)濟(jì)的能源裝置。利用微生物處理有機(jī)廢水，可獲得電能，同時實(shí)現(xiàn)海水淡化?，F(xiàn)以溶液模擬海水，采用惰性電極，用下圖裝置處理有機(jī)廢水(以含的溶液為例)。下列說法不正確的是A.a極電極反應(yīng)為B.b極為正極C.隔膜1為陰離子交換膜，隔膜2為陽離子交換膜D.當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移電子時，模擬海水理論上除鹽【答案】D【解析】【分析】據(jù)圖可知a極上CH3COOˉ轉(zhuǎn)化為CO2和H+，C元素被氧化，所以a極為該原電池的負(fù)極，則b極為正極。【詳解】A．a(chǎn)極為負(fù)極，CH3COOˉ失電子被氧化成CO2和H+，結(jié)合電荷守恒可得電極反應(yīng)式為CH3COOˉ+2H2O8eˉ=2CO2↑+7H+，故A正確；B．由以上分析可知b極正極，故B正確；C．為了實(shí)現(xiàn)海水的淡化，模擬海水中的氯離子需要移向負(fù)極，即a極，則隔膜1為陰離子交換膜，鈉離子需要移向正極，即b極，則隔膜2為陽離子交換膜，故C正確；D．當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移1mol電子時，根據(jù)電荷守恒可知，海水中會有1molClˉ移向負(fù)極，同時有1molNa+移向正極，即除去1molNaCl，質(zhì)量為58.5g，則轉(zhuǎn)移電子時，模擬海水理論上除鹽，故D錯誤；故選：D。13.冠醚是由多個二元醇分子之間脫水形成的環(huán)狀化合物。18冠6可用作相轉(zhuǎn)移催化劑，其與K＋形成的螯合離子結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說法錯誤的是A.該螯合離子中碳與氧原子具有相同的雜化類型B.該螯合離子中所有非氫原子可以位于同一平面C.該螯合離子中有極性鍵與非極性鍵D.該螯合離子形成的晶體類型為離子晶體【答案】B【解析】【詳解】A．該螯合離子中C、O原子價電子對個數(shù)都是4，所以C、O原子都采用sp3雜化，C與O原子的雜化類型相同，A項正確；B．該螯合離子中C、O原子都采用sp3雜化，具有甲烷結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，甲烷為四面體結(jié)構(gòu)，所以該螯合離子中所有非氫原子不位于同一平面，B項錯誤；C．該螯合離子中存在的極性鍵有C－H、C－O、O－K鍵，非極性鍵為C－C鍵，含有極性鍵個數(shù)為24個C－H極性鍵、12個C－O極性鍵、6個O－K極性鍵，非極性鍵為6個，C項正確；D．離子化合物形成的晶體為離子晶體，該螯合離子為陽離子，其形成的晶體類型為離子晶體，D項正確；答案選B。14.有關(guān)晶體的結(jié)構(gòu)如圖所示，下列說法中錯誤的是A.在NaCl晶體中，距Na+最近的Cl形成為正四面體形B.在CaF2晶體中，每個晶胞平均占有4個Ca2+C.在金剛石晶體中，碳原子與碳碳鍵個數(shù)的比為1：2D.該氣態(tài)團(tuán)簇分子的分子式為E4F4或F4E4【答案】A【解析】【分析】【詳解】A．據(jù)圖可知距Na+最近的Cl位于棱心和體心，共6個，形成正八面體，A錯誤；B．Ca2+位于晶胞的頂點(diǎn)和面心，根據(jù)均攤法，個數(shù)為=4，B正確；C．金剛石中每個C原子形成4個共價鍵，每個共價鍵被兩個碳原子共用，所以每個碳原子具有2個共價鍵，即碳原子與碳碳鍵個數(shù)的比為1：2，C正確；D．該物質(zhì)由分子構(gòu)成，據(jù)圖可知每個分子含有4個F原子，4個E原子，所以分子式為E4F4或F4E4，D正確；綜上所述答案為A。15.氨(NH3)中氫含量高，是一種優(yōu)良的儲氫載體，可通過氨熱分解法制氫氣。在一定溫度下，將0.1molNH3通入3L的剛性密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)2NH3N2+3H2(此時容器內(nèi)總壓為200kPa)，各物質(zhì)的分壓隨時間的變化曲線如圖所示。下列說法錯誤的是A.