常州市武进区、金坛区2022-2023学年高一下学期期末质量调研
化学试卷
(时间：75分钟 满分100分)
可能用到的相对原子质量：H1 Cl2 N14 O16 Na23 K39 Mn55 Cu64
第Ⅰ卷(选择题共39分)
一、选择题：(本题包括13小题，每小题3分，共计39分，每小题只有一个选项符合题意)
1. 5月30日神州十六号载人飞船与中国空间站天和核心舱径向端口成功交会对接。下列有关空间站说法不正确的是
A. 外层热控保温材料石墨烯——无机材料
B. 外壳的烧蚀材料之一酚醛树脂——有机高分子材料
C. 外表面的高温结构陶瓷碳化硅——硅酸盐材料
D. 太阳能电池中的砷化镓——半导体材料
2. 乙烯()可用于脱除烟气中并回收单质硫，发生的反应：。下列有关说法正确的是
A. 中子数为18的硫原子： B. 的电子式：
C. 氧原子的结构示意图： D. 分子的空间填充模型：
3. 丙烯()与氯化氢反应生成l-氯丙烷()的能量随反应进程的变化如图所示，下列叙述正确的是
A. 第Ⅰ和Ⅱ两步反应均为放热反应
B. 1 mol 和1 mol 的总键能大于1 mol 总键能
C. 第Ⅰ步为整个反应快慢的决速步骤
D. 使用适当的催化剂能够改变
4. 在恒温恒容的密闭容器中发生 ，T℃时，该反应的化学平衡常数为K，下列说法正确的是
A. 其他条件相同，升高温度降低正反应速率、提高逆反应速率
B. T℃时，若时，则
C. 若容器内气体压强保持不变，该可逆反应达到化学平衡状态
D. 一定条件下，能完全转化为
5. 下列装置所示的实验中，能达到实验目的的是
A B C D
收集NO 灼烧制备 盐桥电池 铁表面镀锌
A. A B. B C. C D. D
6. 室温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A. 溶液中：、、、
B 无色透明溶液中：、、、
C. 强酸性溶液中：、、、
D. 强碱性溶液中：、、、
7. 下列物质的性质与用途具有对应关系的是
A. 易液化，可用作制冷剂 B. 浓具有吸水性，可用于干燥氮气
C. 有氧化性，可用作净水剂 D. Al的金属活泼性强，可用于制作铝金属制品
8. 下列依据实验现象推理得出的结论正确的是
选项 实验操作和现象 结论
A 某盐和混合研磨，产生 该盐是
B 某待测液中加入溶液，产生白色沉淀 待测液含有
C 铜片与浓硫酸加热，产生的气体通入品红溶液，品红褪色 生成气体
D 常温时向盛有浓硝酸的两支试管中分别投入铜片与铁片后，铜片逐渐溶解而铁片不溶解 金属性：Cu>Fe
A. A B. B C. C D. D
9. 以菱镁矿(主要成分为MgCO3，含少量FeCO3等物质) 为原料制备MgCl2·6H2O的实验流程如下图所示。下列说法正确的是
A. MgCO3与稀盐酸反应的离子方程式为CO+2H+ = CO2↑+H2O
B. 氧化过程说明氧化性： Cl2>Fe3+
C. “沉铁”后的溶液中大量存在Mg2+、NH、OH-、Cl-
D. 蒸干并灼烧MgCl2溶液可获得MgCl2·6H2O
10. 2023年1月31日常州氢湾在“两湖”创新区核心区正式启动，有百利科技等生产氢燃料电池零部件的8家高科技企业落户氢湾。某生物燃料电池以和为原料可在一定温度下制取，电池中含有固氮酶和氢化酶两种蛋白酶，工作原理如图。下列说法正确的是
A. a电极是燃料电池的正极
B. 电极b的电极反应式为：
C. 该电池适宜在高温下使用
D. 电池工作时氢离子通过交换膜由a极区向b极区移动
11. X、Y、Z、W为四种短周期主族元素，原子序数依次增大。X是原子半径最小的元素，Y原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，Z的原子序数是Y的2倍。下列说法正确的是
A. Y元素在元素周期表中的第IVA族
B. 原子半径：Z>W>Y
C. X与Y可以形成、两种离子化合物
D. Y、Z两种元素气态氢化物中，Z的气态氢化物稳定
12. 科学研究人员提出在有机碳源和微生物的作用下，可以实现大气中的氮循环(如图所示)，减少对环境的污染。下列说法正确的是
