2024届高三化学高考备考一轮复习——含碳化合物的性质和应用
一、单选题
1．葛洪《抱朴子》云：扶南出金刚(金刚石)，生水底石上，如钟乳状，体似紫石英，可以刻玉，人没水取之，虽铁椎击之亦不能伤。下列说法错误的是（ ）
A．金刚石的硬度大，可以雕刻玉石
B．金刚石在空气中可以燃烧
C．金刚石是一种特殊的金属材料
D．石墨在一定条件下可以转化成金刚石
2．2022年11月20日晚卡塔尔世界杯正式开幕。在此次史上最“壕”的世界杯中，中国元素随处可见。下列有关说法错误的是
A．世界杯吉样物“拉伊卜”毛绒玩具主要来自中国义乌，所用的材料是以羊毛为原料的绒线，其主要成分为蛋白质
B．中国铁建打造的主场馆——卢塞尔体育场内幕墙设置的完全封闭的隔热玻璃属于混合物
C．中国宇通新能源客车的引入有助于实现卡塔尔 “碳中和”的世界杯目标
D．中国电建承建的阿尔卡萨光伏电站使用的电池材料主要为二氧化硅
3．《本草纲目》中的“石碱”条目下写道:“采蒿蓼之属……晒干烧灰,以原水淋汁……久则凝淀如石……浣衣发面,甚获利也。”下列说法中错误的是（ ）
A．“石碱”的主要成分易溶于水
B．“石碱”俗称烧碱
C．“石碱”可用作洗涤剂
D．“久则凝淀如石”的操作为结晶
4．氧化物在生产生活中有广泛应用。下列有关氧化物的性质与用途具有对应关系的是（ ）
A．CO有还原性，可用于高炉炼铁
B．SiO2硬度高，可用作半导体材料
C．Al2O3具有两性，可用作耐火材料
D．ClO2易溶于水，可用于自来水消毒
5．化学创造美好生活。下列生产活动的化学知识解读不准确的是（ ）
选项 生产活动 化学知识解读
A 干冰用于人工降雨 干冰是固体二氧化碳，可溶于水
B 农村用草木灰作肥料使用 草木灰中含有钾盐，可当钾肥使用
C 用氦气填充飞艇 氦气化学性质稳定，密度小
D 利用二氧化硅制作光导纤维 二氧化硅具有良好的导光能力
A．A B．B C．C D．D
6．2022年1月，国务院办公厅印发了《中央生态环境保护整改工作办法》，凸显了国家治理环境的决心和力度。下列说法错误的是（ ）
A．工业上用氨水消除燃煤烟气中的
B．纳米铁粉主要通过物理吸附除去污水中的等重金属离子
C．中国空间站宇航员采用多次蒸馏的方法，从尿液中分离出纯净水，实现了水的再生循环
D．中国科学院在国际上首次实现了从到淀粉的全合成，有利于促进“碳中和”
7．关于Na、Fe、C和Cl元素形成的物质，下列说法正确的是（ ）
A．C元素形成的单质中金刚石硬度最大
B．NaH、和HCl中化学键类型相同
C．碳素钢在潮湿空气中化学性质稳定
D．苯是一种绿色环保的有机溶剂
8．某学习小组拟探究CO2和锌粒反应是否生成CO，已知CO能与银氨溶液反应产生黑色固体。实验装置如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．实验开始时，先点燃酒精灯，后打开活塞K
B．a中所发生反应的离子方程式是CO32-+2H+=CO2↑+H2O
C．b、c、f中试剂依次为饱和碳酸氢钠溶液、浓硫酸、银氨溶液
D．装置e的作用是收集一氧化碳气体
9．我国在人工合成淀粉方面取得重大突破，在实验室中首次实现从二氧化碳到淀粉()的全合成。下列说法错误的是（ ）
A．淀粉的分子式为
B．由等物质合成淀粉的过程涉及碳碳键的形成
C．玉米等农作物通过光合作用能将转化为淀粉
D．该成就能为气候变化、粮食安全等人类面临的挑战提供解决手段
10．甲、乙、丙、丁均为中学化学中常见的单质或化合物，它们之间的转化关系如下图所示(部分产物已略去)，下列各组物质中不能按图示关系转化的是 （ ）
选项 物质转化关系 甲 乙 丙 丁
A NaOH NaHCO3 Na2CO3 CO2
B AlCl3 NaAlO2 Al(OH)3 NaOH
C Fe Fe(NO3)3 Fe(NO3)2 HNO3
D C CO CO2 O2
A．A B．B C．C D．D
