精品解析：广西钦州市第四中学2023-2024学年高三下学期第八周考试化学试卷

广西钦州市第四中学2023-2024学年高三下学期第八周考试 化学试卷 (考试时间：75分钟，试卷满分：100分) 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Fe-56 Cu-64 第I卷(选择题，共45分) 一、单选题(共15题，每题3分) 1. 在实验室用物质的量浓度为的溶液与纯锌反应制取，下列措施可加快产生速率的是 A. 将锌块换成铁块 B. 改用硫酸 C. 改用硝酸 D. 滴加少量溶液 2. 反应4A(s)＋3B(g)=2C(g)＋D(g)，经，B的浓度减少。对该反应速率的表示，下列说法正确的是 A. 用A表示的反应速率是 B. 用B、C 、D表示的反应速率之比为3∶2∶1 C. 在末，用B表示的反应速率是 D. 在内用B表示的反应速率逐渐减小，用C表示的反应速率逐渐增大 3. 在一定温度下，对于可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)达到平衡状态的标志是 A. 反应停止了 B. 单位时间内生成nmolA，同时生成3nmolB C. A、B、C的浓度不再变化 D. A、B、C的分子数之比为1：2：3 4. 据文献显示：催化合成DMC的一种反应机理如图所示。下列叙述正确的是 A. 是反应中间体 B. ①②③中均有的断裂 C. 可有效提高DMC的产率 D. 合成DMC的反应为 5. 对于反应，下列表示中反应速率最大的是 A. mol⋅L⋅s B. mol⋅L⋅s C. mol⋅L⋅s D. mol⋅L⋅min 6. 研究表明，催化分解的微观机制是复杂的，可以形成以下基本观点：与循环反应；且与反应产生的强氧化性羟基自由基(·OH)起到了关键作用，该过程被称为类-Fenton反应，如图所示，下列说法正确的是 A. 0.1mol羟基自由基(·OH)所含电子的数目为 B. 可以改变反应历程，降低分解反应的反应热 C. 与反应产生羟基自由基的反应为 D. 去除废水中难降解的有机污染物，主要利用了羟基自由基的还原性 7. 湖南大学课题组研究钴催化腈与胺电氢化的反应机理如下图所示(其中Ph表示苯基，表示)，下列说法错误的是 A. 是反应的中间产物 B. 中所有碳原子可能共平面 C. 所涉及Co的配合物中，Co的配位数不同，N的杂化方式不相同 D. 该反应的总方程式为Ph—≡N+PhNH2+4H++4e-+NH3 8. 下列实验方案能达到实验目的的是 A. 甲可制取无水 B. 乙可验证金属性： C. 丙可验证非金属性： D. 丁可探究压强对平衡的影响 9. 利用环戊二烯()加氢制备环戊烯()，按加入恒压密闭容器中，若仅发生如下反应： ① ② 实验测得环戊二烯转化率(曲线b)和环戊烯选择性(曲线a)随温度变化曲线如下(已知：选择性=转化为目标产物的反应物在总转化量中的占比)。下列说法错误的是 A. 时，的转化率为87.4% B. 由图可知，反应的活化能 C. 相同条件下，若增大，选择性提高 D. 升高温度， 生成速率增大，生成速率减小 10. 氧化铟基纳米催化剂可用于选择性加氢制备，其反应机理如图所示。下列说法不正确的是 A. 该反应每生成，转移电子 B. 与中，碳原子的杂化方式分别是与杂化 C. 该反应过程中只有键断裂，没有键断裂，但有新键形成 D. 催化剂，参与反应生成了过渡态物质，降低了反应的活化能，加快了化学反应速率 11. 为了降低大气中NO的排放量，可在NH3的作用下，通过催化剂将NO转化为无毒无害的。向2L的恒容密闭容器中加入一定量的NH3、NO、NO2，测得NH3、N2、H2O的浓度随时间的变化情况如图所示。下列说法正确的是 A. 曲线①表示N2的浓度随时间的变化情况 B. 时， C. a点时， D. 内，用NO表示的平均反应速率为 12. N2H4是一种强还原性的高能物质，在航天、能源等领域有广泛应用。我国科学家合成的某Ru(Ⅱ)催化剂用[L-Ru-NH3]+表示|能高效电催化氧化NH3合成N2H4，其反应机理如图所示(图中L为原子团)。下列说法错误的是 A. [L-Ru-NH3]2+中Ru的化合价为+3 B. 反应Ⅳ中有非极性键的断裂与形成 C. 电催化氧化NH3合成N2H4发生在电解池阳极区 D. N2H4与NH3中 N 原子的 VSEPR 模型均为四面体形 13. 