A. 转化成属于氮的固定
B. 图中氮的化合价仅有0、+3、+5
C. 转化过程中被甲醇氧化为N2
D. 与反应的离子方程式为：
13. 利用水煤气(主要成分、CO)可将高温下还原成硫单质，从而实现脱硫。主要发生了下列反应：
反应Ⅰ： kJ mol
反应Ⅱ： kJ mol
在恒压条件下用水煤气还原，起始时条件下，和的平衡转化率随温度变化的曲线如图所示。下列有关说法正确的是
A. 反应Ⅰ的平衡常数可表示为
B. 反应Ⅱ
C. 曲线B表示的平衡转化率随温度的变化
D. 的 kJ mol
第Ⅱ卷(非选择题共61分)
14. 按要求完成下列填空。
（1）下列变化过程，属于化学反应且放热的是_______。
①浓稀释②酸碱中和反应③Mg条与盐酸反应④与⑤铝热反应⑥碳高温条件下还原生成CO
（2）以为催化剂的光、热化学循环分解反应，为吸收“碳排放”提供了一个新途径，该反应的机理及各分子化学键完全断裂时的能量变化如图所示：
①上述过程①中，能量的变化形式是由_______转化为_______。
②写出分解生成CO和的热化学方程式_______。
③CO和作反应物的一种燃料电池，其构造如下图所示，Y为电池的_______(填“正”或“负”)极，向_______极移动(填“X”或“Y”)，负极电极反应式为_______。
（3）已知反应：kJ/mol，在一定温度下，取1mol和3mol放在1L密闭容器中，在催化剂条件下进行反应，测得平衡时反应放出的热量30.7kJ，则此温度下，该反应的平衡常数为_______。
15. 某化学小组探究铜与硝酸反应的快慢及产物。
（1）实验甲：将铜片放入盛有稀的试管中，开始无明显现象，后逐渐有小气泡生成，该气体是_______。在液面上方出现浅红棕色气体，溶液呈蓝色。
（2）实验乙：铜与浓反应，装置、现象如下：
实验装置 实验现象
A中：最初反应较慢，随后加快，反应剧烈，产生红棕色气体，溶液呈绿色；B中：溶液呈淡蓝色。
①A中铜与浓产生红棕色气体化学方程式是_______。
②实验现象“最初反应较慢，随后加快”的原因可能是_______。
（3）除上述可能原因外，有文献记载：铜与浓反应一旦发生就变快，是因为开始生成的溶于水形成(弱酸，不稳定，水溶液为淡蓝色)，它再和Cu反应，反应就加快。实验探究如下：
Ⅰ.向1 mL浓硝酸中加入几滴30% 溶液、铜片，反应较慢，溶液呈蓝色。
已知：浓硝酸与溶液不反应。
①Ⅰ实验中反应变慢的原因是_______。
②与水反应的离子方程式是_______。
③对、分别与Cu反应快慢进行实验探究。
序号 实验操作 实验现象
Ⅱ 取实验乙装置B中溶液，加入一定量固体，再加入铜片 立即产生无色气体；液体上方红棕色
Ⅲ 取B中溶液，放置一段时间，溶液变为无色后，再加入铜片 产生无色气体，较II慢；液面上方呈浅红棕色
a．III中“放置一段时间”的目的是_______。
b．实验Ⅱ、Ⅲ得出的实验结论是_______。
A．与Cu反应快 B．与Cu反应快
（4）化学小组同学结合实验甲、乙中被还原后的气体产物以及实验Ⅱ的产物，综合上述实验，分析判断甲中反应慢的原因，除了硝酸起始浓度小、反应过程中温度较低外，另一个重要原因是_______。
16. 是重要的化工原料，由软锰矿制备的一种工艺流程如图：
资料：①软锰矿的主要成分为，主要杂质有和
②金属离子沉淀的pH
开始沉淀时 1.5 3.4 5.8 6.3
完全沉淀时 2.8 4.7 7.8 8.3
③该工艺条件下，与反应。
（1）溶出
①溶出前，软锰矿需研磨。目的是_______。
②溶出时，Fe的氧化过程及得到的主要途径如图所示：
a.步骤Ⅱ是从软锰矿中溶出的主要反应，反应的离子方程式是_______。
b．若全部来自于反应，完全溶出所需Fe与的物质的量比值为2。而实际比值小于2，原因是_______。
（2）纯化的目的是为了除去溶液中的杂质。已知：溶液pH越小，的氧化性越强。纯化时先加入_______，后加入_______(选填“氨水”、“”)调溶液pH_______~_______，调pH到此范围的目的是_______。