11．2021年9月，中国科学院天津工业生物技术研究所在人工合成淀粉方面取得重大突破性进展，不依赖植物光合作用，以二氧化碳、氢气为原料，成功生产出淀粉。其部分历程如图所示，下列说法不正确的是（ ）
A．X、Y为同一种物质
B．CO2到淀粉属于还原过程
C．反应③是典型的放热反应
D．反应②的方程式为：2CH3OH+O2=2HCHO+2H2O
12．铜基催化剂在二氧化碳加氢合成甲醇中起了关键作用、转化过程如图。下列说法错误的是（ ）
A．总反应化学方程式为
B．步骤②有机物发生了还原反应
C．步骤④有极性键的断裂与形成
D．铜基催化剂的使用可以提高二氧化碳合成甲醇的平衡转化率
13．用方法可将汽车尾气中的和转化为无污染的气体。下列说法正确的是
A．过程中作催化剂
B．过程Ⅰ只发生还原反应，过程Ⅱ只发生氧化反应
C．为直线型非极性分子，一个分子内存在4个键
D．该过程的总反应为：
14．向下列溶液中通入过量 ， 最终会有固体析出的是（ ）
A．澄清石灰水 B．氯化钙溶液
C．饱和碳酸钠溶液 D．硝酸钡溶液
15．化学与人类生产、生活、社会可持续发展密切相关，下列说法错误的是（ ）
A．燃煤“气化”、“脱硫”、“钙基固硫”等措施有利于减少 排放和酸雨形成
B．用纳米技术催化 合成可降解塑料聚碳酸酯，可实现“碳”的循环利用
C．中国正积极推动可再生能源国际合作，氢能属于一次能源
D．2021年3月20日三星堆5号祭祀坑出土的黄金面具材料属于合金
16．二氧化碳的过量排放可对海洋环境造成影响，原理如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．海水酸化引起浓度增大
B．海水酸化促进CaCO3的溶解、珊瑚礁减少
C．CO2引起海水酸化主要因为H＋＋
D．使用太阳能等新能源有利于改善海洋环境
二、综合题
17．草酸(H2C2O4)是二元弱酸，其工业合成方法有多种。
I.甲酸钠钙化法
（1）CO和NaOH溶液在2MPa、200℃时生成甲酸钠(HCOONa)，化学方程式是 。
（2）“加热”后，甲酸钠脱氢变为草酸钠。则“钙化”时，加入的试剂a是 。
（3）若将草酸钠直接用H2SO4酸化制备草酸，会导致结晶产品不纯，其中含有的杂质主要是 。
（4）“酸化”过程中加入H2SO4的目的是 。
（5）II.一氧化碳偶联法
分三步进行：
i.偶联反应：
ii.水解反应：……
iii.再生反应：4NO+4CH3OH+O2→4CH3ONO+2H2O
酸性条件下，“水解反应”的化学方程式是 。
（6）从原子经济性的角度评价偶联法制备草酸的优点是 。
18．合成气(CO、H2)是一种重要的化工原料气。合成气制取有多种方法，如煤的气化、天然气部分氧化等。回答下列问题：
（1）I.合成气的制取
煤的气化制取合成气。
已知：①H2O(g)=H2O(l) △H=-44kJ/mol；
②部分物质的燃烧热：
则反应C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)的△H= kJ/mol。
（2）天然气部分氧化制取合成气。
如果用O2(g)、H2O(g)、CO2(g)混合物氧化CH4(g)，欲使制得的合成气中CO和H2的物质的量之比为1︰2，则原混合物中H2O(g)与CO2(g)的物质的量之比为 。
（3）Ⅱ.利用合成气合成乙醇
在一定条件下，向容积为2L的恒容密闭容器中投入2molCO和4molH2，发生反应：2CO(g)+4H2(g) CH3CH2OH(g)+H2O(g)。
写出该反应的平衡常数表达式__。
（4）下列情况能作为判断反应体系达到平衡的标志是 (填序号)。
A．压强不再变化
B．平均摩尔质量不再变化
C．密度不再变化
（5）反应起始压强记为p1、平衡后记为p2，平衡时H2的转化率为 。(用含p1、p2的代数式表示)
（6）Ⅲ.合成乙醇的条件选择
为探究合成气制取乙醇的适宜条件，某科研团队对不同温度、不同Rh质量分数的催化剂对CO的吸附强度进行了研究，实验数据如图。CO的非离解吸附是指CO尚未乙醇化，离解吸附是指CO已经乙醇化。
