1、龙泉第二中学 2020-2021 学年度 2021 届高三上学期第十三周周考试题 化 学（时间：45 分钟 满分：100 分）一、单项选择题：本题包括 10 小题，每小题 5 分，共 50 分。1.化学与生活、生产科技密切相关。下列说法错误的是()A.单质硅可用于制取通信芯片B.天工开物中描述：“世间丝、麻、裘、褐皆具素质”文中的丝、麻主要成分是蛋白质C.航母上拦阻索中的钢丝属于金属材料D.工业生产玻璃、水泥、漂白粉，均需要用石灰石为原料2设 NA 为阿伏加德罗常数的数值，下列有关叙述正确的是()A12 g 由126C60 和146C60 组成的固体中的原子数目为 NAB4.4 g 由 CO2
2、 和 N2O 组成的混合气体中的电子数目为 2.2NAC常温常压下，22.4 L NH3 中所含的共价键数目为 3NAD1 L 1 molL1 次氯酸溶液中的 ClO数目为 NA 3.短周期主族元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增大，W 原子最外层电子数是次外层的 2 倍，也是 Y 原子最外层电子数的 2 倍，X 与 Z 同主族。Y 单质能在 X 单质中燃烧，生成的二元化合物与 H2O 反应，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。下列说法正确的是()A.简单离子半径：r(Z)r(Y)r(X)B.气态氢化物的沸点：ZXWC.含氧酸的酸性：XZWD.Y 单质能与 W 的氧化物发生置换反应4我国科
3、学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐，经 X-射线衍射测得该化合物的晶体结构，其局部结构如图所示。其中 Y 为氮原子，W 与 X，W 与 Y 均可形成 10 电子化合物，Z 与其他原子均不同族，且 Z 的单质可以用于自来水消毒，图中虚线表示氢键。下列说法正确的是()A该化合物中的两种阳离子的共价键类型相同B阴离子 N5 中的键型为氮氮单键C该晶体结构中有 4 种氢键D该化合物中 Z 不满足 8 电子稳定结构5.在实验室里进行物质制备,下列从原料及有关试剂分别制取相应的最终产物的设计中,理论上正确、操作上可行、经济上合理的是()A CCOCO2Na2CO3 溶液 B CuCu(NO3)2 溶
4、液 Cu(OH)2 C FeFe2O3Fe2(SO4)3 溶液 D CaOCa(OH)2 溶液NaOH 溶液 6某同学查阅教材得知，普通锌锰电池筒内的无机物主要为 MnO2、NH4Cl、ZnCl2 等。他在探究废干电池内的黑色固体并回收利用时，进行如图所示实验。下列有关实验的叙述不正确的是()A操作中玻璃棒能加快固体溶解B操作为过滤，得到的滤液显酸性C操作盛放滤渣的仪器是坩埚D操作的目的是除去滤渣中的杂质7对可逆反应 2A(s)3B(g)C(g)2D(g)Hv(逆)加入催化剂，B 的转化率提高 A B C D 8.已知 25 时有关弱酸的电离平衡常数如下表：弱酸化学式HXHYH2CO3电离平衡
5、常数7.81093.71015K14.4107K24.71011下列推断正确的是()A.HX、HY 两种弱酸的酸性：HXHYB.相同条件下溶液的碱性：NaXNa2CO3NaYNaHCO3C.结合 H的能力：CO23 YXHCO3D.HX 和 HY 酸性相同，都比 H2CO3 弱9.常温下，向 20 mL 0.1 molL1 氨水溶液中滴加盐酸，溶液中由水电离出的 c(H)随加入盐酸体积的变化如图所示。则下列说法正确的是()A.b、d 两点为恰好完全反应点B.c 点溶液中，c(NH4)c(Cl)C.a、b 之间的任意一点：c(Cl)c(NH4)，c(H)c(OH)D.常温下，0.1 molL1