氮及其化合物的转化过程如图所示。下列分析不合理的是 A. 催化剂a表面发生了极性共价键的断裂和形成 B. 与反应生成的原子利用率(期望产物的总质量与生成物的总质量之比)为100% C. 在催化剂b表面形成氮氧键时，涉及电子转移 D. 使用催化剂a、b均可以提高单位时间内生成物的产量 14. 逆水煤气变换反应是一种转化和利用的重要途径，发生的反应有 反应Ⅰ： kJ·mol 反应Ⅱ： kJ⋅mol 反应Ⅲ： 常压下，向密闭容器中投入1 mol 和2 mol ，达平衡时和含碳物质的物质的量随温度的变化如题图所示。下列说法正确的是 A. kJ⋅mol B. 649℃时，反应Ⅰ的平衡常数 C. 其他条件不变，在250℃~900℃范围内，随着温度的升高，平衡时不断增大 D. 800℃时，适当增大体系压强，保持不变 15. 将等物质的量浓度等体积的甘氨酸溶液与盐酸混合，发生反应：。取上述溶液(含)，滴加溶液，的变化如下图所示。 注：b点溶液中甘氨酸以的形式存在下列说法不正确的是 A. 中解离出的能力： B. b点溶液，推测中解离出的程度大于水解的程度 C. c点溶液中存在： D. 由d点可知：的 第II卷 (非选择题，共55分) 16. 二氧化碳的开发利用是化学家和化学工作者一直关注的热门话题，试回答： （1）在恒容密闭容器中投入和发生反应，实验测得不同温度及压强下，平衡时甲醇的物质的量变化如图所示。 ①该反应的正反应为___________反应，从大到小的关系排序为___________。 ②M点对应的平衡常数___________，在及时，图中N点___________(填“>”“<”或“=”)。 （2）二氧化碳催化加氢合成乙烯是综合利用的热点研究领域，化学方程式为。理论计算表明，原料初始组成，在体系压强为，反应达到平衡，四种组分的物质的量分数x随温度T的变化如图所示。回答下列问题： ①图中，表示变化的曲线分别是___________。催化加氢合成反应的___________0(填“大于”或“小于”)。 ②根据图中点，计算该温度时反应的平衡常数___________(列出计算式。以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。 17. 雾霾天气多次肆虐我国中东部地区，汽车尾气(含NO、NO2)和燃堞尾气(含SO2)是造成空气污染的原因之一。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，回答以下问题。 （1）C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是_______。 （2）若反应中转移lmol电子，标况下消耗NO气体的体积_______。 （3）该反应的△H_______0(填“＞”或“＜”)，△S____0(填“＞”或“＜”)，是______(填“高温自发”、“低温自发”或“不自发”)反应。 （4）在T1温度下，0~2s内的平均反应速率v(N2)=________。 （5）M点、N点的化学平衡常数：KM_______KN(填“＞”或“＜”或“=”) （6）能说明该反应达化学平衡状态的是_______(不定项)。 A. 容器内气体的密度不再变化 B. v正(CO2)=v逆(CO) C. 密闭容器内的压强不再变化 D. K保持不变 （7）当催化剂质量一定时，若增大催化剂的表面积，则CO转化率_____(填“增大”，“减少”或“不变”)，并说明v正和v逆如何变化_____? 18. 能源是现代文明的动力，科学家致力于开辟新能源和提高能源的利用率。如图所示的过程是目前直接利用太阳能的研究热点，人们把通过人工光化学手段合成燃料的过程叫做人工光合作用。 （1）在如图构想的物质和能量循环中，太阳能最终转化为______能。 （2）甲烷是重要的燃料，在空气中燃烧发生反应：。 已知：完全燃烧时生成和时放出热量；其中，破坏键、键分别需要吸收的能量，形成键能释放的能量 ①如图能正确表示甲烷燃烧这一反应中能量变化的是______(填或)。 ②形成键能释放______的能量(用含的式子表示)。 （3）用人工光合作用得到的甲烷、氧气和溶液制作燃料电池。装置如图所示： ①甲烷应通入该燃料电池的______极(填“正”或“负”)。 ②正极发生的电极反应式为______。 ③当转移电子时，需要消耗标况下的氧气体积是______。 （4）人工光合作用的途径之一就是在一定条件下，将和转化为甲醇，该反应的化学方程式为。一定条件下，在密闭容器中进行上述反应，测得随时间的变化如表所示。则用表示内该反应的平均反应速率为______。 时间 0 1 2 3 4 5 0 0.040 0.070 0.080 0.085 0.085 19. 硅元素更是无机非金属材料的主角，无机非金属材料与人类社会的发展与进步息息相关。 Ⅰ．建筑领域的基石材料-硅酸盐 （1）烧制普通玻璃的原料是________，使用HF溶液刻蚀玻璃的化学方程式：________。 （2）实验室不用带玻璃塞的试剂瓶盛装氢氧化钠溶液，写出相关原理反应的离子方程式：________。 （3）制备陶瓷和普通水泥都需要以黏土为原料，黏土的主要成分是铝硅酸盐，可以将其使用氧化物形式表示，例如Na2SiO3，其氧化物形式为Na2O·SiO2。某种黏土的主要成分为Na[AlSi3O8]，将其表示为氧化物的形式为aNa2O·bAl2O3·cSiO2，则a：b：c=________。（最简整数比） Ⅱ．现代信息的明星材料-硅 工业上提纯硅有多种路线，其中一种工艺流程示意图及主要反应如下： （4）工业上用石英砂和过量焦炭在电弧炉中高温加热生成粗硅，当有1molC参与反应时，该反应转移的电子数是________。 （5）为提高流化床反应器中的反应速率，可以采取的操作有：________。（填2个） （6）还原炉中发生的化学反应方程式为________。 （7）上述工艺生产中循环使用的物质除Si、SiHCl3外，还有________。 （8）已知反应，一定温度下，向2L恒容密闭容器中充入一定量的、和Si（s）发生反应，经过10min达到后，体系中H2、SiHCl3（g）的物质的量浓度分别为2mol·L-1、1mol·L-1。则，从反应开始到10min时SiCl4的平均速率为________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 广西钦州市第四中学2023-2024学年高三下学期第八周考试 化学试卷 (考试时间：75分钟，试卷满分：100分) 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Fe-56 Cu-64 第I卷(选择题，共45分) 一、单选题(共15题，每题3分) 1. 在实验室用物质的量浓度为的溶液与纯锌反应制取，下列措施可加快产生速率的是 A. 将锌块换成铁块 B. 改用硫酸 C. 改用硝酸 D. 滴加少量溶液 【答案】D 【解析】 【详解】A．锌比铁活泼，则将锌块换成铁块后，生成氢气的速率减慢，A错误； B．改用98%的浓硫酸，浓硫酸具有强氧化性，和锌反应生成二氧化硫，不能生成氢气，B错误； C．硝酸和锌反应生成氮的氧化物，不能生成氢气，C错误； D．用锌与0.1mol/L的稀硫酸反应制取氢气时，滴加少量CuSO4溶液，锌与硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸锌，锌、铜和稀硫酸形成了原电池，加快了化学反应速率，D正确； 故选D。 2. 反应4A(s)＋3B(g)=2C(g)＋D(g)，经，B的浓度减少。对该反应速率的表示，下列说法正确的是 A. 用A表示的反应速率是 B. 用B、C 、D表示的反应速率之比为3∶2∶1 C. 在末，用B表示的反应速率是 D. 在内用B表示的反应速率逐渐减小，用C表示的反应速率逐渐增大 【答案】B 【解析】 【详解】A.反应物A是固体，浓度视为定值，通常不用其表示反应速率，A错误； B.同一反应中，用各物质表示的反应速率之比等于对应物质的化学计量数之比，B正确； C.，该速率是2min内的平均速率，C错误； D.随着反应的进行，反应物的浓度逐渐降低，反应速率逐渐减小，所以2min内用B和C表示的化学反应速率都减小，D错误； 故答案选B。 3. 在一定温度下，对于可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)达到平衡状态的标志是 A. 反应停止了 B. 单位时间内生成nmolA，同时生成3nmolB C. A、B、C的浓度不再变化 D. A、B、C的分子数之比为1：2：3 【答案】C 【解析】 【详解】A．