20．(10分)将1 mol氧气和一定量的HCl放入一定体积的密闭容器中，420℃时，在催化剂作用下发生反应：4HCl+O₂ 　2Cl₂+2H₂O。反应达到平衡后，将容器中的混合气体通过过量NaOH溶液，消耗NaOH 2.0 mol；再将剩余气体干燥后通过焦性没食子酸的碱性溶液吸收O₂，溶液增重19.2 g。

请回答下列问题：

(1)写出平衡混合气体通入NaOH溶液中所发生反应的化学方程式。

(2)计算平衡时HCl的转化率。

19．(10分)汽车工业是世界上仅次于石油化工的第二大产业，传统汽车不仅消耗大量的石油资源，而且造成了严重的大气污染，汽车工业正积极寻求新的动力源，燃料电池有可能取代内燃机成为新一代汽车的动力。下图是一种甲醇制氢质子交换膜(PEMFC)燃料电池的工作示意图：

甲醇制氢气的主要途径有：

①CH₃OH(g)+H₂O (g)→3H₂(g)+ CO₂(g)　　　 △H= +49.0 kJ·mol^-1

②CH₃OH(g) + 1 /2O₂(g) →2H₂(g)+ CO₂(g)　 △H= -192.9 kJ·mol^-1

请回答下列问题：

(1)反应②为　　　　　　　 (“放”或“吸”)热反应，右图表示反应②在反应进行过程中能量(单位为kJ·mol^－1)的变化示意图。试在答题纸对应的图像中用虚线表示在反应中使用催化剂后能量的变化情况。

(2)催化重整段中把两种甲醇制取氢气的方法联合起来制 氢，其目的是　　　　　 (写出一条即可) 。

(3)PEMFC工作时所产生的尾气(主要成份为H₂)可循环应用于催化燃烧供热，则H₂燃烧生成气态水时反应的热化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　 。

(4)甲醇制氢质子交换膜燃料电池取代内燃机成为新一代汽车的动力，其优点有　　　　　　　　　　　　 。(填字母编号)

a．减少氮氧化物的排放　　　　　　　　　 b．减少SO₂的排放

c．降低对石油等化石燃料的依赖性　　　　 d．能量利用率高

18．(10分)FeCl₃可作印刷电路铜板腐蚀剂，反应的方程式为 2FeCl₃+Cu=2FeCl₂+CuCl₂。

(1)将上述反应设计成的原电池如下左图所示，请回答下列问题：

①电极X的材料是 　　　　　　；电解质溶液Y是　　　　　　　　　 。

②X电极上发生的电极反应式为　　　　　　　　　　　 。

(2)腐蚀铜板后的废腐蚀液中，含有FeCl₃、FeCl₂、CuCl₂等物质，用电解法可回收铜且得到FeCl₃溶液，其工作原理如上右图所示。请回答下列问题：

①该电解槽阴极的反应式是　　　　　　　　　　 、　　　　　　　　　　　　 。

②阴离子交换膜中通过的离子主要是　　 ，FeCl₃溶液从出口　　　 (填写“A”或“B”)导出。

17．(10分)工业上通常把溶液中存在的CO₃^2- 和HCO₃^-的总浓度称为总碱度。水中碱度的控制成为碳酸钠软化水处理法的关键。碳酸在水中一般以3种形态存在，即H₂CO₃(CO₂)、CO₃^2- 和HCO₃^-。当溶液的pH发生变化时，其中任一种形态的物质的量占三种形态总物质的量的分数δ也可能发生变化，下图是碳酸溶液中碳酸的各种形态的δ随pH的变化曲线。

(1)从图中推断NaHCO₃溶液呈　　　 (填“酸”、“碱”、或“中”)性，其原因是

　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　(用离子方程式表示)。

(2)正常情况下，人体血液的pH维持在7.35-7.45之间，则溶于血液中的二氧化碳的主要存在形式是　　　　　　　 。(填写微粒化学式)

(3)根据上图，下列叙述中正确的是　　　　　　　　 。(填字母序号)

A．HCO₃^-既能与强酸反应又能与强碱反应

B．盐酸逐滴滴入碳酸钠溶液至恰好完全反应时溶液呈中性

C．pH小于7的雨水称为酸雨

D．在pH为6.37时，溶液中的c (H₂CO₃)= c (HCO₃^-)