6、氨水的电离常数 K 约为 110510已知：Ksp(CuS)6.01036，Ksp(ZnS)3.01025，Ksp(PbS)9.01029。在自然界中，闪锌矿(ZnS)和方铅矿(PbS)遇硫酸铜溶液能转化成铜蓝(CuS)。下列有关说法不正确的是()A硫化锌转化成铜蓝的离子方程式为 ZnS(s)Cu2(aq)=Zn2(aq)CuS(s)B在白色硫化锌浊液中滴加硝酸铅溶液，不会生成黑色沉淀(PbS)C在水中的溶解度：S(ZnS)S(PbS)S(CuS)D若溶液中 c(Cu2)11010 molL1，则 S2已完全转化成 CuS二、填空题：本题包括 3 小题，共 50 分。11.(16 分)乙炔(C
7、2H2)是制造草酸、乙醛、醋酸等有机化合物的基本原料。(1)某小组同学以电石(主要成分为 CaC2，含少量 CaS 及 Ca3P2 等杂质)为原料，利用下图所示实验装置(夹持装置略去，下同)制备 C2H2。仪器 a 的名称为_。CaC2 的电子式为_。装置 B 中的 NaClO 溶液能将 H2S、PH3 氧化为硫酸、磷酸，本身被还原为 NaCl。其中 PH3 被氧化的离子方程式为_。(2)该小组同学通过查阅文献资料得知：用 Hg(NO3)2 作催化剂时，浓硝酸能将乙炔气体氧化为草酸(H2C2O4)，实验装置如下图所示。装置 E 的作用是_。装置 D 中生成 H2C2O4 的化学方程式为_。装置
8、 D 中锥形瓶内的液体经过_(填操作名称)、洗涤、干燥等步骤得到 H2C2O42H2O 晶体。(3)该小组同学测定了晶体中 H2C2O42H2O 的质量分数，实验步骤如下：.准确称取 m g 晶体，加入适量的蒸馏水溶解，再加入少量稀硫酸；.将所得溶液用 c molL1 KMnO4 标准溶液进行滴定，滴定时 KMnO4 被还原为 Mn2，滴定至终点时消耗标准溶液 V mL。滴定过程中发现褪色速率先慢后明显加快，除反应放热外，还可能的原因是_。晶体中 H2C2O42H2O 的质量分数为_(用含 m、c、V 的式子表示)。12.(17 分)稀土有工业“黄金”之称，我国稀土资源丰富。目前从氟碳铈矿(主
9、要化学成分为 CeFCO3)提取铈族稀土元素的冶炼处理工艺已经发展到十几种，其中一种提取铈的工艺流程如下：已知：焙烧后烧渣中含4 价的铈及3 价的其他稀土氟氧化物；Ce4能与 SO24 结合成CeSO42，Ce4能被萃取剂(HA)2萃取。请回答下列问题：(1)CeFCO3 中，Ce 元素的化合价为_。(2)“酸浸”过程中 CeO2 转化为 Ce3，且产生黄绿色气体，用稀硫酸和 H2O2，替换HCl 就不会造成环境污染。则稀硫酸、H2O2 与 CeO2 反应的离子方程式为_。(3)“沉淀”步骤中发生的反应为 Ce(BF4)3(s)3KCl(aq)=3KBF4(s)CeCl3(aq)。已知Ce(B
10、F4)3、KBF4 的 Ksp 分别为 a、b，则该反应的平衡常数为_(用含 a、b 的代数式表示)。(4)“浸 出 液”中含有少量 Ce4及其他稀土元素的离子，可以通过“萃取”与“反萃取”作进一步分离、富集各离子。“萃取”时 Ce4与萃取剂(HA)2存在的反应为 Ce4n(HA)2Ce(H2n4A2n)4H。用 D 表示 Ce4分别在有机层中与水层中存在形式的浓度之比：DcCeH2n1A2ncCeSO42，其他条件不变，在浸出液中加入不同量的 Na2SO4 以改变水层中的c(SO24),D 随浸出液中 c(SO24)增大而减小的原因是_。(5)“操作”后，向溶液中加入 NaOH 溶液，调节溶
11、液的 pH 可获得 Ce(OH)3 沉淀，当溶液中离子浓度小于 1.0106 molL1 时视为沉淀完全，常温下加入 NaOH 调节溶液的pH 应大于_已知：Ce(OH)3的 Ksp8.01021；lg20.3。(6)写出“氧化”步骤的化学方程式：_。(7)CeO2 是汽车尾气净化催化剂的关键成分，它能在还原气氛中供氧，在氧化气氛中耗氧，在尾气消除过程中发生着 CeO2CeO2(1x)xO2(0 x0.25)的循环。写出 CeO2 消除 CO 尾气的化学方程式：_。13(17 分)近年来，随着聚酯工业的快速发展，氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。因此，将氯化氢转化为氯气的技术成为科学