（3）电解。纯化液经电解得。生成的电极反应式是_______。
（4）产品纯度测定。向0.45g产品中加入1.34g和足量稀硫酸，加热至充分反应。再用0.1000mol·L溶液滴定剩余至终点，消耗溶液的体积为20.00mL。
已知：，，计算该产品的纯度。(写出计算过程)_______。
17. 工业废水中的氨氮(以、形式存在)，可通过微生物法或氧化法处理，使水中氨氮达到国家规定的排放标准。
（1）微生物法：酸性废水中的部分在硝化细菌的作用下被氧气氧化为，再与作用生成。
①转化为的离子方程式为_______。
②与在转化为的反应中消耗与的物质的量之比为_______。
（2）次氯酸钠氧化法：向氨氮废水中加入NaClO，氨氮转化为而除去。
①NaClO氧化的离子方程式为_______。
②一定pH下，NaClO投加量对污水中氨氮去除率的影响如图所示。当时，总氮的去除率随的增大不升反降的原因是_______。
（3）活性炭-臭氧氧化法：活性炭-臭氧氧化氨氮的机理如图所示。*表示吸附在活性炭表面的物种，为羟基自由基，其氧化性比更强。
①活性炭-臭氧氧化氨氮的机理可描述为_______。
②其它条件不变调节废水的pH，废水中氨氮去除率随pH的变化如图所示。随pH增大氨氮去除率先明显增大，后变化较小，可能的原因是_______。
常州市武进区、金坛区2022-2023学年高一下学期期末质量调研
化学试卷 答案解析
(时间：75分钟 满分100分)
可能用到的相对原子质量：H1 Cl2 N14 O16 Na23 K39 Mn55 Cu64
第Ⅰ卷(选择题共39分)
一、选择题：(本题包括13小题，每小题3分，共计39分，每小题只有一个选项符合题意)
1. 5月30日神州十六号载人飞船与中国空间站天和核心舱径向端口成功交会对接。下列有关空间站说法不正确的是
A. 外层热控保温材料石墨烯——无机材料
B. 外壳的烧蚀材料之一酚醛树脂——有机高分子材料
C. 外表面的高温结构陶瓷碳化硅——硅酸盐材料
D. 太阳能电池中的砷化镓——半导体材料
【答案】C
【解析】
【详解】A．石墨烯是只有一个碳原子直径厚度的单层石墨，属于新型无机非金属材料，A项正确；
B．酚醛树脂是由酚（如苯酚或甲苯酚等）与醛（如甲醛）在酸或碱的催化下发生缩聚反应而成的有机高分子，属于有机高分子材料，B项正确；
C．碳化硅（SiC）不属于硅酸盐，高温结构陶瓷碳化硅不属于硅酸盐材料，属于新型无机非金属材料，C项错误；
D．太阳能电池中的砷化镓属于半导体材料，可将太阳能转化成电能，D项正确；
答案选C。
2. 乙烯()可用于脱除烟气中并回收单质硫，发生的反应：。下列有关说法正确的是
A. 中子数为18的硫原子： B. 的电子式：
C. 氧原子的结构示意图： D. 分子的空间填充模型：
【答案】D
【解析】
【详解】A．中子数为18的硫原子：，故A错误；
B．的电子式为，故B错误；
C．为O2-的结构示意图，故C错误；
D．为V形结构且O原子半径大于H原子半径，故空间填充模型为，故D正确；
故选D。
3. 丙烯()与氯化氢反应生成l-氯丙烷()的能量随反应进程的变化如图所示，下列叙述正确的是
A. 第Ⅰ和Ⅱ两步反应均为放热反应
B. 1 mol 和1 mol 的总键能大于1 mol 总键能
C. 第Ⅰ步为整个反应快慢的决速步骤
D. 使用适当的催化剂能够改变
【答案】C
【解析】
【详解】A．由图可知，第Ⅰ步反应为反应为总能量小于生成物总能量的吸热反应，故A错误；
B．1 mol 和1 mol 生成1 mol 为放热反应，故1 mol 和1 mol 的总键能小于1 mol 总键能，故B错误；
C．由图可知，第Ⅰ步反应的活化能大于第ⅠⅠ 步，故第Ⅰ步为整个反应快慢的决速步骤，故C正确；
D．催化剂只能改变反应的活化能，不能改变反应的，故D错误；
故选C。
4. 在恒温恒容的密闭容器中发生 ，T℃时，该反应的化学平衡常数为K，下列说法正确的是
A. 其他条件相同，升高温度降低正反应速率、提高逆反应速率
B. T℃时，若时，则
C. 若容器内气体压强保持不变，该可逆反应达到化学平衡状态
D. 一定条件下，能完全转化为
【答案】C
【解析】