可逆反应达到平衡状态时正逆反应速率相等，但不为0，所以反应不可能停止，A不选； B．单位时间内生成nmolA，同时生成3nmolB，均表示逆反应速率，不一定达到平衡状态，B不选； C．A、B、C的浓度不再变化，说明正逆反应速率相等，达到平衡状态，C选； D．A、B、C的分子数之比为1：2：3，不能说明正逆反应速率相等，不一定达到平衡状态，D不选； 答案选C。 4. 据文献显示：催化合成DMC的一种反应机理如图所示。下列叙述正确的是 A. 是反应中间体 B. ①②③中均有的断裂 C. 可有效提高DMC的产率 D. 合成DMC的反应为 【答案】D 【解析】 【详解】A．是反应物不是中间体，A错误； B．①中生成催化剂，中的键断裂，②中没有键断裂，③生成中的键断裂，B错误； C．为催化剂，催化剂只影响化学反应速率，不影响平衡，所以催化剂不能提高反应物的平衡转化率，C错误； D．总反应为，D正确； 答案选D。 5. 对于反应，下列表示中反应速率最大的是 A. mol⋅L⋅s B. mol⋅L⋅s C. mol⋅L⋅s D. mol⋅L⋅min 【答案】A 【解析】 【分析】将选项中的速率都转化为用A物质表示的反应速率且统一单位。 【详解】A．v(A)=0.3mol·L-1·s-1； B．v(B)=0.4mol·L-1·s-1，此时v(A)=v(B)≈0.133mol·L-1·s-1； C．v(C)=0.5mol•L-1•s-1，此时v(A)=v(C)=0.25 mol·L-1·s-1； D．v(D)=0.8mol•L-1•min-1，此时v(A)=v(D)=0.4mol•L-1•min-1≈0.0067mol•L-1•s-1； 综上所述，反应速率最大的为0.3mol·L-1·s-1，故选A。 6. 研究表明，催化分解的微观机制是复杂的，可以形成以下基本观点：与循环反应；且与反应产生的强氧化性羟基自由基(·OH)起到了关键作用，该过程被称为类-Fenton反应，如图所示，下列说法正确的是 A. 0.1mol羟基自由基(·OH)所含电子的数目为 B. 可以改变反应历程，降低分解反应的反应热 C. 与反应产生羟基自由基的反应为 D. 去除废水中难降解的有机污染物，主要利用了羟基自由基的还原性 【答案】C 【解析】 【详解】A．0.1mol羟基自由基(·OH)所含电子的数目为，A错误； B．为催化剂，可以改变反应历程，但不能改变分解反应的反应热，B错误； C．由图可知与反应产生羟基自由基和Fe3+，反应为，C正确； D．去除废水中难降解的有机污染物，主要利用了羟基自由基的强氧化性，D错误； 故选：C。 7. 湖南大学课题组研究钴催化腈与胺电氢化的反应机理如下图所示(其中Ph表示苯基，表示)，下列说法错误的是 A. 是反应的中间产物 B. 中所有碳原子可能共平面 C. 所涉及Co的配合物中，Co的配位数不同，N的杂化方式不相同 D. 该反应的总方程式为Ph—≡N+PhNH2+4H++4e-+NH3 【答案】C 【解析】 【分析】图可知，CoCl2和是反应的催化剂，、PhNH2、H+为反应物，和NH3为生成物，总方程式为+PhNH2+4H++4e-+NH3。 【详解】A．在第Ⅷ步生成，又与PhNH2反应生成NH3和，是反应的中间产物，A项正确； B．中环上的碳原子和N原子采取sp2杂化，—CH3上碳原子与环上碳原子直接相连，结合单键可以旋转，中所有碳原子可能共平面，B项正确； C．由图可知，中间产物分子中单键氮原子为sp3杂化、双键氮原子为sp2杂化，则所涉及钴的配合物中，氮原子的杂化方式不完全相同，C项错误； D．根据分析，总方程式为+PhNH2+4H++4e-+NH3，D项正确； 故答案选C。 8. 下列实验方案能达到实验目的的是 A. 甲可制取无水 B. 乙可验证金属性： C. 丙可验证非金属性： D. 丁可探究压强对平衡的影响 【答案】B 【解析】 【详解】A．甲中镁离子水解，得到的最终产物为氢氧化镁，A错误； B．该装置构成原电池，若铁钉两端溶液变红，没有蓝色沉淀生成，说明铁钉没有被腐蚀，说明锌为负极，铁为正极，金属性：，B正确； C．丙中通过溴化钠溶液后得到的混合气中有Cl2和Br2，Cl2也能将硫化钠氧化为硫，不能证明非金属性Br>S，C错误； D．氢气与碘蒸气反应前后气体分子数不变，压强对平衡无影响，故不能探究压强对平衡移动的影响，D错误； 故选B。 9. 