12、研究的热点。回答下列问题：(1)Deacon 发明的直接氧化法为：4HCl(g)O2(g)=2Cl2(g)2H2O(g)。如图为刚性容器中，进料浓度比 c(HCl)c(O2)分别等于 11、41、71 时 HCl 平衡转化率随温度变化的关系：可知反应平衡常数 K(300)_K(400)(填“大于”或“小于”)。设 HCl 初始浓 度 为 c0，根 据 进 料 浓 度 比c(HCl)c(O2)11 的 数 据 计 算 K(400)_(列出计算式)。按化学计量比进料可以保持反应物高转化率，同时降低产物分离的能耗。进料浓度比 c(HCl)c(O2)过低、过高的不利影响分别是_、_。(2)Deacon
13、 直接氧化法可按下列催化过程进行：CuCl2(s)=CuCl(s)12Cl2(s)H183 kJmol1CuCl(s)12O2(g)=CuO(s)12Cl2(g)H220 kJmol1CuO(s)2HCl=CuCl2(s)H2O(g)H3121 kJmol1则 4HCl(g)O2(g)=2Cl2(g)2H2O(g)的 H_kJmol1。(3)在一定温度的条件下，进一步提高 HCl 的转化率的方法是_(写出 2 种)。(4)在传统的电解氯化氢回收氯气技术的基础上，科学家最近采用碳基电极材料设计了一种新的工艺方案，主要包括电化学过程和化学过程，如图所示：负极区发生的反应有_(写反应方程式)。电路中
14、转移 1 mol 电子，需消耗氧气_L(标准状况)。龙泉第二中学 2020-2021 学年度 2021 届高三上学期第十三周周考试题 化 学（解析版）（时间：45 分钟 满分：100 分）一、单项选择题：本题包括 10 小题，每小题 5 分，共 50 分。1.化学与生活、生产科技密切相关。下列说法错误的是()A.单质硅可用于制取通信芯片B.天工开物中描述：“世间丝、麻、裘、褐皆具素质”文中的丝、麻主要成分是蛋白质C.航母上拦阻索中的钢丝属于金属材料D.工业生产玻璃、水泥、漂白粉，均需要用石灰石为原料答案 B 解析 A 项，单晶硅作为半导体主要用途之一就是制作芯片，正确；B 项，丝的主要成分是蛋
15、白质，麻的主要成分是纤维素，错误；C 项，钢丝为铁合金属于金属材料，正确；D项，石灰石是主要的建筑材料，生产玻璃、水泥、漂白粉都作为原料，正确。2设 NA 为阿伏加德罗常数的数值，下列有关叙述正确的是()A12 g 由126C60 和146C60 组成的固体中的原子数目为 NAB4.4 g 由 CO2 和 N2O 组成的混合气体中的电子数目为 2.2NAC常温常压下，22.4 L NH3 中所含的共价键数目为 3NAD1 L 1 molL1 次氯酸溶液中的 ClO数目为 NA答案 B 解析 12 6C60和14 6C60的相对分子质量不相同，故 12 g 由12 6C60和14 6C60组成的
16、固体中的原子个数无法计算，A 项错误；CO2和 N2O 的摩尔质量均为 44 gmol1，且两者 1 个分子中均含 22个电子，故 4.4 g(0.1 mol)CO2和 N2O 的混合气体中含 2.2NA个电子，B 项正确；常温常压下，气体摩尔体积大于 22.4 Lmol1，故 22.4 L NH3的物质的量小于 1 mol，含有的共价键数目小于 3NA，C 项错误；次氯酸是弱酸，在溶液中部分电离，故 1 L 1 molL1次氯酸溶液中的 ClO数目小于 NA，D 项错误。3.短周期主族元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增大，W 原子最外层电子数是次外层的 2 倍，也是 Y 原子最外层电子数
17、的 2 倍，X 与 Z 同主族。Y 单质能在 X 单质中燃烧，生成的二元化合物与 H2O 反应，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。下列说法正确的是()A.简单离子半径：r(Z)r(Y)r(X)B.气态氢化物的沸点：ZXWC.含氧酸的酸性：XZWD.Y 单质能与 W 的氧化物发生置换反应答案 D 解析 W、X、Y、Z 分别是 C、N、Mg、P。A 项，核外电子层数越多，离子半径越大，核外电子排布相同时离子半径随原子序数的增大而减小，简单离子半径：r(Z)r(X)r(Y)，错误；B 项，氨气分子间存在氢键，且碳元素的氢化物不止一种，无法比较其沸点，错误；C 项，应该是最高价含氧酸的酸性：XZW