结合图像从低温区、高温区分析温度对CO吸附强度的影响 ；以及催化剂对CO吸附强度的影响 。
（7）用Rh作催化剂，合成气制取乙醇的适宜温度是 。
19．李克强总理在十三届全国人民代表大会第四次会议上作政府工作报告时指出：优化产业结构和能源结构，扎实做好碳达峰、碳中和各项工作。碳中和是指一个组织在一年内的二氧化碳排放通过二氧化碳去除技术达到平衡。
（1）科研人员借助太阳能用二氧化碳制备甲醇等燃料的催化转化是迄今为止最接近光合作用的方法，并且实现了二氧化碳的循环(如图所示)，下列说法错误的是___________(填字母)。
A．图中能量转化形式有两种
B．使用催化剂可以提高单位时间内反应物的转化率
C．利用太阳能开发甲醇等液态燃料有利于环境保护
D．该工艺中的H2目前只能由电解水获得
（2）CO2加氢还可制备甲酸(HCOOH)。
①工业上利用甲酸的能量关系转换图如图所示：
反应CO2(g)＋H2(g) HCOOH(g)的焓变△H= kJ·mol-1。
②温度为T1℃时，将等物质的量的CO2和H2充入体积为1L的密闭容器中发生反应：CO2(g)＋H2(g) HCOOH(g) K=2。
实验测得：v正=k正c(CO2)·c(H2)，v逆=k逆c(HCOOH)，k正、k逆为速率常数。T1℃时，k逆= k正。
③温度为T2℃时，k正=1.9k逆，则T2℃时平衡压强 (填“＞”“＜”或“=”)T1℃时平衡压强，理由是 。
（3）工业上常用氨水吸收含碳燃料燃烧时产生的温室气体CO2，其产物之一是NH4HCO3。已知常温下碳酸的电离常数Ka1=4.4×10-7、Ka2=4.7×10-11，NH3·H2O的电离常数Kb=1.8×10-5，写出NH4HCO3水解反应的化学方程式： ，选用上述数据计算该反应的平衡常数Kh= (保留三位有效数字)。
（4）某光电催化反应器如图所示，A极是Pt/CNT电极，B极是TiO2电极。写出A极由CO2制异丙醇的电极反应式： 。
20．工业上 催化重整制合成气反应为：
（1）标准摩尔生成焓指由元素最稳定的单质生成 纯化合物时的反应焓变。
已知几种物质的标准摩尔生成焓 如表所示：
物质 CO(g)
生成焓 0
计算反应 的△H= 。
（2）镍是 催化重整中最有效的催化剂之一，其催化活性受积炭影响非常大。
①甲烷转化率较高时，积炭主要由吸附在催化剂表面的 CO 歧化反应产生，产生积碳的化学方程式为 ；
②消炭是把碳单质转化为气态碳化合物，有关积炭和消炭的说法正确的是 (填标号)。
A.在一定的温度下，甲烷的裂解也会产生积炭
B.MgO 对 有吸附作用，镍催化剂添加 MgO 助剂有利于消炭
C.通入足量的 也可消除积炭
（3）在炭催化剂重整制合成气时， 和 的转化率受炭催化剂的颗粒大小、 与 流量比、温度、时间等因素的影响。(已知：目数越大表示颗粒越小。)
①图 1 可知要提高甲烷转化率可以适当 ， 可能原因是 。
②图 2 中，F 为 与 的流量比，①②③为 的转化率随时间变化曲线，④⑤⑥为 的转化率随时间变化的曲线。综合考虑 和 的转化率， 与 最理想的流量比F= 。
（4） 转化为醋酸的厌氧微生物电解池装置如图所示，其阴极的电极反应式为 。
答案解析部分
1．【答案】C
【解析】【解答】A．金刚石的硬度大，可以雕刻玉石，A不符合题意；
B．金刚石由碳原子构成，可以燃烧，B不符合题意；
C．金刚石由碳原子构成的晶体，不属于金属材料，C符合题意；
D．石墨也是由碳原子构成的物质，在一定条件下可以转化成金刚石，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.金刚石硬度大，可用于雕刻玉石；
B.金刚石是碳单质，在空气中可燃烧；
D.石墨和金刚石是同素异形体，在一定条件下可相互转化。
2．【答案】D
【解析】【解答】A．以羊毛为原料的绒线，其主要成分为蛋白质，故A不符合题意；