時反應(yīng)達(dá)到平衡，時間內(nèi)的反應(yīng)速率B.該反應(yīng)的平衡常數(shù)約為K=1.33×104C.t2時加入催化劑可同時改變該反應(yīng)的速率和?HD.t2時將容器容積迅速縮小至原來的一半并保持不變，曲線b表示壓縮后N2分壓的變化【答案】C【解析】【詳解】A．密閉容器中，0.1molNH3總壓為200kPa，結(jié)合圖像可知時H2的分壓為120kPa，結(jié)合反應(yīng)2NH3N2+3H2，則n(H2)=，故，故A正確；B．由A分析可知，n(H2)=0.06mol，則n(N2)=0.02mol，反應(yīng)的氨氣的物質(zhì)的量為0.04mol，剩余n(NH3)=0.06mol，則該反應(yīng)的平衡常數(shù)約為K=1.33×104，故B正確；C．加入催化劑可以改變反應(yīng)的速率，但不能改變反應(yīng)的?H，故C錯誤；D．將容器容積迅速縮小至原來的一半并保持不變，則氮?dú)獾姆謮貉杆僭龃鬄樵瓉淼?倍，壓強(qiáng)增大，平衡向氣體總體積減小的方向移動，即逆向移動，氮?dú)獾姆謮簯?yīng)比原來的2倍小，曲線b表示壓縮后N2分壓的變化，故D正確；答案為：C。16.室溫下，用含少量的溶液制備的過程如題圖所示。已知，。下列說法正確的是A.溶液中：B.“除鎂”得到的上層清液中：C.溶液中：D.“沉錳”后的濾液中：【答案】C【解析】【詳解】A．溶液中存在電荷守恒：，A錯誤；B．“除鎂”得到的上層清液中為的飽和溶液，有，故，B錯誤；C．溶液中存在質(zhì)子守恒：，故，C正確；D．“沉錳”后的濾液中還存在F、等離子，故電荷守恒中應(yīng)增加其他離子使等式成立，D錯誤。故選C。【點(diǎn)睛】第Ⅱ卷非選擇題(共52分)二、填空題(共52分)17.Li是最輕的固體金屬，采用Li作為負(fù)極材料的電池具有小而輕、能量密度大等優(yōu)良性能，得到廣泛應(yīng)用?；卮鹣铝袉栴}：（1）下列Li原子電子排布圖表示的狀態(tài)中，能量最低和最高的分別為___________、___________。(填標(biāo)號)A．B．C．D．（2）Li+與H具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，小于，原因是___________。（3）LiAlH4是有機(jī)合成中常用的還原劑，LiAlH4中的陰離子空間構(gòu)型是___________、中心原子的雜化形式為___________。LiAlH4中，存在___________(填標(biāo)號)。A．離子鍵B．σ鍵C．π鍵D．氫鍵（4）Li2O是離子晶體，其形成過程能量轉(zhuǎn)化如圖(a)所示?？芍?，Li原子的第一電離能為___________kJ?mol1，O=O鍵的鍵能為___________kJ?mol1。（5）Li2O具有反螢石結(jié)構(gòu)，晶胞如圖(b)所示。已知晶胞參數(shù)為0.4665nm，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則Li2O的密度為___________g?cm3(列出計算式)?！敬鸢浮浚?）①.D②.C（2）Li+核電荷數(shù)較大，核對核外電子的吸引較大，所以半徑?。?）①.正四面體形②.sp3③.AB（4）①.520②.498（5）【解析】【小問1詳解】原子核外，軌道能量1s＜2s＜2p，則在下列Li原子電子排布圖表示的狀態(tài)中，能量最低和最高的分別為D、C?！拘?詳解】Li+與H具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，但Li的核電荷數(shù)比H大，則小于，原因是：Li+核電荷數(shù)較大，核對核外電子的吸引較大，所以半徑小。【小問3詳解】LiAlH4中，陰離子的中心Al原子的價層電子對數(shù)為4，則空間構(gòu)型是正四面體形、中心原子的雜化形式為sp3。LiAlH4中，存在離子鍵、共價鍵和配位鍵，共價鍵和配位鍵都屬于σ鍵，故選AB?！拘?詳解】Li原子的第一電離能是由每摩Li(g)轉(zhuǎn)化為每摩Li+(g)所需吸收的熱量，則為=520kJ?mol1，O=O鍵的鍵能是由1molO2(g)轉(zhuǎn)化為2molO(g)所需吸收的熱量，即為2×249kJ?mol1=498kJ?mol1?！