【详解】A．升高温度，正逆反应速率都加快，故A错误；
B．T℃时，平衡时的平衡常数K=，故若时，平衡正向进行则，故B错误；
C．反应前后的气体系数和在变化，故恒容时，压强在变化，故压强保持不变时，该可逆反应达到化学平衡状态，故C正确；
D．可逆反应反应物的转化率不能达到100%，故D错误；
故选C。
5. 下列装置所示的实验中，能达到实验目的的是
A B C D
收集NO 灼烧制备 盐桥电池 铁表面镀锌
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A．NO难溶于水，故可用排水法收集，故A正确；
B．灼烧固体应在坩埚中，故B错误；
C．Zn电极的烧杯中的硝酸银溶液与锌可以直接反应，不能形成原电池，故C错误；
D．铁表面镀锌应使锌作阳极，与电源正极相连，故D错误；
故选A。
6. 室温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A. 溶液中：、、、
B. 无色透明溶液中：、、、
C. 强酸性溶液中：、、、
D. 强碱性溶液中：、、、
【答案】B
【解析】
【详解】A．铁离子与I-因发生氧化还原反应而大量共存，且与反应生成沉淀而不能大量共存，A不符合题意；
B．无色透明溶液中所给离子可共存，B符合题意；
C．强酸性溶液中碳酸氢根不能共存，C不符合题意；
D．铝离子与氢氧根生成沉淀而不能共存，D不符合题意；
故选B。
7. 下列物质的性质与用途具有对应关系的是
A. 易液化，可用作制冷剂 B. 浓具有吸水性，可用于干燥氮气
C. 有氧化性，可用作净水剂 D. Al的金属活泼性强，可用于制作铝金属制品
【答案】A
【解析】
【详解】A．氨气易液化，液氨挥发为气体吸收大量的热，所以可用作制冷剂，A项正确；
B．浓硫酸具有吸水性，但是氨气能与硫酸反应生成硫酸铵，故不能用浓硫酸干燥氨气，B项错误；
C．Fe3+易水解生成氢氧化铁胶体，胶体具有吸附性能吸附水中杂质而净水，不是因为Fe3+的氧化性，C项错误；
D．铝能与氧气反应在铝制品表面生成一层致密氧化物薄膜，从而阻止铝继续氧化，故铝可用于制造铝制品，D项错误。
答案选A
8. 下列依据实验现象推理得出的结论正确的是
选项 实验操作和现象 结论
A 某盐和混合研磨，产生 该盐是
B 某待测液中加入溶液，产生白色沉淀 待测液含有
C 铜片与浓硫酸加热，产生的气体通入品红溶液，品红褪色 生成气体
D 常温时向盛有浓硝酸的两支试管中分别投入铜片与铁片后，铜片逐渐溶解而铁片不溶解 金属性：Cu>Fe
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A．某盐和熟石灰混合研磨，产生NH3，说明该盐为铵盐，不一定是NH4Cl，故A错误；
B．某待测液中加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，该沉淀可能是硫酸钡、碳酸钡、氯化银，所以待测液含有或或Ag+，故B错误；
C．二氧化硫具有漂白性，铜片与浓硫酸加热，产生的气体通入品红溶液，品红褪色，生成SO2气体，故C正确；
D．铁和浓硝酸常温条件下发生了钝化，不能比较金属性，故D错误；
选C。
9. 以菱镁矿(主要成分为MgCO3，含少量FeCO3等物质) 为原料制备MgCl2·6H2O的实验流程如下图所示。下列说法正确的是
A. MgCO3与稀盐酸反应的离子方程式为CO+2H+ = CO2↑+H2O
B. 氧化过程说明氧化性： Cl2>Fe3+
C. “沉铁”后的溶液中大量存在Mg2+、NH、OH-、Cl-
D. 蒸干并灼烧MgCl2溶液可获得MgCl2·6H2O
【答案】B
【解析】
【分析】菱镁矿(主要成分MgCO3，含少量FeCO3等物质) 用稀盐酸酸浸，得氯化镁、氯化亚铁等混合溶液，通入氯气，把亚铁离子氧化为铁离子，再加氨水，得氢氧化铁沉淀，过滤，再从滤液中提取MgCl2·6H2O，据此回答；
【详解】A．MgCO3与稀盐酸反应的离子方程式为MgCO3+2H+ = CO2↑+H2O+Mg2+，A错误；