利用环戊二烯()加氢制备环戊烯()，按加入恒压密闭容器中，若仅发生如下反应： ① ② 实验测得环戊二烯转化率(曲线b)和环戊烯选择性(曲线a)随温度变化曲线如下(已知：选择性=转化为目标产物的反应物在总转化量中的占比)。下列说法错误的是 A. 时，的转化率为87.4% B. 由图可知，反应的活化能 C. 相同条件下，若增大，选择性提高 D. 升高温度， 生成速率增大，生成速率减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知，时，环戊二烯的转化率为92%，环戊烯的选择性为95%，则H2的转化量n(H2)=n(环戊烯)=1mol×92%×95%=0.874mol，的转化率为87.4%，A正确； B．由图可知，环戊烯选择性选择性较高，相同时间内，反应①的速率较快，说明反应的活化能，B正确； C．相同条件下，若增大，相当于增大H2的物质的量，反应①中环戊二烯转化率增大，环戊烯选择性增大，C正确； D．升高温度， 生成速率增大，生成速率也增大，D错误； 故选D。 10. 氧化铟基纳米催化剂可用于选择性加氢制备，其反应机理如图所示。下列说法不正确的是 A. 该反应每生成，转移电子 B. 与中，碳原子的杂化方式分别是与杂化 C. 该反应过程中只有键断裂，没有键断裂，但有新键形成 D. 催化剂，参与反应生成了过渡态物质，降低了反应的活化能，加快了化学反应速率 【答案】C 【解析】 【详解】A．由上述流程图可知，过程中的反应物为CO2+3H2，生成物为CH3OH+H2O，总反应为CO2+3H2CH3OH+H2O，每生成，转移电子，故A正确； B．中C原子有4个价层电子对，采用sp3杂化；中C有2个价层电子对，采用sp杂化，故B正确； C．H2O中的O来自于CO2，说明CO2中键和键均断裂，故C错误； D．催化剂要参与反应过程，生成了过渡态物质，降低了反应的活化能，加快了化学反应速率，故D正确； 答案选C。 11. 为了降低大气中NO的排放量，可在NH3的作用下，通过催化剂将NO转化为无毒无害的。向2L的恒容密闭容器中加入一定量的NH3、NO、NO2，测得NH3、N2、H2O的浓度随时间的变化情况如图所示。下列说法正确的是 A. 曲线①表示N2的浓度随时间的变化情况 B. 时， C. a点时， D. 内，用NO表示的平均反应速率为 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据化学方程式的化学计量数之比判断出曲线①表示H2O的浓度随时间的变化情况，A错误； B．40s内，生成的N2与H2O的物质的量之比为，，B正确； C．点时，设转化的，则，因此a点时，，C错误； D．内，，D错误； 故答案为：B。 12. N2H4是一种强还原性的高能物质，在航天、能源等领域有广泛应用。我国科学家合成的某Ru(Ⅱ)催化剂用[L-Ru-NH3]+表示|能高效电催化氧化NH3合成N2H4，其反应机理如图所示(图中L为原子团)。下列说法错误的是 A. [L-Ru-NH3]2+中Ru的化合价为+3 B. 反应Ⅳ中有非极性键的断裂与形成 C. 电催化氧化NH3合成N2H4发生在电解池阳极区 D. N2H4与NH3中 N 原子的 VSEPR 模型均为四面体形 【答案】B 【解析】 【详解】A．反应I中2个[L-Ru-NH3]+失去2个电子生成2个[L-Ru-NH3]2+，[L-Ru-NH3]+中Ru为+2价，[L-Ru-NH3]2+中Ru为+3价，A正确； B．由图可知反应Ⅳ中只有非极性键的形成，B错误； C．电催化氧化NH3合成N2H4为氧化反应，失电子，发生在电解池阳极区，C正确； D．N2H4与NH3中 N 原子价层电子对数都是4， VSEPR 模型均为四面体形，D正确； 本题选B。 13. 氮及其化合物的转化过程如图所示。下列分析不合理的是 A. 催化剂a表面发生了极性共价键的断裂和形成 B. 与反应生成的原子利用率(期望产物的总质量与生成物的总质量之比)为100% C. 在催化剂b表面形成氮氧键时，涉及电子转移 D. 使用催化剂a、b均可以提高单位时间内生成物的产量 【答案】A 【解析】 【详解】A．催化剂A表面是氮气与氢气生成氨气的过程，发生的是同种元素之间非极性共价键的断裂，A错误； B．与反应生成属于化合反应，无副产物生成，其原子利用率为100%，B正确； C．