拘?詳解】在Li2O晶胞中，含有Li+的個數(shù)為8，含有O2的個數(shù)為=4。已知晶胞參數(shù)為0.4665nm，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則Li2O的密度為=g?cm3。【點(diǎn)睛】計算晶胞中所含微粒個數(shù)時，可使用商余法。18.硼是一種用途廣泛的化工原料礦物，在生活中占有重要地位。請回答：（1）基態(tài)B原子的價層電子排布式是___________。（2）三氟化硼是有機(jī)合成中的一種催化劑，下列說法錯誤的是___________。A.液態(tài)BF3可以發(fā)生類似于水的電離反應(yīng)，其產(chǎn)物之一的空間構(gòu)型為三角錐形B.BF3與乙醚可通過配位鍵形成三氟化硼乙醚C.B4C3與水反應(yīng)生成炔烴D.BF3的水解產(chǎn)物之一是三元酸（3）某種硼的離子化合物BxAy晶胞如圖所示：①晶胞中A離子占據(jù)頂點(diǎn)、面心、棱心和體心位置，硼離子占據(jù)半數(shù)立方體空隙，BxAy的化學(xué)式為___________；②若將下底面左上角的A離子選為晶胞頂點(diǎn)，則位于體心的A離子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(，，)，已知該坐標(biāo)若出現(xiàn)負(fù)數(shù)是不合理的，寫出以X為晶胞頂點(diǎn)時剩余B離子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)___________；③已知該晶胞中BA的距離為apm，則BB的距離為___________pm；④沿XY軸45度夾角方向打出一道光，在晶胞后垂直于光的方向放置一塊屏幕，晶胞在屏幕上形成的部分投影如下，請補(bǔ)全。__________【答案】18.2s22p119.ACD20.①.BA2②.(，，)，(，，)，(，，)③.④.【解析】【小問1詳解】B是5號元素，其基態(tài)B原子的價層電子排布式是2s22p1；【小問2詳解】A．液態(tài)BF3可以發(fā)生類似于水的電離反應(yīng)，可以電離出F和BF，兩種微粒的空間構(gòu)型都不是三角錐形，A錯誤；B．BF3可以提供空軌道，乙醚中的氧可以提供孤電子對，兩者形成配位鍵，從而形成三氟化硼乙醚，B正確；C．B4C3與水反應(yīng)方程式為：B4C3+12H2O=4H3BO3+3CH4，C錯誤；D．BF3的水解方程式為：BF3+3H2O=H3BO3+3HF，兩種產(chǎn)物都是一元酸，D錯誤；故選ACD；【小問3詳解】①由圖可知B原子個數(shù)：4，A原子個數(shù)：8×+6×+12×+1=8，則BxAy的化學(xué)式為BA2；②根據(jù)晶胞中各個原子的相對位置關(guān)系可知，以X為晶胞頂點(diǎn)時剩余B離子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)分別為：(，，)，(，，)，(，，)；③已知該晶胞中BA的距離為apm，則晶胞參數(shù)為，BB的距離為；④根據(jù)晶胞中兩種原子的相對位置的關(guān)系可知，晶胞在屏幕上形成的部分投影補(bǔ)全后如下：。19.鐵酸鋅(ZnFe2O4)是可見光的敏感半導(dǎo)體材料，也可以用作脫硫劑，難溶于水和稀硫酸，以鋅灰(含ZnO及少量PbO、CuO、Fe2O3、SiO2)和Fe2(SO4)3為原料制備的ZnFe2O4的過程可以表示為下圖：已知：鋅和鋁都是活潑金屬，它們的單質(zhì)及化合物的性質(zhì)具有一定的相似性（1）請寫出ZnO與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式：___________。（2）下列說法正確的是___________。A.雜質(zhì)中的SiO2屬于酸性氧化物，能與Fe2O3反應(yīng)B.除雜過程包括加足量鋅粉、雙氧水氧化等步驟，除Pb2+和Cu2+外，與鋅粉反應(yīng)的離子還有Fe3+和H+C.