B． 氧化过程离子方程式为，氯气是氧化剂，铁离子为氧化产物，氧化剂的氧化性大于氧化产物，说明氧化性： Cl2>Fe3+，B正确；
C． “沉铁”后的溶液中大量存在Mg2+、NH、Cl-，NH与OH-因反应生成一水合氨而不能大量共存，C错误；
D．MgCl2·6H2O是结晶水合物，从溶液中获取该晶体时不能蒸干并灼烧，若蒸干灼烧MgCl2·6H2O会转变为碱式氯化镁、氢氧化镁、氧化镁等物质，D错误；
答案选B。
10. 2023年1月31日常州氢湾在“两湖”创新区核心区正式启动，有百利科技等生产氢燃料电池零部件的8家高科技企业落户氢湾。某生物燃料电池以和为原料可在一定温度下制取，电池中含有固氮酶和氢化酶两种蛋白酶，工作原理如图。下列说法正确的是
A. a电极是燃料电池的正极
B. 电极b的电极反应式为：
C. 该电池适宜在高温下使用
D. 电池工作时氢离子通过交换膜由a极区向b极区移动
【答案】D
【解析】
【分析】a极上MV+失去电子转化为MV2+，电极反应式为：MV+-e-=MV2+，所以a极是负极，b极为正极。
【详解】A．根据分析可知，a极是负极，故A错误；
B．从图示可以看出，在固氮酶表面，N2和MV+反应生成NH3和MV2+，氢化酶表面生成的H+通过交换膜进入右室，则电池工作时在固氮酶表面发生的反应为：N2+6H++6MV+=6MV2++2NH3，故B错误；
C．酶在高温条件下易失活，故C错误；
D．原电池中阳离子向正极运动，电池工作时氢离子通过交换膜由a极区向b极区移动，故D正确；
故选D。
11. X、Y、Z、W为四种短周期主族元素，原子序数依次增大。X是原子半径最小的元素，Y原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，Z的原子序数是Y的2倍。下列说法正确的是
A. Y元素在元素周期表中的第IVA族
B. 原子半径：Z>W>Y
C. X与Y可以形成、两种离子化合物
D. Y、Z两种元素气态氢化物中，Z的气态氢化物稳定
【答案】B
【解析】
【分析】X是原子半径最小的元素，X为H，Y原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，则Y为O，Z的原子序数为Y的2倍，Z为S，W为短周期主族元素且原子序数大于S，则W为Cl。
【详解】A．Y为O，在元素周期表中的第Ⅵ周期，A错误；
B．Cl和S比O多一个电子层，故原子半径均大于O，电子层数相同时，核电荷数越大，原子半径越小，则原子半径S>Cl>O，B正确；
C．H和O可以形成H2O、H2O2两种共价化合物，C错误；
D．O的非金属性强于S，则气态氢化物的稳定性H2O强于H2S，D错误；
故答案选B。
12. 科学研究人员提出在有机碳源和微生物的作用下，可以实现大气中的氮循环(如图所示)，减少对环境的污染。下列说法正确的是
A. 转化成属于氮的固定
B. 图中氮的化合价仅有0、+3、+5
C. 转化过程中被甲醇氧化为N2
D. 与反应的离子方程式为：
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A． 转化成不是N由游离态转化为化合态，不属于氮的固定，故A错误；
B． 图中氮的化合价除有0、+3、+5，图中还有-3价，故B错误；
C． 转化过程中被甲醇还原为N2，故C错误；
D． 与反应生成氮气和水，离子方程式为：，故D正确；
故选D。
13. 利用水煤气(主要成分、CO)可将在高温下还原成硫单质，从而实现脱硫。主要发生了下列反应：
反应Ⅰ： kJ mol
反应Ⅱ： kJ mol
在恒压条件下用水煤气还原，起始时条件下，和的平衡转化率随温度变化的曲线如图所示。下列有关说法正确的是
A. 反应Ⅰ的平衡常数可表示为
B. 反应Ⅱ的
C. 曲线B表示的平衡转化率随温度的变化
D. 的 kJ mol
【答案】D
【解析】
【详解】A．反应Ⅰ的平衡常数K=，A项错误；
B．反应Ⅱ的ΔH＞0，反应Ⅱ在高温下能发生，则ΔS＞0，B项错误；