18、，错误；D 项，镁能与二氧化碳发生置换反应生成氧化镁和碳，正确。4我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐，经 X-射线衍射测得该化合物的晶体结构，其局部结构如图所示。其中 Y 为氮原子，W 与 X，W 与 Y 均可形成 10 电子化合物，Z 与其他原子均不同族，且 Z 的单质可以用于自来水消毒，图中虚线表示氢键。下列说法正确的是()A该化合物中的两种阳离子的共价键类型相同B阴离子 N5 中的键型为氮氮单键C该晶体结构中有 4 种氢键D该化合物中 Z 不满足 8 电子稳定结构答案 A 解析 根据题目信息 10 电子化合物以及图示可推断两种阳离子分别为铵根离子和水合氢离子；而阴离子除五氮阴
19、离子外，还有氯离子，从而得出答案 A 正确。5.在实验室里进行物质制备,下列从原料及有关试剂分别制取相应的最终产物的设计中,理论上正确、操作上可行、经济上合理的是()A CCOCO2Na2CO3 溶液 B CuCu(NO3)2 溶液 Cu(OH)2 C FeFe2O3Fe2(SO4)3 溶液 D CaOCa(OH)2 溶液NaOH 溶液 答案 D 解析 A 项中制取 Na2CO3溶液的步骤繁琐,且生成的 CO 不便收集,故 A 项不正确;B 项涉及贵重试剂,不经济,故该项不正确;铁在氧气中燃烧产物是四氧化三铁,故 C 项不正确;D 项制取 NaOH 溶液所用试剂经济易得,原理正确,步骤简洁,故
20、 D 项正确。6某同学查阅教材得知，普通锌锰电池筒内的无机物主要为 MnO2、NH4Cl、ZnCl2 等。他在探究废干电池内的黑色固体并回收利用时，进行如图所示实验。下列有关实验的叙述不正确的是()A操作中玻璃棒能加快固体溶解B操作为过滤，得到的滤液显酸性C操作盛放滤渣的仪器是坩埚D操作的目的是除去滤渣中的杂质答案 D 解析 操作中玻璃棒搅拌起到加速溶解的作用，A 项正确；操作得到的滤液中含有NH4Cl、ZnCl2，溶液呈酸性，B 项正确；操作是在坩埚内灼烧滤渣，C 项正确；二氧化锰是黑色固体，能作过氧化氢分解的催化剂，灼烧后的滤渣能加快过氧化氢分解产生氧气的速率，证明黑色固体是二氧化锰，所以
21、操作的目的不是除去滤渣中的杂质，D 项错误。7对可逆反应 2A(s)3B(g)C(g)2D(g)Hv(逆)加入催化剂，B 的转化率提高 A B C D 答案 B 解析 A 是固体，其量的变化对平衡无影响；而增大 B 的浓度，正反应速率增大，平衡向正反应方向移动，v(正)v(逆)；升高温度，v(正)、v(逆)均增大，但 v(逆)增大的程度大，平衡向逆反应方向移动；增大压强，平衡不移动，但 v(正)、v(逆)都增大；催化剂不能使化学平衡发生移动，B 的转化率不变。8.已知 25 时有关弱酸的电离平衡常数如下表：弱酸化学式HXHYH2CO3电离平衡常数7.81093.71015K14.4107K24
22、.71011下列推断正确的是()A.HX、HY 两种弱酸的酸性：HXHYB.相同条件下溶液的碱性：NaXNa2CO3NaYNaHCO3C.结合 H的能力：CO23 YXHCO3D.HX 和 HY 酸性相同，都比 H2CO3 弱答案 A 解析 根据电离平衡常数可知酸性：H2CO3HXHCO3 HY，则结合 H的能力：YCO23XHCO3，故 A 正确、C、D 错误；酸越弱，其对应的盐的水解能力越强，故相同条件下溶液的碱性：NaYNa2CO3NaXNaHCO3，故 B 错误。9.常温下，向 20 mL 0.1 molL1 氨水溶液中滴加盐酸，溶液中由水电离出的 c(H)随加入盐酸体积的变化如图所示