碳酸氫鈉是為了調(diào)節(jié)溶液pH，也可以用弱堿NH3·H2O代替D.ZnFe2O4難溶于稀硫酸，但在SO2H2SO4體系中溶解度會明顯增大（3）浸取過程中為了提高鋅灰的浸取效果，還可以采取哪些方法(寫出兩種)___________。（4）700℃時ZnFe2O4會分解，設(shè)計實(shí)驗驗證ZnFe2O4中含有Fe元素：___________。（5）400℃時，裝有脫硫劑的硫化反應(yīng)器中，ZnFe2O4與H2、H2S反應(yīng)生硫化物，其化學(xué)方程式為___________?！敬鸢浮浚?）（2）ABD（3）攪拌、適當(dāng)增大稀硫酸的濃度（4）ZnFe2O4加熱分解后加入稀硫酸溶液，取少量溶解后溶液滴加幾滴硫氰化鉀溶液，若溶液變紅，說明其中含有鐵元素（5）【解析】【分析】鋅灰加入稀硫酸進(jìn)行浸取，二氧化硅酸性氧化物不反應(yīng)，其余均溶于硫酸轉(zhuǎn)化為硫酸鹽，除雜過程中加入鋅粉除去鉛和銅，加入碳酸氫鈉溶液沉鋅，生成鐵酸鋅沉淀，據(jù)此分析?！拘?詳解】鋅和鋁性質(zhì)相似，類比可知ZnO與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式：。答案為：?！拘?詳解】A.雜質(zhì)中的SiO2屬于酸性氧化物，F(xiàn)e2O3是堿性氧化物，兩者能反應(yīng)：Fe2O3+SiO2=Fe2(SiO3)2，故正確；B.結(jié)合上述分析，浸取時生成的硫酸鉛、硫酸銅、硫酸鐵、硫酸均與鋅粉發(fā)生反應(yīng)，故正確；C.用弱堿NH3·H2O代替時，易生成氫氧化鐵、氫氧化鋅雜質(zhì)，故錯誤；D.在SO2H2SO4體系中，SO2具有還原性，易于三價鐵發(fā)生氧化還原反應(yīng)，故ZnFe2O4的溶解度會明顯增大，故正確。答案為：ABD?！拘?詳解】浸取過程中為了提高鋅灰的浸取效果，還可以采取哪些方法攪拌、適當(dāng)升溫或適當(dāng)增大稀硫酸的濃度等。答案為：攪拌、適當(dāng)增大稀硫酸的濃度?！拘?詳解】ZnFe2O4加熱分解后加入稀硫酸溶液，取少量溶解后的溶液滴加幾滴硫氰化鉀溶液，若溶液變紅，說明其中含有鐵元素。答案為：ZnFe2O4加熱分解后加入稀硫酸溶液，取少量溶解后的溶液滴加幾滴硫氰化鉀溶液，若溶液變紅，說明其中含有鐵元素?！拘?詳解】ZnFe2O4與H2、H2S反應(yīng)生硫化物，其化學(xué)方程式為：答案為：。20.中國空間站已實(shí)現(xiàn)有人長期駐留時代，空間站的水氣整合系統(tǒng)利用“薩巴蒂爾反應(yīng)”，將CO2轉(zhuǎn)化為CH4和水蒸氣，配合O2生成系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)O2的再生。回答下列問題：Ⅰ.薩巴蒂爾反應(yīng)為：CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)ΔH1（1）常溫常壓下，已知：①H2和CH4的燃燒熱(ΔH)分別為285.5kJ/mol和890.0kJ/mol；②H2O(l)=H2O(g)ΔH2=+44.0kJ/mol。則ΔH1=___________kJ/mol。（2）在某一恒容密閉容器中加入CO2、H2，其分壓分別為15kPa、30kPa，加入催化劑并加熱使其發(fā)生薩巴蒂爾反應(yīng)。研究表明CH4的反應(yīng)速率v(CH4)=1.2×106p(CO2)p4(H2)(kPa﹒s1)，某時刻測得H2O(g)的分壓為10kPa，則該時刻v(H2)=___________kPa·s1。（3）研究發(fā)現(xiàn)薩巴蒂爾反應(yīng)的歷程，前三步歷程如圖所示。其中吸附在Pt/SiO2催化劑表面用“﹒”標(biāo)注，Ts表示過渡態(tài)。從物質(zhì)吸附在催化劑表面到形成過渡態(tài)的過程會___________(填“放出熱量”或“吸收熱量”)；反應(yīng)歷程中最小能壘(活化能)步驟的化學(xué)方程式為___________。Ⅱ.