生变化导致异构；Ⅵ中含有碳碳双键和酯基，可发生加成反应、加聚反应和水解反应。
(3)CH2===CHCH2CH2COOH， CH3CH===CHCH2COOH， CH3CH2CH===CHCOOH (4)B
10．(15分)2013年初，雾霾天气多次肆虐我国中东部地区。其中，汽车尾气和燃煤尾气是造
成空气污染的原因之一。
催化剂
(1)汽车尾气净化的主要原理为2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g)。在密闭容器中发生该反应时，c(CO2)随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线如图所示。
据此判断：
①该反应的ΔH________0(填“>”或“<”)。
②在T2温度下，0～2 s内的平均反应速率v(N2)＝________。
③当固体催化剂的质量一定时，增大其表面积可提高化学反应速率。若催化剂的表面积
S1>S2，在上图中画出c(CO2)在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线。
④若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到t1
- 5 -
时刻达到平衡状态的是________(填代号)。
(2)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。
①煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物，用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。 例如：CH4(g)＋2NO2(g)===N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH1＝－867 kJ·mol 2NO2(g)
N2O4(g) ΔH2＝－56.9 kJ·mol
－1
－1
写出CH4(g)催化还原N2O4(g)生成N2(g)、CO2(g)和H2O(g)的热化学方程式： _________________________________________________________。
②将燃煤产生的二氧化碳回收利用，可达到低碳排放的目的。如图是通过人工光合作用，以CO2和H2O为原料制备HCOOH和O2的原理示意图。催化剂b表面发生的电极反应式为_______________________________。
③常温下，0.1 mol·L的HCOONa溶液pH为10，则HCOOH的电离常数Ka＝________。 解析 (1)①由图中曲线可以看出，在催化剂表面积相同的情况下，T1温度时先达到平衡，则T1>T2，但温度高时CO2的浓度小，说明升高温度平衡逆向移动，该反应的正反应为放热110.1 mol·L－1－1
反应，即ΔH<0。②v(N2)＝v(CO2)＝×＝0.025 mol·L·s。③温度相
222 s同，质量相同的催化剂，表面积越小反应速率越慢。④a项，只能说明t1时正反应速率最快，但不一定处于平衡状态；c项，t1时，只能说明n(NO)＝n(CO2)，不能说明正逆反应速率相等，不是平衡状态。(2)①根据盖斯定律，将两个热化学方程式相减可得CH4(g)＋
－1
－1
- 6 -
N2O4(g)===N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－810.1 kJ·mol。②CO2转变成HCOOH，碳的化合价降低，CO2被还原，即CO2发生还原反应与H结合生成HCOOH。③甲酸的电离平衡为HCOOH
－1
＋
－1
H＋HCOO，0.1 mol
－
＋－
·L的HCOONa溶液中存在水解平衡：H2O＋HCOO－1.0×10)mol·L，c(H)＝10
－4
－1
＋
－10
－1
HCOOH＋OH，溶液中c(HCOO)＝(0.1
－4
－1
－－
mol·L，c(HCOOH)＝10 mol·L，故电离平衡
c?H＋?·c?HCOO－?10－10 mol·L－1×?0.1－1.0×10－4?mol·L－1－7常数Ka＝＝＝10 －4－1
c?HCOOH?10 mol·L
mol·L。
答案 (1)①< ②0.025 mol·L·s ③如图 ④bd
－1
－1
－1
(2)①CH4(g)＋N2O4(g)===N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－810.1 kJ·mol ②CO2＋2H＋2e===HCOOH ③10 mol·L
11．(17分)工业上用某矿渣(含有Cu2O、Al2O3、Fe2O3、SiO2)提取铜的操作流程如下：
＋
－
－7
－1
－1
已知：Cu2O＋2H===Cu＋Cu＋H2O
(1)实验操作Ⅰ的名称为________；在空气中灼烧固体混合物D时，用到多种硅酸盐质的仪器，除玻璃棒、酒精灯、泥三角外，还有________(填仪器名称)。
(2)滤液A中铁元素的存在形式为________(填离子符号)，生成该离子的离子方程式为________________________________________________，检验滤液A中存在该离子的试剂为________(填试剂名称)。
(3)金属单质E与固体混合物F发生的某一反应可用于焊接钢轨，该反应的化学方程式为______________________________________________。
(4)常温下，等pH的NaAlO2和NaOH两份溶液中，由水电离出的c(OH)前者为后者的10
－
8
＋
2＋
- 7 -
倍。则两种溶液的pH＝________。
(5)①利用电解法进行粗铜精炼时，下列叙述正确的是________ (填代号)。 a．电能全部转化为化学能 b．粗铜接电源正极，发生氧化反应
c．精铜作阴极，电解后电解液中Cu浓度减小 d．粗铜精炼时通过的电量与阴极析出铜的量无确定关系
②从浓硫酸、浓硝酸、蒸馏水中选用合适的试剂，测定粗铜样品中金属铜的质量分数，涉及的主要步骤：称取一定质量的样品→______________→过滤、洗涤、干燥→称量剩余固体铜的质量。(填缺少的操作步骤，不必描述操作过程的细节)
解析 由流程图可以看出，加入足量稀盐酸时，得到的固体混合物B为二氧化硅和单质铜，则滤液A中一定不含Fe，原因是2Fe＋Cu===2Fe＋
Cu，验证Fe可先加入KSCN溶液，没有明显现象，再加入氯水(或其他氧化剂)出现红色。滤液A中含有Fe、Al、Cu，加入足量NaOH溶液后得到的固体混合物D为Fe(OH)3和Cu(OH)2，在空气中灼烧后得到的固体混合物F为Fe2O3和CuO，滤液C中含AlO2，则金属单质E为Al，利用铝热反应可焊接钢轨。
(4)NaAlO2溶液中水的电离受到促进，而NaOH溶液中水的电离受到抑制。设两种溶液的pH＝a，NaAlO2溶液中水电离出的c(OH)为10为10 mol·L
－a－1,
－
－
2＋
3＋
2＋
2＋
2＋
3＋
3＋
2＋
2＋
a－14
mol·L，NaOH溶液中水电离出的c(OH)
－1－
10
a－14
＝10×10，得a＝11。(5)电解精炼铜时，粗铜作阳极，纯铜作阴
8－a极，硫酸铜溶液作电解液，粗铜中比铜活泼的金属进入电解质溶液。分析选项知，b、c正确。
答案 (1)过滤 坩埚 (2)Fe 2Fe＋Cu===2Fe＋Cu 硫氰化钾溶液和新制氯水高温
(合理的氧化剂均正确) (3)2Al＋Fe2O3=====Al2O3＋2Fe (4)11
(5)①bc ②将浓硫酸用蒸馏水稀释，将称得的样品与足量稀硫酸充分反应
12．(17分)某研究性学习小组欲利用下列装置制取少量次氯酸钠，并进一步探究次氯酸钠的
化学性质。
2＋
3＋
2＋
2＋
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