23、。则下列说法正确的是()A.b、d 两点为恰好完全反应点B.c 点溶液中，c(NH4)c(Cl)C.a、b 之间的任意一点：c(Cl)c(NH4)，c(H)c(OH)D.常温下，0.1 molL1 氨水的电离常数 K 约为 1105答案 D 解析 向氨水中逐滴加入盐酸，水的电离程度由小逐渐变大，后又逐渐减小；b 点表示过量氨水的电离与 NH4 的水解程度相互“抵消”；随着 NH4 的水解占优势，c 点 NH4 的水解程度达到最大，也是恰好反应点；再继续加入盐酸，盐酸过量抑制水的电离。根据以上分析可知，b 点氨水过量，d 点盐酸过量，A 项错误；c 点溶质是 NH4Cl，因 NH4 水解，故 c
24、(NH4)c(Cl)，B 项错误；a、b 之间氨水电离占优势，c(Cl)c(NH4)，c(H)c(OH)，C 项错误；a点，溶液中 c(NH4)c(OH)，c(NH3H2O)0.1 molL10.001 molL10.1 molL1，则氨水的电离常数 KcNH4cOHcNH3H2O1031030.1105，D 项正确。10已知：Ksp(CuS)6.01036，Ksp(ZnS)3.01025，Ksp(PbS)9.01029。在自然界中，闪锌矿(ZnS)和方铅矿(PbS)遇硫酸铜溶液能转化成铜蓝(CuS)。下列有关说法不正确的是()A硫化锌转化成铜蓝的离子方程式为 ZnS(s)Cu2(aq)=Zn
25、2(aq)CuS(s)B在白色硫化锌浊液中滴加硝酸铅溶液，不会生成黑色沉淀(PbS)C在水中的溶解度：S(ZnS)S(PbS)S(CuS)D若溶液中 c(Cu2)11010 molL1，则 S2已完全转化成 CuS答案 B 解析 由 Ksp(CuS)6.01036、Ksp(ZnS)3.01025，知 CuS 的溶解度小于 ZnS，硫化锌可以转化为硫化铜：ZnS(s)Cu2(aq)=Zn2(aq)CuS(s)，故 A 正确；ZnS 的溶解度大于 PbS，在白色硫化锌浊液中滴加硝酸铅溶液，可以生成黑色沉淀(PbS)，故 B 错误；由已知可知在水中的溶解度：S(ZnS)S(PbS)S(CuS)，故
26、C 正确；Ksp(CuS)6.01036，若溶液中 c(Cu2)11010 molL1，则 c(S2)6.0103611010 molL16.01026 molL11105 molL1，S2已完全转化成 CuS，故 D 正确。二、填空题：本题包括 3 小题，共 50 分。11.(16 分)乙炔(C2H2)是制造草酸、乙醛、醋酸等有机化合物的基本原料。(1)某小组同学以电石(主要成分为 CaC2，含少量 CaS 及 Ca3P2 等杂质)为原料，利用下图所示实验装置(夹持装置略去，下同)制备 C2H2。仪器 a 的名称为_。CaC2 的电子式为_。装置 B 中的 NaClO 溶液能将 H2S、PH
27、3 氧化为硫酸、磷酸，本身被还原为 NaCl。其中 PH3 被氧化的离子方程式为_。(2)该小组同学通过查阅文献资料得知：用 Hg(NO3)2 作催化剂时，浓硝酸能将乙炔气体氧化为草酸(H2C2O4)，实验装置如下图所示。装置 E 的作用是_。装置 D 中生成 H2C2O4 的化学方程式为_。装置 D 中锥形瓶内的液体经过_(填操作名称)、洗涤、干燥等步骤得到 H2C2O42H2O 晶体。(3)该小组同学测定了晶体中 H2C2O42H2O 的质量分数，实验步骤如下：.准确称取 m g 晶体，加入适量的蒸馏水溶解，再加入少量稀硫酸；.将所得溶液用 c molL1 KMnO4 标准溶液进行滴定，滴
28、定时 KMnO4 被还原为 Mn2，滴定至终点时消耗标准溶液 V mL。滴定过程中发现褪色速率先慢后明显加快，除反应放热外，还可能的原因是_。晶体中 H2C2O42H2O 的质量分数为_(用含 m、c、V 的式子表示)。答案(1)蒸馏烧瓶 Ca2C C2 PH3 4ClO=H3PO44Cl (2)安全瓶，防止发生倒吸 C2H28HNO3(浓)=HgNO322070 H2C2O48NO24H2O 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤(3)反应生成的 Mn2是该反应的催化剂 63cV2m%(写成31.5cVm%也可)解析(1)仪器 a 的名称为蒸馏烧瓶；CaC2的电子式为 Ca2C C2；装置 B中的 NaC