C．升高温度，反应Ⅰ、Ⅱ都正向移动，由于起始时n(H2) ∶n(SO2)=2∶1与反应Ⅰ中H2与SO2的化学计量数之比相同，则反应Ⅰ中H2和SO2的平衡转化率相等，SO2还与CO发生了反应Ⅱ，故相同条件下，SO2的平衡转化率大于H2的平衡转化率，故曲线A表示SO2的平衡转化率随温度的变化，B曲线表示H2的平衡转化率随温度的变化，C项错误；
D．根据盖斯定律，将(反应Ⅰ-反应Ⅱ)×得H2(g)+CO2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH==+41.2kJ/mol，D项正确；
答案选D。
第Ⅱ卷(非选择题共61分)
14. 按要求完成下列填空。
（1）下列变化过程，属于化学反应且放热的是_______。
①浓稀释②酸碱中和反应③Mg条与盐酸反应④与⑤铝热反应⑥碳高温条件下还原生成CO
（2）以为催化剂的光、热化学循环分解反应，为吸收“碳排放”提供了一个新途径，该反应的机理及各分子化学键完全断裂时的能量变化如图所示：
①上述过程①中，能量的变化形式是由_______转化为_______。
②写出分解生成CO和的热化学方程式_______。
③CO和作反应物的一种燃料电池，其构造如下图所示，Y为电池的_______(填“正”或“负”)极，向_______极移动(填“X”或“Y”)，负极电极反应式为_______。
（3）已知反应：kJ/mol，在一定温度下，取1mol和3mol放在1L密闭容器中，在催化剂条件下进行反应，测得平衡时反应放出的热量30.7kJ，则此温度下，该反应的平衡常数为_______。
【答案】（1）②③⑤ （2） ①. 光能 ②. 化学能 ③. 2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)△H=+556kJ/mol ④. 正极 ⑤. Y ⑥.
（3）
【解析】
【小问1详解】
①浓稀释为放热的物理过程，不符合题意；②酸碱中和反应为放热的化学反应，符合题意；③Mg条与盐酸反应为放热的化学反应，符合题意；④与为吸热的化学反应，不符合题意；⑤铝热反应为放热的化学反应，符合题意；⑥碳高温条件下还原生成CO为吸热的化学反应，不符合题意；故选②③⑤。
【小问2详解】
①由图可知，过程①中能量的变化形式是由光能转化为化学能，故答案为：光能；化学能；
②由图可知，二氧化碳分解生成一氧化碳和氧气的反应为2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)，反应的焓变△H=1598kJ/mol×2-(1072kJ/mol×2+496kJ/mol)=+556kJ/mol，则反应的热化学方程式为2CO2(g)=2CO(g)+O2(g) △H=+556kJ/mol，故答案为：2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)△H=+556kJ/mol；
③由电子的移动方向可知，通入一氧化碳的X电极为燃料电池的负极，碱性条件下，一氧化碳在负极失去电子发生氧化反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为，通入氧气的Y电极为正极，溶液中的阳离子钾离子向正极Y电极移动，故答案为：正极；Y；；
【小问3详解】
根据题意，平衡时反应放出的热量30.7kJ，则氮气反应的物质的量为1mol×=mol，故有
K=。
15. 某化学小组探究铜与硝酸反应的快慢及产物。
（1）实验甲：将铜片放入盛有稀的试管中，开始无明显现象，后逐渐有小气泡生成，该气体是_______。在液面上方出现浅红棕色气体，溶液呈蓝色。
（2）实验乙：铜与浓反应，装置、现象如下：
实验装置 实验现象
A中：最初反应较慢，随后加快，反应剧烈，产生红棕色气体，溶液呈绿色；B中：溶液呈淡蓝色。
①A中铜与浓产生红棕色气体的化学方程式是_______。
②实验现象“最初反应较慢，随后加快”的原因可能是_______。
（3）除上述可能原因外，有文献记载：铜与浓反应一旦发生就变快，是因为开始生成的溶于水形成(弱酸，不稳定，水溶液为淡蓝色)，它再和Cu反应，反应就加快。实验探究如下：
Ⅰ.向1 mL浓硝酸中加入几滴30% 溶液、铜片，反应较慢，溶液呈蓝色。