(4)工业用循环冷却水中常含有Ca²⁺等杂质离子，在循环过程中易结垢，可通过控制溶液的总碱度使Ca²⁺等离子形成沉渣除去。已知某温度下K_sp(CaCO₃)=3.03×10^-9，当水中的c(Ca²⁺)≤3×10^-4 mol·L^-1时，不会出现结垢现象，则该水中的c(CO₃^2-)应至少为

　　　　　　　 mol·L^-1。

16．(10分)工业制硫酸生产流程如下图：

(1)造气阶段，为提高反应的效率，充分利用含硫矿石，请你提出两条可行的措施：

　　　　　　　　　　　　　 、　　　　　　　　　　　　 　

(2)为研究条件对化学平衡的影响，在一密闭容器中，反应

2SO₂(g)+O₂(g)2SO₃(g) ΔH＝－196 kJ·mol^-1

达平衡后，保持温度不变，将容器体积增加一倍，当达到新的平衡时，SO₂的浓度是原平衡时的60%，则　　　　　　　

A．平衡向逆反应方向移动了　　　

B．SO₂的转化率减小了

C．SO₃的质量分数增加了

D．平衡移动过程中，v(逆)＜ v(正)

(3)在催化反应室，发生(2)中的反应，已知：某温度下，SO₂的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如右图所示。根据图示回答：

①将1.0 mol SO₂和0.5 mol O₂置于10L密闭容器中，反应达平衡后，若体系总压强为0.10 MPa。该反应的平衡常数等于　　。

②平衡状态由A变到B时，平衡常数K(A)　　　 K(B) (填“＞”、“＜”或“＝”)。

(4)增大体系的压强能使(2)中平衡向正反应方向移动，但在实际生产中采用了常压的条件，你认为可能的原因是：　　　　　　　　　 。

15．(10分)氢氧化镍是碱性二次电池的正极材料。尿素高温水解是合成Ni (OH )₂方法之一。但尿素水解产生的氨很易进入Ni (OH )₂ 的结构中。Ni(OH )₂ 中氨含量高低是评价Ni(OH )₂ 电化学活性的重要依据。某实验小组测定Ni(OH )₂中氨含量的实验步骤如下：

①蒸氨：将Ni (OH ) ₂ 分别溶于水和硫酸，再加入40%过量NaOH 溶液，加热蒸出所有的氨，并用15 mL 0 .1 mol·L^-1 H₂SO₄溶液吸收。

②滴定：将烧杯中所得吸收液全部转入锥形瓶，向锥形瓶中加入少量水进行稀释并滴入1-2滴甲基红一亚甲基蓝混合指示剂(变色范围5.2-5.6)，用NaOH标准溶液滴定剩余的硫酸，当溶液颜色由红紫色转为绿色时，即为滴定终点。

根据以上知识回答下列问题：

(1)吸收氨时反应的化学方程式为　　　　　　　　　　 。

(2)氨的吸收装置如右图所示，烧杯中倒置漏斗的作用是

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

(3)滴定管在使用前除洗涤外，还应　　　　　　　　　 。

碱式滴定管用蒸馏水洗涤后，直接加入NaOH标准溶液

进行滴定，则测得样品中氨的含量　　　　　　 　(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。

(4)准确称取 0.5 g Ni(OH ) ₂样品，经处理后再用浓度为 0.1000 mol·L^-1 的 NaOH 标准溶液滴定，终点时消耗了20.00 mL。则此样品中氨的含量为　　　　　　　　 。

14．常温下，将0.02 mol·L^-1的Ba(OH)₂溶液100 mL和0.02 mol·L^-1 NaHSO₄溶液100 mL混合，若忽略溶液体积变化，则混合后的溶液

A．pH＝12　　　　　　　　　　　　　　　　 B．pH＝2

C．由水电离的产生的c(H⁺)＝1.0×10^-12 mol·L^-1　 D．溶质的物质的量浓度＝0.02 mol·L^-1

第Ⅱ卷(非选择题，共72分)

13．在密闭容器中，将1.0 mol CO与1.0 mol H₂O混合加热到800℃，发生下列反应：

　　 CO(g)+H₂O(g)CO₂(g)+H₂(g)。一段时间后该反应达到平衡，测得CO的物质的量为0.5 mol。则下列说法正确的是

A．427℃时该反应的平衡常数为9.4，则该反应的△H＞0

B．800℃下，该反应的化学平衡常数为0.25　　

C．同温下，若继续向该平衡体系中通入1.0 mol的H₂O(g)，则平衡时H₂O(g)转化

　 率为66.7%

D．同温下，若继续向该平衡体系中通入1.0 mol的CO(g)，则平衡时H₂O(g)物质

　 的量分数为11.1%

12．下列叙述正确的是　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　

A．第一电离能： F＞O＞N

B．离子晶体中一定存在离子键

C．CCl₄和NH₃都是以极性键结合的极性分子

D．白磷为分子晶体，分子结构为正四面体，其键角为109°28′

11．已知：0.1 mol·L^-1的酸式盐NaHA溶液pH=5。则下列判断正确的是

　　　 A．c (A^2-) ＞ c(H₂A) 　　　　　　　　　　　　　 B．HA^-的水解抑制了HA^-的电离

　　　 C．HA^-的水解和电离相互促进　　　　　　　 D．c(OH^-) = c(HA^-)+c(A^2-)+c(H₂A)