29、lO 溶液能将 H2S、PH3氧化为硫酸、磷酸，本身被还原为 NaCl。其中 PH3被氧化的离子方程式为 PH34ClO=H3PO44Cl。(2)装置 E 的作用是安全瓶，防止发生倒吸；装置 D 中乙炔与浓硝酸反应生成 H2C2O4、二氧化氮和水，反应的化学方程式为 C2H28HNO3(浓)=HgNO322070 H2C2O48NO24H2O；装置 D 中锥形瓶内的液体经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等步骤得到 H2C2O42H2O 晶体。(3)滴定过程中发现褪色速率先慢后明显加快，除反应放热外，还可能的原因是反应生成的 Mn2是该反应的催化剂；根据反应2MnO4 5H2C2O46H=
30、2Mn210CO28H2O，可知，晶体中 H2C2O42H2O 的质量分数为cV10352126m100%31.5cVm%。12.(17 分)稀土有工业“黄金”之称，我国稀土资源丰富。目前从氟碳铈矿(主要化学成分为 CeFCO3)提取铈族稀土元素的冶炼处理工艺已经发展到十几种，其中一种提取铈的工艺流程如下：已知：焙烧后烧渣中含4 价的铈及3 价的其他稀土氟氧化物；Ce4能与 SO24 结合成CeSO42，Ce4能被萃取剂(HA)2萃取。请回答下列问题：(1)CeFCO3 中，Ce 元素的化合价为_。(2)“酸浸”过程中 CeO2 转化为 Ce3，且产生黄绿色气体，用稀硫酸和 H2O2，替换HC
31、l 就不会造成环境污染。则稀硫酸、H2O2 与 CeO2 反应的离子方程式为_。(3)“沉淀”步骤中发生的反应为 Ce(BF4)3(s)3KCl(aq)=3KBF4(s)CeCl3(aq)。已知Ce(BF4)3、KBF4 的 Ksp 分别为 a、b，则该反应的平衡常数为_(用含 a、b 的代数式表示)。(4)“浸 出 液”中含有少量 Ce4及其他稀土元素的离子，可以通过“萃取”与“反萃取”作进一步分离、富集各离子。“萃取”时 Ce4与萃取剂(HA)2存在的反应为 Ce4n(HA)2Ce(H2n4A2n)4H。用 D 表示 Ce4分别在有机层中与水层中存在形式的浓度之比：DcCeH2n1A2nc
32、CeSO42，其他条件不变，在浸出液中加入不同量的 Na2SO4 以改变水层中的c(SO24),D 随浸出液中 c(SO24)增大而减小的原因是_。(5)“操作”后，向溶液中加入 NaOH 溶液，调节溶液的 pH 可获得 Ce(OH)3 沉淀，当溶液中离子浓度小于 1.0106 molL1 时视为沉淀完全，常温下加入 NaOH 调节溶液的pH 应大于_已知：Ce(OH)3的 Ksp8.01021；lg20.3。(6)写出“氧化”步骤的化学方程式：_。(7)CeO2 是汽车尾气净化催化剂的关键成分，它能在还原气氛中供氧，在氧化气氛中耗氧，在尾气消除过程中发生着 CeO2CeO2(1x)xO2(0
33、 x0.25)的循环。写出 CeO2 消除 CO 尾气的化学方程式：_。答案(1)3(2)2CeO2H2O26H=2Ce34H2OO2(3)ab3(4)随着 c(SO24)增大，水层中 Ce4被 SO24 结合成CeSO42，c(CeSO42)增大，同时导致Ce4n(HA)2Ce(H2n4A2n)4H向左(逆向)移动，致使 cCe(H2n4A2n)减小(5)9.3(6)2Ce(OH)3NaClOH2O=2Ce(OH)4NaCl(7)2xCOCeO2=CeO2(1x)2xCO2 解析(1)O 显2 价，C 显4 价，F 显1 价，整体化合价代数和为 0，即 Ce 显3价。(2)CeO2中 Ce
34、的化合价由4 价3 价，CeO2作氧化剂，H2O2作还原剂，H2O2被氧化成O2，根据化合价升降法进行配平，其离子反应方程式为 2CeO2H2O26H=2Ce34H2OO2。(3)该反应的离子方程式为 Ce(BF4)3(s)3K(aq)=3KBF4(s)Ce3(aq)，平衡常数 KcCe3c3KcCe3c3BF4c3Kc3BF4KspCeBF43KspKBF43 ab3。(5)获得 Ce(OH)3沉淀，c(OH)3KspCeOH3cCe338.010211.01.06 molL12.0105 molL1，pOHlg c(OH)4.7，即 pH9.3，pH 应大于 9.3。(6)NaClO 作氧