B．隔热玻璃是一种硅酸盐材料，在工业生产中，是将石英砂、石灰、石灰石按一定质量比混合，在玻璃窑中高温炼制而成，属于混合物，故B不符合题意；
C．新能源客车的使用能够降低二氧化碳的排放，有助于实现卡塔尔 “碳中和”的世界杯目标，故C不符合题意；
D．电池材料主要为单质硅，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】依据物质的性质和组成分析，D中硅具有光电效应，电池材料主要为单质硅。
3．【答案】B
【解析】【解答】A. 由“以原水淋汁”可以看出，“石碱”的主要成分易溶于水，故A不符合题意；
B. “采蒿蓼之属……晒干烧灰”，草木灰的成分是碳酸钾，故B符合题意；
C.碳酸钾溶液呈碱性，可用作洗涤剂，故C不符合题意；
D. “以原水淋汁……久则凝淀如石”是从碳酸钾溶液中得到碳酸钾晶体，操作为蒸发结晶，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】氢氧化钠的俗称火碱、烧碱和苛性钠。
4．【答案】A
【解析】【解答】A．高炉炼铁的反应为：FexOy+yCO xFe+yCO2，反应中CO作还原剂，体现还原性，故CO有还原性，可用于高炉炼铁，而且有因果关系，A符合题意；
B．SiO2硬度高，但不可用作半导体材料，B不合题意；
C．Al2O3具有两性，可用作耐火材料，但二者没有因果关系，Al2O3用作耐火材料是由于其具有很高的熔点，C不合题意；
D．ClO2用于自来水消毒与ClO2易溶于水无关，而是利用ClO2的强氧化性，D不合题意；
故答案为：A。
【分析】A.一氧化碳还原氧化铁生成铁和二氧化碳；
B.SiO2不导电；
C.氧化铝熔点高，用作耐火材料，与其两性无关；
D.ClO2消毒是利用其强氧化性。
5．【答案】A
【解析】【解答】A．干冰用于人工降雨是利用了干冰升华吸热，故A符合题意；
B．草木灰的主要成分为K2CO3，K2CO3可以作肥料使用，故B不符合题意；
C．氦气化学性质稳定，密度小可用于填充飞艇，故C不符合题意；
D．二氧化硅具有良好的导光能力，常用于制作光导纤维，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A、干冰可以用于人工降雨，因为干冰升华吸热；
B、钾盐可以作为肥料；
C、氦气稳定且密度小，可以填充飞艇；
D、二氧化硅有良好的导光能力，可以制作光导纤维。
6．【答案】B
【解析】【解答】A．酸性氧化物二氧化硫能与氨水反应，所以工业上用氨水消除燃煤烟气中的二氧化硫，防止形成酸雨，故A不符合题意；
B．纳米铁粉能与污水中的等重金属离子发生置换反应达到除去重金属离子的目的，与物理吸附无关，故B符合题意；
C．中国空间站宇航员采用多次蒸馏的方法，从尿液中分离出纯净水的过程实现了水的再生循环利用，故C不符合题意；
D．中国科学院在国际上首次实现了从二氧化碳到淀粉的全合成，该过程有助于减少二氧化碳的排放，有利于促进“碳中和”的实现，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】依据生活中常见的污染和治理分析解答。
7．【答案】A
【解析】【解答】A．碳元素形成的单质有金刚石、石墨、无定形碳和碳60等，其中属于原子晶体的金刚石硬度最大，故A符合题意；
B．氢化钠是含有离子键的离子化合物，甲烷和氯化氢是含有共价键的共价化合物，则氢化钠与甲烷和氯化氢的化学键类型不相同，故B不符合题意；
C．碳素钢中的铁和碳在潮湿空气中构成原电池，原电池反应加快铁的吸氧腐蚀速率，故C不符合题意；
D．苯是易挥发的有毒的无色液体，挥发出的苯对人体和环境都有危害，不是一种绿色环保的有机溶剂，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A．金刚石属于原子晶体；
B．氢化钠是含有离子键的离子化合物，甲烷和氯化氢是含有共价键的共价化合物；
C．碳素钢中的铁和碳在潮湿空气中构成原电池；