在催化剂b表面形成氮氧键时，元素化合价发生改变，则涉及电子转移，C正确； D．催化剂a、b加快了化学反应速率，可以提高单位时间内生成物的产量，D正确； 故选A。 14. 逆水煤气变换反应是一种转化和利用的重要途径，发生的反应有 反应Ⅰ： kJ·mol 反应Ⅱ： kJ⋅mol 反应Ⅲ： 常压下，向密闭容器中投入1 mol 和2 mol ，达平衡时和含碳物质的物质的量随温度的变化如题图所示。下列说法正确的是 A. kJ⋅mol B. 649℃时，反应Ⅰ的平衡常数 C. 其他条件不变，在250℃~900℃范围内，随着温度的升高，平衡时不断增大 D. 800℃时，适当增大体系压强，保持不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据盖斯定律，反应Ⅲ=反应Ⅱ－反应Ⅰ，则，A错误； B．温度升高，反应Ⅰ正向移动，反应Ⅱ和Ⅲ逆向移动，可知c线为CO，a为CO2，b为CH4，649℃时，反应平衡时，转换为氢气为0.8mol，生成的H2O小于0.8mol，，平衡常数：，B错误； C．由图像可知，250℃~649℃范围内，随着温度的升高，平衡时增大，平衡逆向移动，则平衡时不断减小；649℃~900℃范围内，随着温度的升高，平衡时减小，平衡正向移动，则平衡时不断增大，C错误； D．高温时反应I进行程度很大，反应II、III程度很小，CH4含量很少，平衡不受压强影响，适当增大体系压强，保持不变，D正确； 答案选D。 15. 将等物质的量浓度等体积的甘氨酸溶液与盐酸混合，发生反应：。取上述溶液(含)，滴加溶液，的变化如下图所示。 注：b点溶液中甘氨酸以的形式存在下列说法不正确的是 A. 中解离出的能力： B. b点溶液，推测中解离出的程度大于水解的程度 C. c点溶液中存在： D. 由d点可知：的 【答案】C 【解析】 【分析】甘氨酸溶液与盐酸混合，发生反应：，向反应后的溶液中加氢氧化钠溶液，依次发生、，据此分析； 【详解】A．甘氨酸溶液与盐酸混合，发生反应：，生成物为，再向其中加氢氧化钠溶液，继续反应，b点溶液中甘氨酸以的形式存在，即-COOH更容易和氢氧化钠溶液反应，所以解离出H+的能力：，A正确； B．b点溶液中甘氨酸以的形式存在，-COO-水解使溶液有呈碱性的趋势、电离使溶液有呈酸性的趋势，b点溶液pH<7，所以中解离出的程度大于-COO-水解的程度，B正确； C．c点n(NaOH)＞0.04mol，而溶液中n(Cl-)=0.04mol，所以n(NaOH)＞n(Cl-)，即c(NaOH)＞c(Cl-)，甘氨酸溶液与盐酸混合，发生反应：，向反应后的溶液中加氢氧化钠溶液，b点溶液中甘氨酸以的形式存在，此时与氢氧化钠恰好完全反应：，再加氢氧化钠溶液，发生反应：，生成，所以c点溶液中应是存在电荷守恒：，c点，故，c点溶液中存在：，C错误； D．b点0.04molNaOH与0.04mol反应，生成0.04mol ，再加的0.02molNaOH与0.02mol反应，生成0.02mol，即d点溶液中与的物质的量相等，又pH=9.6，即c(H+)=10-9.6mol/L，所以的，D正确； 故选C。 第II卷 (非选择题，共55分) 16. 二氧化碳的开发利用是化学家和化学工作者一直关注的热门话题，试回答： （1）在恒容密闭容器中投入和发生反应，实验测得不同温度及压强下，平衡时甲醇的物质的量变化如图所示。 ①该反应的正反应为___________反应，从大到小的关系排序为___________。 ②M点对应的平衡常数___________，在及时，图中N点___________(填“>”“<”或“=”)。 （2）二氧化碳催化加氢合成乙烯是综合利用的热点研究领域，化学方程式为。理论计算表明，原料初始组成，在体系压强为，反应达到平衡，四种组分的物质的量分数x随温度T的变化如图所示。回答下列问题： ①图中，表示变化的曲线分别是___________。催化加氢合成反应的___________0(填“大于”或“小于”)。 ②根据图中点，计算该温度时反应的平衡常数___________(列出计算式。以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。 【答案】（1） ①. 放热 ②. ③. ④. > （2） ①. ②. 小于 ③. 