35、化剂，把 Ce(OH)3氧化成 Ce(OH)4，自身被还原成 Cl，根据化合价升降法进行配平，化学方程式为 2Ce(OH)3NaClOH2O=2Ce(OH)4NaCl。(7)根据信息，CO 与氧气反应生成 CO2，两式相加得到：2xCOCeO2=CeO2(1x)2xCO2。13(17 分)近年来，随着聚酯工业的快速发展，氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。因此，将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。回答下列问题：(1)Deacon 发明的直接氧化法为：4HCl(g)O2(g)=2Cl2(g)2H2O(g)。如图为刚性容器中，进料浓度比 c(HCl)c(O2)分别等于 11、41、
36、71 时 HCl 平衡转化率随温度变化的关系：可知反应平衡常数 K(300)_K(400)(填“大于”或“小于”)。设 HCl 初始浓 度 为 c0，根 据 进 料 浓 度 比c(HCl)c(O2)11 的 数 据 计 算 K(400)_(列出计算式)。按化学计量比进料可以保持反应物高转化率，同时降低产物分离的能耗。进料浓度比 c(HCl)c(O2)过低、过高的不利影响分别是_、_。(2)Deacon 直接氧化法可按下列催化过程进行：CuCl2(s)=CuCl(s)12Cl2(s)H183 kJmol1CuCl(s)12O2(g)=CuO(s)12Cl2(g)H220 kJmol1CuO(s)
37、2HCl=CuCl2(s)H2O(g)H3121 kJmol1则 4HCl(g)O2(g)=2Cl2(g)2H2O(g)的 H_kJmol1。(3)在一定温度的条件下，进一步提高 HCl 的转化率的方法是_(写出 2 种)。(4)在传统的电解氯化氢回收氯气技术的基础上，科学家最近采用碳基电极材料设计了一种新的工艺方案，主要包括电化学过程和化学过程，如图所示：负极区发生的反应有_(写反应方程式)。电路中转移 1 mol 电子，需消耗氧气_L(标准状况)。答案(1)大于（0.42）2（0.42）2（10.84）4（10.21）c0 O2和 Cl2分离能耗较高 HCl 转化率较低(2)116 (3)
38、增加反应体系压强、及时分离出产物 (4)Fe3e=Fe2，4Fe2O24H=4Fe32H2O 5.6 解析(1)由题给 HCl 平衡转化率随温度变化的关系图可知，随温度升高，HCl 平衡转化率降低，则此反应为放热反应，温度越高，平衡常数越小，即 K(300)大于 K(400)。结合题图可知，c(HCl)c(O2)11、400 时 HCl 的平衡转化率为 84%，列出三段式：4HCl（g）O2（g）=2Cl2（g）2H2O（g）起始c0c000转化0.84c00.21c00.42c00.42c0平衡（10.84）c0（10.21）c00.42c00.42c0 则 K(400)c2（Cl2）c2（
39、H2O）c4（HCl）c（O2）（0.42）2（0.42）2（10.84）4（10.21）c0；进料浓度比 c(HCl)c(O2)过低会使 O2和 Cl2分离的能耗较高，过高则会造成 HCl 转化率较低。(2)将已知热化学方程式依次编号为、，根据盖斯定律，由()2 得 4HCl(g)O2(g)=2Cl2(g)2H2O(g)H116 kJmol1。(3)题述反应是气体体积减小的反应，增大反应体系压强可使反应正向移动，提高 HCl 的转化率，及时分离出产物也能提高 HCl的转化率。(4)负极区发生还原反应 Fe3e=Fe2，生成的二价铁又被氧气氧化成三价铁，发生反应 4Fe2O24H=4Fe32H2O，由反应可知电路中转移 4 mol 电子消耗 1 mol O2，则转移 1 mol 电子消耗氧气14 mol，其在标准状况下的体积为14 mol22.4 Lmol15.6 L。
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