D．苯是易挥发的有毒的无色液体。
8．【答案】C
【解析】【解答】A．实验开始时，需先打开活塞K，使反应产生的CO2排尽装置内空气，避免空气与锌粉反应，后点燃酒精灯，故A不符合题意；
B．a装置是二氧化碳气体发生装置，由盐酸和碳酸钙反应生成，离子方程式为CaCO3+2H+═CO2↑+Ca2++H2O，故B不符合题意；
C．b装置是除去CO2中的氯化氢，可用饱和碳酸氢钠溶液，吸收氯化氢的同时产生CO2，c装置中用浓硫酸除去水蒸气，f装置进行尾气处理，根据题目信息可知银氨溶液可以吸收CO，故C符合题意；
D．装置e为安全瓶，防止装置f中的液体倒吸到硬质玻璃管中，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】探究CO2和锌粒反应是否生成CO，a装置是二氧化碳气体发生装置，生成的二氧化碳气体含有氯化氢和水蒸气，通过b中饱和碳酸氢钠溶液除去氯化氢，装置c中浓硫酸除去水蒸气，通过 d加热和锌发生反应，装置e为安全瓶，f装置进行尾气处理。
9．【答案】A
【解析】【解答】A．淀粉的分子式为(C6H10O5)n，A符合题意；
B．根据二氧化碳和淀粉的结构式可知，合成淀粉的过程涉及碳碳键的形成，B不符合题意；
C．农作物可以通过光合作用将吸收的二氧化碳转化为淀粉，C不符合题意；
D．该成就既可以减少二氧化碳的排放量，又可以合成淀粉，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A、淀粉为高分子化合物，分子式中需要标出聚合度n；
B、合成淀粉的过程涉及碳碳键的形成；
C、光合作用是将二氧化碳转化为淀粉；
D、二氧化碳会导致温室效应，将二氧化碳转化为淀粉可以合成淀粉的过程涉及碳碳键的形成。
10．【答案】D
【解析】【解答】A. NaOH与过量CO2反应：NaOH + CO2= NaHCO3，NaOH与少量CO2反应：CO2+ 2NaOH = Na2CO3+ H2O，NaHCO3与NaOH反应：NaHCO3+ NaOH = Na2CO3+ H2O，Na2CO3溶液与CO2反应：Na2CO3+ H2O + CO2= 2NaHCO3，故A符合图示转化关系；
B.AlCl3与过量NaOH反应：AlCl3+ 4NaOH = NaCl + NaAlO2+ 2H2O，AlCl3与少量NaOH反应：AlCl3+ 3NaOH = Al(OH)3↓ + 3NaCl，AlCl3与NaAlO2反应：AlCl3+ 3NaAlO2+ 6H2O = 4Al(OH)3↓ + 3NaCl，Al(OH)3与NaOH反应：Al(OH)3+ NaOH = NaAlO2+ 2H2O，故B符合图示转化关系；
C. Fe与过量稀HNO3反应：Fe + 4HNO3(稀) = Fe(NO3)3+ NO↑ + 2H2O，Fe与少量稀HNO3反应：3Fe + 8HNO3(稀) = 3Fe(NO3)2+ 2NO↑ + 4H2O，Fe(NO3)3与Fe反应：2Fe(NO3)3+ Fe = 3Fe(NO3)2，Fe(NO3)2与稀HNO3反应：3Fe(NO3)2+ 4HNO3= 3Fe(NO3)3+ NO↑ + 2H2O，故C符合图示转化关系；
D.C与过量O2反应生成的乙应为CO2，C与少量O2反应生成的丙应为CO，故D不符合图示转化；
故答案为：D。
【分析】A. NaOH + CO2(过量)= NaHCO3； 2NaOH+CO2(少量) = Na2CO3+ H2O；
NaHCO3+ NaOH = Na2CO3+ H2O；Na2CO3+ H2O + CO2= 2NaHCO3；
B. AlCl3+ 4NaOH (过量)= NaCl + NaAlO2+ 2H2O；AlCl3+ 3NaOH(少量) = Al(OH)3↓ + 3NaCl；AlCl3+ 3NaAlO2+ 6H2O = 4Al(OH)3↓ + 3NaCl；Al(OH)3+ NaOH = NaAlO2+ 2H2O；