已知：浓硝酸与溶液不反应。
①Ⅰ实验中反应变慢的原因是_______。
②与水反应的离子方程式是_______。
③对、分别与Cu反应快慢进行实验探究。
序号 实验操作 实验现象
Ⅱ 取实验乙装置B中溶液，加入一定量固体，再加入铜片 立即产生无色气体；液体上方红棕色
Ⅲ 取B中溶液，放置一段时间，溶液变为无色后，再加入铜片 产生无色气体，较II慢；液面上方呈浅红棕色
a．III中“放置一段时间”的目的是_______。
b．实验Ⅱ、Ⅲ得出的实验结论是_______。
A．与Cu反应快 B．与Cu反应快
（4）化学小组同学结合实验甲、乙中被还原后的气体产物以及实验Ⅱ的产物，综合上述实验，分析判断甲中反应慢的原因，除了硝酸起始浓度小、反应过程中温度较低外，另一个重要原因是_______。
【答案】（1）NO （2） ①. Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O ②. 反应放热，体系温度升高
（3） ①. H2O2与HNO2发生反应使HNO2浓度降低 ②. ③. 使HNO2完全分解 ④. B
（4）无HNO2生成
【解析】
【小问1详解】
Cu与稀硝酸反应生成Cu(NO3)2、NO和H2O，故该气体NO；
【小问2详解】
①Cu与浓硝酸反应生成Cu(NO3)2、NO2和H2O，其化学方程式为Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O；
②Cu与浓硝酸的反应是放热反应，随着反应的进行，溶液温度升高，因此最初反应较慢，随后加快；
【小问3详解】
①Ⅰ实验中反应变慢是由于H2O2与HNO2发生反应使HNO2浓度降低，导致速率减慢；
②与水反应生成硝酸、NO和水，其离子方程式为；
③HNO2不稳定，会发生分解反应，在实验III中“放置一段时间”的目的是使HNO2完全分解；实验Ⅱ中，B中溶液中含有硝酸，加入固体后反应产生HNO2，使HNO2浓度增大，再加入铜片后立即产生无色气体，实验Ⅱ中，将B中溶液放置一段时间，使HNO2充分分解，再加入铜片，产生无色气体，较Ⅱ慢，说明HNO2与铜反应更容易一些，故选B。
【小问4详解】
由实验Ⅱ、实验III对比可知，另一个重要原因是没有HNO2生成。
16. 是重要的化工原料，由软锰矿制备的一种工艺流程如图：
资料：①软锰矿的主要成分为，主要杂质有和
②金属离子沉淀的pH
开始沉淀时 1.5 3.4 5.8 6.3
完全沉淀时 2.8 4.7 7.8 8.3
③该工艺条件下，与反应。
（1）溶出
①溶出前，软锰矿需研磨。目的是_______。
②溶出时，Fe的氧化过程及得到的主要途径如图所示：
a.步骤Ⅱ是从软锰矿中溶出的主要反应，反应的离子方程式是_______。
b．若全部来自于反应，完全溶出所需Fe与的物质的量比值为2。而实际比值小于2，原因是_______。
（2）纯化的目的是为了除去溶液中的杂质。已知：溶液pH越小，的氧化性越强。纯化时先加入_______，后加入_______(选填“氨水”、“”)调溶液pH_______~_______，调pH到此范围的目的是_______。
（3）电解。纯化液经电解得。生成的电极反应式是_______。
（4）产品纯度测定。向0.45g产品中加入1.34g和足量稀硫酸，加热至充分反应。再用0.1000mol·L溶液滴定剩余至终点，消耗溶液的体积为20.00mL。
已知：，，计算该产品的纯度。(写出计算过程)_______。
【答案】（1） ①. 增大固体与浓硫酸接触面积，增大反应速率，提高浸出率 ②. MnO2+4H++2Fe2+Mn2++2Fe3++2H2O ③. 二氧化锰能够氧化单质铁为Fe2+，导致需要的Fe减少
（2） ①. MnO2 ②. NH3·H2O ③. 4.7 ④. 5.8 ⑤. 除去溶液中的Al3+、Fe3+
（3）Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+