某研究團(tuán)隊經(jīng)實(shí)驗證明，CO2在一定條件下與H2O發(fā)生氧再生反應(yīng)：CO2(g)+2H2O(g)CH4(g)+2O2(g)ΔH1=+802.3kJ/mol（4）恒壓條件時，按c(CO2)：c(H2O)=1：2投料，進(jìn)行氧再生反應(yīng)，測得不同溫度下平衡時體系中各物質(zhì)濃度的關(guān)系如圖。350℃時，A點(diǎn)的平衡常數(shù)為K=___________(填計算結(jié)果)。為提高CO2的轉(zhuǎn)化率，除改變溫度外，還可采取的措施為___________。（5）氧再生反應(yīng)可以通過酸性條件下半導(dǎo)體光催化轉(zhuǎn)化實(shí)現(xiàn)；反應(yīng)機(jī)理如圖所示：催化劑的催化效率和CH4的生成速率隨溫度的變化關(guān)系如圖所示。300℃到400℃之間，CH4生成速率加快的原因是___________。【答案】（1）164.0（2）0.48（3）①.吸收熱量②.?CO+?OH+?H+3H2(g)=?CO+3H2(g)+H2O(g)或?OH+?H=H2O(g)（4）①.1②.減少c(CO2)∶c(H2O)的投料比(或及時移出產(chǎn)物)（5）300℃到400℃之間，溫度比催化劑對甲酸的生成速率影響大，因此溫度升高，化學(xué)反應(yīng)速率加快，所以甲酸生成速率加快【解析】【小問1詳解】H2和CH4的燃燒熱(ΔH)分別為285.5kJ/mol和890.0kJ/mol,可知熱化學(xué)方程式：則a.H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH=285.5kJ/mol,b.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=890.0kJ/mol；c.H2O(l)=H2O(g)ΔH2=+44.0kJ/mol,根據(jù)蓋斯定律，4a+2cb得：CO2(g)+4H2(g)?CH4(g)+2H2O(g)ΔH1=164.0kJ/mol,故答案為：164.0；【小問2詳解】列三段式有：，根據(jù)v(CH4)=1.2×106p(CO2)p4(H2)(kPa?s1)計算，v(CH4)=1.2×106p(CO2)p4(H2)(kPa?s1)=1.2×106×10×104=0.12kPa?s1，根據(jù)方程式分析，甲烷和氫氣的速率比為1：4，所以v(H2)=0.48kPa?s1，故答案為：0.48；【小問3詳解】從圖分析，每個從物質(zhì)吸附在催化劑表面到形成過渡態(tài)的過程會吸收熱量；反應(yīng)歷程中最小能壘(活化能)步驟為最后一步，化學(xué)方程式?CO+?OH+?H+3H2(g)=?CO+3H2(g)+H2O(g)，故答案為：吸收熱量；?CO+?OH+?H+3H2(g)=?CO+3H2(g)+H2O(g)或?OH+?H=H2O(g)；【小問4詳解】350℃時，A點(diǎn)時CO2、CH4的濃度相同，由反應(yīng)可知CO2和H2O按1∶2投料，同時按照1∶2反應(yīng)，則平衡時H2O的濃度為CO2的2倍，O2的濃度是甲烷濃度的2倍，則平衡常數(shù)=1，為提高CO2的轉(zhuǎn)化率，需使平衡正向移動，除改變溫度外，還可以減少c(CO2)∶c(H2O)的投料比(或及時移出產(chǎn)物)，故答案為：1；減少c(CO2)∶c(H2O)的投料比(或及時移出產(chǎn)物)；【小問5詳解】由圖可知溫度在250℃時，催化劑的轉(zhuǎn)化效率達(dá)到最大值，溫度在升高到300℃過程中催化劑的轉(zhuǎn)化效率明顯下降，但超過300℃后又明顯增加，可判斷是溫度本省對反應(yīng)的影響導(dǎo)致的，溫度升高反應(yīng)速率加快，故答案為：300℃到400℃之間，溫度比催化劑對甲酸的生成速率影響大，因此溫度升高，化學(xué)反應(yīng)速率加快，所以甲酸生成速率加快。21.鐵黃是一種重要的化工產(chǎn)品。由生產(chǎn)鈦白粉廢渣制備鐵黃的過程如下。資料：i．鈦白粉廢渣成分：主要為FeSO4·H2O，含少量TiOSO4和不溶物ii．TiOSO4+(x+1)H2OTiO2·xH2O↓+H2SO4iii．0.1mol/LFe2+生成Fe(OH)2，開始沉淀時pH=6.3，