C. Fe + 4HNO3(稀) (过量)= Fe(NO3)3+ NO↑ + 2H2O；
3Fe + 8HNO3(稀) (少量)= 3Fe(NO3)2+ 2NO↑ + 4H2O；
2Fe(NO3)3+ Fe = 3Fe(NO3)2；3Fe(NO3)2+ 4HNO3= 3Fe(NO3)3+ NO↑ + 2H2O；
D. C与过量O2反应生成的乙应为CO2，C与少量O2反应生成的丙应为CO.
11．【答案】D
【解析】【解答】A．反应①中CO2与H2作用生成CH3OH和X，则X为H2O；反应③两分子H2O2反应生成O2和Y，则Y为H2O；X、Y为同一种物质，选项A不符合题意；
B．CO2到淀粉过程中碳元素由+4价变为0价，化合价降低，属于还原过程，选项B不符合题意；
C．反应③是双氧水分解生成水和氧气，为典型的放热反应，选项C不符合题意；
D．根据图中信息可知，反应②的方程式为：CH3OH+O2=HCHO+H2O2，选项D符合题意；
故答案为：D。
【分析】结合化学反应的微观示意图结合氧化还原反应和化学反应中能量的变化分析解答。
12．【答案】D
【解析】【解答】A．据图可知反应物有CO2、H2，最终的产生物有CH3OH和H2O，总反应化学方程式为 ，A不符合题意；
B．步骤②中有机物中O原子减少，为还原反应，B不符合题意；
C．步骤④中C-O极性键断裂，形成O-H极性键，C不符合题意；
D．催化剂只能改变反应速率，不能提高平衡转化率，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.根据反应①到⑤即可写出总的反应方程式
B.根据步骤②的反应物和生成物即可反应类型
C.根据反应④的类型即可判断键的断裂与形成
D.催化剂只是改变反应速
13．【答案】A
【解析】【解答】A．反应中锌离子生成又消耗，为催化剂，A符合题意；
B．过程Ⅰ中氧元素化合价升高，发生氧化反应；过程Ⅱ中氧元素化合价降低，发生还原反应，B不符合题意；
C．二氧化碳分子结构为O=C=O，为直线型非极性分子，一个分子内存在2个键，C不符合题意；
D．该过程的总反应为：，D不符合题意；
故答案为：A；
【分析】A．催化剂反应前参与反应，反应后又生成；
B．元素化合价降低发生还原反应；元素化合价升高发生氧化反应；
C．二氧化碳分子结构为O=C=O，依据单键是σ键，双键一个σ键和一个π键，三键是一个σ键和两个π键；
D．根据反应物和生成物的化学式利用元素守恒、得失电子守恒分析。
14．【答案】C
【解析】【解答】A．澄清石灰水中通入过量CO2，生成碳酸氢钙，所以最终不会产生沉淀，故A不符合题意；
B．二氧化碳与氯化钙溶液不反应，不会产生沉淀，故B不符合题意；
C．饱和碳酸钠溶液通入过量的二氧化碳生成溶解度极小的碳酸氢钠，所以析出沉淀碳酸氢钠，故C符合题意；
D．硝酸钡溶液中通入过量CO2，不反应，所以无明显现象，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】易错点：二氧化碳与氯化钙和硝酸钡不反应，若发生反应，将违背强酸制备弱酸
15．【答案】C
【解析】【解答】A．燃煤“气化”、“脱硫”、“钙基固硫”等措施有利于减少 排放或在反应中吸收二氧化硫，可以减少 排放和酸雨形成，故A不符合题意；
B．用纳米技术催化 合成可降解塑料聚碳酸酯，可将空气中的二氧化碳加以利用，降解塑料也会生成二氧化碳，可实现“碳”的循环利用，故B不符合题意；
C．中国正积极推动可再生能源国际合作，氢能是消耗一次能源制取的属于二次能源，故C符合题意；
D.2021年3月20日三星堆5号祭祀坑出土的黄金面具材料属于合金，黄金含量约为84%，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】 A.把SO2转化为固态含有化合物，可以减少SO2排放，SO2可以形成硫酸型酸雨；
B.用纳米技术催化CO2合成可降解塑料聚碳酸酯，降解塑料聚碳酸酯可分解为无毒的CO2；
C.氢能是通过分解水产生的；
D.黄金面具的主要成分是金。
16．【答案】C
【解析】【解答】A．海水酸化，海水中H+和的浓度增大，浓度减小，故A不符合题意；
B．H+结合珊瑚礁溶解生成的，促进CaCO3的溶解、珊瑚礁减少，故B不符合题意；
C．CO2引起海水酸化主要因为，，故C符合题意；
D．使用太阳能等新能源，能有效减少二氧化碳的排放，有利于改善海洋环境，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A．依据判断；
B．CaCO3转化为碳酸氢钙而溶解；