（4）部分草酸钠与二氧化锰发生氧化还原发，剩余部分再与高锰酸钾反应()，则与二氧化锰反应的草酸钠为-=0.005mol；，则n(MnO2)=n(Na2C2O4)=0.005mol，产品纯度=×100%=96.6%
【解析】
【分析】软锰矿首先进行研磨，可增大固体与硫酸的接触面积，增大反应速率，提高浸出率；加入浓硫酸及过量的铁屑，铁屑与硫酸反应生成硫酸亚铁，亚铁离子与二氧化锰反应生成二价锰离子和铁离子；再电解锰离子的纯化液制取二氧化锰。
【小问1详解】
①研磨软锰矿可增大固体与浓硫酸接触面积，增大反应速率，提高浸出率；
②a.根据反应途径可知，二氧化锰与亚铁离子反应生成二价锰离子和铁离子，则反应的离子方程式为MnO2+4H++2Fe2+Mn2++2Fe3++2H2O；
b.根据方程式可知，Fe与MnO2的物质的量比值为2，实际反应时，二氧化锰能够氧化单质铁为Fe2+，导致需要的Fe减少，故实际比值(0.9)小于2。
【小问2详解】
MnO2的氧化性与溶液pH有关，且随酸性的减弱，氧化性逐渐减弱，溶液显酸性时，二氧化锰的氧化性较强，故纯化时先加入MnO2，后加入NH3·H2O，调溶液pH为4.7~5.8，除去溶液中的Al3+、Fe3+；
【小问3详解】
电解时，溶液呈酸性，Mn2+失电子，与水反应生成二氧化锰和氢离子，则电极反应式为Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+；
【小问4详解】
根据题意可知，部分草酸钠与二氧化锰发生氧化还原发，剩余部分再与高锰酸钾反应()，则与二氧化锰反应的草酸钠为-=0.005mol；，则n(MnO2)=n(Na2C2O4)=0.005mol，产品纯度=×100%=96.6%。
17. 工业废水中的氨氮(以、形式存在)，可通过微生物法或氧化法处理，使水中氨氮达到国家规定的排放标准。
（1）微生物法：酸性废水中的部分在硝化细菌的作用下被氧气氧化为，再与作用生成。
①转化为的离子方程式为_______。
②与在转化为的反应中消耗与的物质的量之比为_______。
（2）次氯酸钠氧化法：向氨氮废水中加入NaClO，氨氮转化为而除去。
①NaClO氧化的离子方程式为_______。
②一定pH下，NaClO的投加量对污水中氨氮去除率的影响如图所示。当时，总氮的去除率随的增大不升反降的原因是_______。
（3）活性炭-臭氧氧化法：活性炭-臭氧氧化氨氮的机理如图所示。*表示吸附在活性炭表面的物种，为羟基自由基，其氧化性比更强。
①活性炭-臭氧氧化氨氮的机理可描述为_______。
②其它条件不变调节废水的pH，废水中氨氮去除率随pH的变化如图所示。随pH增大氨氮去除率先明显增大，后变化较小，可能的原因是_______。
【答案】（1） ①. ②. 3：5
（2） ①. ②. NaClO将部分氨氮氧化为、留在废水中
（3） ①. 与活性炭表面吸附的作用生成，将活性炭表面吸附的转化为 ②. 随pH增大，活性炭上吸附的增多，生成增多；pH继续增大时，将转化为，不利于活性炭对氨氮的吸附
【解析】
【小问1详解】
①转化为 ，N元素化合价从-3升高到+5价，氧元素从0价降低到-2价，则按得失电子数守恒、电荷守恒、元素质量守恒得离子方程式为。
②与在转化为反应中，中N元素化合价从+5降低到0价，中N元素化合价从-3升高到0价，按得失电子数守恒、消耗与的物质的量之比为3：5。
【小问2详解】
①氧化氨气为氮气，反应中，氮元素从-3价升高到0价、氯元素从+1价降低到-1价，则按得失电子数守恒、元素质量守恒、电荷守恒得离子反应方程式为：。
②一定pH下，NaClO的投加量对污水中氨氮去除率的影响如图所示。当时，总氮的去除率随的增大不升反降、意味着溶液中生成了其它含氮的微粒，应该是氨气被氧化的产物，则原因是： NaClO将部分氨氮氧化为、留在废水中。
【小问3详解】
①由图可知：活性炭-臭氧氧化氨氮的机理可描述为：与活性炭表面吸附的作用生成，将活性炭表面吸附的转化为。
②结合信息可知：生成增多时反应速率增大。则随pH增大氨氮去除率先明显增大后变化较小的可能原因是：随pH增大，活性炭上吸附的增多，生成增多；pH继续增大时，将转化为，不利于活性炭对氨氮的吸附。