C．依据，分析；
D．使用太阳能能有效减少二氧化碳的排放。
17．【答案】（1）CO+NaOH HCOONa
（2）Ca(OH)2(或CaO)
（3）Na2SO4
（4）加入H2SO4，H+将CaC2O4转化为H2C2O4， 与Ca2+结合生成CaSO4，沉淀大部分Ca2+
（5） +2H2O H2C2O4+2CH3OH
（6）总反应为：4CO+O2+2H2O→2H2C2O4，是原子利用率为100%的反应
【解析】【解答】(1)根据元素守恒可得该反应的化学方程式为CO+NaOH HCOONa；
(2)根据题意可知钙化后得到NaOH和草酸钙，则试剂a应为Ca(OH)2(或CaO)；
(3)硫酸钠易溶于水，所以溶液中混有大量硫酸钠，结晶时Na2SO4也会析出，即为杂质；
(4)酸化时加入H2SO4，H+将CaC2O4转化为H2C2O4， 与Ca2+结合生成CaSO4，沉淀大部分Ca2+，从而使结晶得到草酸更纯净；
(5)酸性环境下草酸二甲酯水解得到草酸和甲醇，化学方程式为 +2H2O H2C2O4+2CH3OH；
(6)将偶联法的三步反应相加可得总反应为4CO+O2+2H2O→2H2C2O4，可知该反应的原子利用率达到100%。
【分析】CO和NaOH溶液在2MPa、200℃时生成甲酸钠，加热时甲酸钠脱氢变为草酸钠，加入试剂a钙化得到NaOH和草酸钙，则试剂a应为Ca(OH)2(或CaO)；草酸钙加入硫酸酸化生成硫酸钙沉淀和草酸，过滤后蒸发浓缩、冷却结晶得到草酸晶体。
18．【答案】（1）+131.3
（2）2：1
（3）
（4）A；B
（5） ×100%
（6）在低温区，温度升高，不同催化剂对CO的非离解吸附强度均增大；在高温区，温度升高，不同催化剂对CO的离解吸附强度均减小；相同温度下，催化剂中Rh质量分数越高，CO的吸附强度越大
（7）550℃
【解析】【解答】I.(1)C(s)＋O2(g)＋CO2(g) △H=－393.5kJ·mol－1①，
CO(g)＋ O2(g)=CO2(g) △H=－283.0kJ·mol－1②，
H2(g)＋ O2(g)=H2O(l) △H=－285.8kJ·mol－1③，
H2O(g)=H2O(l) △H=－44kJ·mol－1④，根据盖斯定律，①＋④－③－②，得出△H=＋131.3kJ·mol－1；(2)分别发生的方程式为CH4＋ O2=CO＋2H2、CH4＋CO2=2CO＋2H2、CH4＋H2O=CO＋3H2，要求合成气中CO和H2的物质的量之比为1：2，O2可以是任意值，只需让CO2、H2O反应后CO的物质的量、H2的物质的量之比为1：2即可，令CO2为amol，则生成n(CO)=2amol，n(H2)=2amol，令H2O为bmol，则生成n(CO)=bmol，n(H2)=3bmol，有(2a＋b)：(2a＋3b)=1：2，解得a：b=1：2；II.（3）根据化学平衡常数的定义，K= ；(4)A. 因为反应前后气体系数之和不相等，因此当压强不再改变，说明反应达到平衡，故A正确；
B. 组分都是气体，气体质量保持不变，该反应为气体物质的量减少的反应，根据摩尔质量的定义，因此当摩尔质量不再改变，说明反应达到平衡，故B正确；
C. 气体的总质量保持不变，容器为恒容，因此密度不变，不能说明反应达到平衡，故C不正确；(5)相同条件下，压强之比等于物质的量，即达到平衡后气体总物质的量为 mol， ，解得n(H2)= mol，则H2的转化率为 = ×100%；III.(6)根据图像，在低温区，温度升高，不同催化剂对CO的非离解吸附强度均增大；在高温区，温度升高，不同催化剂对CO的离解吸附强度均减小；相同温度下，催化剂中Rh质量分数越高，CO的吸附强度越大；(7)根据图像，最适宜温度为550℃。
【分析】I.(1)书写出C、CO、H2燃烧的热化学反应方程式，然后根据盖斯定律得到结果；(2)分别书写出CH4与O2、CH4与H2O、CH4与CO2反应的方程式，根据反应方程式的特点，进行分析判断；II.(1)根据化学平衡常数的定义进行分析；(2)根据化学平衡状态的定义进行分析；
19．【答案】（1）A；D
（2）-31.4；0.5或 ；＞；由k正=1.9k逆可以得出K=1.9＜2， 说明平衡逆向移动。而该反应为放热反应，可知T2＞T1，又逆反应气体分子变多，依据PV=nRT，V一定，n和T均变大，故P变大
（3）NH4HCO3 + H2O NH3·H2O + H2CO3；1.26×10-3
（4）3CO2 + 18e- + 18H+ = CH3CH(OH)CH3 + 5H2O
【解析】【解答】(1)图中显示的能量转化形式就有四种：太阳能转化为化学能，化学能转化为热能(或热能转化为化学能)，化学能转化为热能(或电能)，热能(或化学能转化为)动能，选项A不正确；
B．“单位时间内反应物的转化率”其实是描述化学反应速率，选项B正确；
C．利用太阳能开发甲醇等液态燃料，既有利于“碳中和”，又有利于替代化石能源，减少污染，选项C正确；
D．目前，工业获取H2更多采用水煤气法、烃裂解(或烃转化)法，选项D不正确。
故答案为：AD；
(2)①由图可得反应HCOOH(g) CO(g)＋H2O(g) △H=+72.6kJ·mol-1；
CO(g)＋ O2(g)= CO2(g) △H=-283.0kJ·mol-1；
H2(g) ＋ O2(g)= H2O(g) △H=-214.8kJ·mol-1；
由盖斯定律可得△H=-31.4 kJ·mol-1；
②反应达到平衡时，v正= v逆，即k正c(CO2)·c(H2)= k逆c(HCOOH)，又K=2，可得k正=2k逆。所以，k逆=0.5k正；
③温度为T2℃时，k正=1.9k逆，则K=1.9＜2，说明平衡逆向移动，该反应正向放热，故可得出T2＞T1，且逆反应气体分子数变多，依PV=nRT，可得T2℃时平衡压强大于T1℃时平衡压强；答案为由k正=1.9k逆可以得出K=1.9＜2， 说明平衡逆向移动。而该反应为放热反应，可知T2＞T1，又逆反应气体分子变多，依据PV=nRT，V一定，n和T均变大，故P变大；
(3)常温下，碳酸的电离常数K1=4.4×10-7、K2=4.7×10-11，计算NH4HCO3.水解反应的平衡常数时用到碳酸的电离常数K1=4.4×10-7和NH3·H2O的电离常数Kb=1.8×10-5；根据反应 + +H2O NH3·H2O+H2CO3可知Kh= =1.26×10-3；
(4)由图可知，A电极为正极，在A电极上CO2得电子，发生还原反应，生成CH3CH(OH)CH3，A极由CO2制异丙醇的电极反应式为3CO2 + 18e- + 18H+ = CH3CH(OH)CH3 + 5H2O。
【分析】（1）A.根据流程即可判断出能量的转化形式种类
B.催化剂可以提高速率
C.太阳能无污染，不会污染环境
D.氢气的来源很广泛，可以通过多种方法获取
（2）①根据给出的流程即可计算出焓变②根据给出的常数即可找出 k正、k逆 的关系③根据 k正=1.9k逆 即可判断反应进行的方向，即可判断压强大小
（3）铵根离子和碳酸氢根离子均水解即可写出水解的化学方程式，根据水解方程式即可写出常数的计算公式结合给出的数据即可计算
（4）根据反应物和生成物即可写出电极方程式
20．【答案】（1）
（2）；AB
（3）增加炭催化剂的目数；用粒度小的炭催化剂时，原料气与炭催化剂接触得更加充分；1：1
（4）
【解析】【解答】(l)根据表中数据可知
①C(s)+2H2(g) CH4(g) ΔH＝－75kJ/mol
②C(s)+O2(g) CO2(g) ΔH＝－394kJ/mol
③2C(s)+O2(g) 2CO(g) ΔH＝－221kJ/mol
依据盖斯定律可知③－①－②即得到 的 +248 。
(2)镍是 催化重整中最有效的催化剂之一，其催化活性受积炭影响非常大。
①根据积炭主要由吸附在催化剂表面的CO歧化反应产生，则产生积碳的化学方程式为 ；
②A．在一定的温度下，甲烷的裂解生成碳和氢气，因此也会产生积炭，A正确；
B．MgO对 有吸附作用，高温下碳和二氧化碳反应生成CO，所以镍催化剂添加MgO助剂有利于消炭，B正确；
C．氧气虽然能与碳反应，但也能和甲烷、氢气以及CO反应，无法制备合成气，C不正确；
故答案为：AB；
(3)①图1可知炭催化剂颗粒越小，转化率越高，则要提高甲烷转化率可以适当增加炭催化剂的目数，这是因为用粒度小的炭催化剂时，原料气与炭催化剂接触得更加充分。
②图2可知F＝1:1时 的转化率最高，F＝1:2时最低，F＝1:2时甲烷的转化率最高，F＝2:1时最低，综合考虑 和 的转化率， 与 最理想的流量比F=1：1。
(4)电解池的阴极发生得到电子的还原反应，则根据装置图可知其阴极的电极反应式为 。
【分析】（1）通过盖斯定律即可计算出结果即可
（2）① 一氧化碳歧化反应得到的是碳和二氧化碳②甲烷法生裂解时可以产生单质碳，考虑高温下碳和二氧化碳可以反应，而氧化镁对二氧化碳有吸附性即可加入氧化镁消碳，加入氧气后导致产物气体减少
（3）① 根据图1进行比较得到催化剂的目数越大，催化效果越高，说明接触面积越大，催化效果越好②根据图示 ①②③ 以及 ④⑤⑥ 进行比较即可
（4）阴极发生的是二氧化碳得到电子结合氢离子变为乙酸的反应