或 【解析】 【小问1详解】 ①由图可知，同一压强下，温度升高，平衡时甲醇的物质的量减小，因此升温平衡向逆反应方向移动，则正反应为放热反应；由图可知，作一条等温线，因为正反应为气体体积减小的反应，压强越大，平衡时甲醇的物质的量也越大，所以； ②由图可知，M点对应的甲醇的物质的量为。则： 因此，由图可知，在及时，N点甲醇的物质的量小于平衡时的物质的量，所以反应正向进行，则； 【小问2详解】 ①由平衡图像知，时四种组分的物质的量分数之比满足的是c曲线和a曲线，物质的量分数之比满足的是d曲线和b曲线，结合反应方程式和原始投料可得，曲线c表示，曲线a表示，曲线d表示，曲线b表示；由图像的变化趋势可知，升高温度，曲线增大，曲线减小，说明平衡逆向移动，所以正反应放热，； ②起始投料比，平衡时总压为，结合反应方程式可知，，由图像可知，所以； 根据反应的化学方程式： 该温度下的平衡常数或。 17. 雾霾天气多次肆虐我国中东部地区，汽车尾气(含NO、NO2)和燃堞尾气(含SO2)是造成空气污染的原因之一。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，回答以下问题。 （1）C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是_______。 （2）若反应中转移lmol电子，标况下消耗NO气体的体积_______。 （3）该反应的△H_______0(填“＞”或“＜”)，△S____0(填“＞”或“＜”)，是______(填“高温自发”、“低温自发”或“不自发”)反应。 （4）在T1温度下，0~2s内的平均反应速率v(N2)=________。 （5）M点、N点的化学平衡常数：KM_______KN(填“＞”或“＜”或“=”) （6）能说明该反应达化学平衡状态的是_______(不定项)。 A. 容器内气体的密度不再变化 B. v正(CO2)=v逆(CO) C. 密闭容器内的压强不再变化 D. K保持不变 （7）当催化剂质量一定时，若增大催化剂的表面积，则CO转化率_____(填“增大”，“减少”或“不变”)，并说明v正和v逆如何变化_____? 【答案】（1）N>O>C （2）11.2L （3） ①. ＜ ②. ＜ ③. 低温自发 （4）0.05mol/(L•s) （5）> （6）B （7） ①. 不变 ②. v正和v逆同等倍数的增大 【解析】 【小问1详解】 同周期元素，随着原子序数的增大，第一电离能有增大趋势，但第ⅤA族元素最外层p轨道处于半满稳定状态，其第一电离能大于相邻主族元素，所以C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是N>O>C； 【小问2详解】 根据方程式2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)，当反应2molNO时转移4mol电子，若反应中转移lmol电子，消耗的NO为0.5mol，标况下体积为11.2L； 【小问3详解】 由图1可知，温度T1先到达平衡，故温度T1＞T2，温度越高平衡时，二氧化碳的浓度越低，说明升高温度平衡向逆反应移动，故正反应为放热反应，ΔH＜0；该反应时气体体积缩小的反应，故△S<0，根据<0，可以判断该反应是低温自发的反应； 【小问4详解】 由图可知，T1温度时2s到达平衡，平衡时二氧化碳的浓度变化量为0.2mol/L，故v(CO2)==0.1mol/(L•s)，速率之比等于化学计量数之比，故v(N2)=v(CO2)=×0.1mol/(L•s)=0.05mol/(L•s)； 【小问5详解】 由第(3)小问可知反应为放热反应，M点温度低于N点，对于放热反应，温度越低K越大，故KM>KN； 【小问6详解】 A．由于不知道该容器是否恒容，密度不变不能判断达到平衡，故A不选； B．v正(CO2)=v逆(CO)，说明正逆反应速率相等，能说明达到平衡，故B选； C．由于不知道容器是恒容或恒压，压强不变不能判断达到平衡，故C不选； D．K不变说明温度不变，但是容器是否恒温未知，故不能说明达到平衡，故D不选； 答案为B； 【小问7详解】 增大催化剂的表面积，CO的转化率不变，但是v正和v逆同等倍数的增大。 18. 能源是现代文明的动力，科学家致力于开辟新能源和提高能源的利用率。如图所示的过程是目前直接利用太阳能的研究热点，人们把通过人工光化学手段合成燃料的过程叫做人工光合作用。 （1）在如图构想的物质和能量循环中，太阳能最终转化为______能。 （2）甲烷是重要的燃料，在空气中燃烧发生反应：。 已知：完全燃烧时生成和时放出热量；其中，破坏键、键分别需要吸收的能量，形成键能释放的能量 ①如图能正确表示甲烷燃烧这一反应中能量变化的是______(填或)。 ②形成键能释放______的能量(用含的式子表示)。 （3）用人工光合作用得到的甲烷、氧气和溶液制作燃料电池。装置如图所示： ①甲烷应通入该燃料电池的______极(填“正”或“负”)。 ②正极发生的电极反应式为______。 ③当转移电子时，需要消耗标况下的氧气体积是______。 （4）人工光合作用的途径之一就是在一定条件下，将和转化为甲醇，该反应的化学方程式为。一定条件下，在密闭容器中进行上述反应，测得随时间的变化如表所示。则用表示内该反应的平均反应速率为______。 时间 0 1 2 3 4 5 0 0.040 0.070 0.080 0.085 0.085 【答案】（1）热能 （2） ①. ②. （3） ①. 负 ②. ③. 1.12 （4） 【解析】 【小问1详解】 由题目图中可以看出，太阳能转化为化学能储存在有机物中，有机物燃烧产生热能释放出来，因此在如图构想的物质和能量循环中，太阳能最终转化为热能。 【小问2详解】 ①由题目已知得到甲烷燃烧是放热反应，a是放热反应，b是吸热反应，所以应该选a。 ②根据题目信息可以得到 设形成键能释放xkJ能量，，所以。 【小问3详解】 ①在燃料电池中，氧气在正极发生还原反应，燃料在负极发生氧化反应，所以甲烷通入燃料电池的负极。 ②氧气在正极得电子发生还原反应，电解质溶液是碱性，所以正极的电极反应式为：。 ③根据电极反应式，转移0.2mol电子，消耗0.05mol氧气，标况下氧气的体积是1.12L。 【小问4详解】 根据表格进行速率计算：，所以。 19. 硅元素更是无机非金属材料的主角，无机非金属材料与人类社会的发展与进步息息相关。 Ⅰ．建筑领域的基石材料-硅酸盐 （1）烧制普通玻璃的原料是________，使用HF溶液刻蚀玻璃的化学方程式：________。 （2）实验室不用带玻璃塞的试剂瓶盛装氢氧化钠溶液，写出相关原理反应的离子方程式：________。 （3）制备陶瓷和普通水泥都需要以黏土为原料，黏土的主要成分是铝硅酸盐，可以将其使用氧化物形式表示，例如Na2SiO3，其氧化物形式为Na2O·SiO2。某种黏土的主要成分为Na[AlSi3O8]，将其表示为氧化物的形式为aNa2O·bAl2O3·cSiO2，则a：b：c=________。（最简整数比） Ⅱ．现代信息的明星材料-硅 工业上提纯硅有多种路线，其中一种工艺流程示意图及主要反应如下： （4）工业上用石英砂和过量焦炭在电弧炉中高温加热生成粗硅，当有1molC参与反应时，该反应转移的电子数是________。 （5）为提高流化床反应器中的反应速率，可以采取的操作有：________。（填2个） （6）还原炉中发生的化学反应方程式为________。 （7）上述工艺生产中循环使用的物质除Si、SiHCl3外，还有________。 （8）已知反应，一定温度下，向2L恒容密闭容器中充入一定量的、和Si（s）发生反应，经过10min达到后，体系中H2、SiHCl3（g）的物质的量浓度分别为2mol·L-1、1mol·L-1。则，从反应开始到10min时SiCl4的平均速率为________。 【答案】（1） ①. 纯碱、石灰石和石英砂 ②. SiO2+4HF＝SiF4+2H2O （2）2OH-+SiO2＝SiO+H2O （3）1：1：6 （4）2NA （5）升温、粗硅粉碎、增大HCl气流（浓度）、搅拌、加入催化剂、加压等任写其2 （6）SiHCl3+H2Si+3HCl （7）H2、HCl （8）0.075mol·L-1·min-1 【解析】 【分析】电弧炉中石英砂和过量焦炭反应生成粗硅和CO，粗硅在流化床反应器中和氯化氢反应生成SiHCl3和氢气，还原炉中SiHCl3和氢气反应高纯硅和氯化氢，据此解答。 【小问1详解】 烧制普通玻璃的原料是纯碱(Na2CO3)、石灰石(CaCO3)和石英砂(SiO2)；氢氟酸能与二氧化硅反应，使用HF溶液刻蚀玻璃的化学方程式为SiO2+4HF＝SiF4+2H2O。 【小问2详解】 二氧化硅能和氢氧化钠溶液反应生成黏性强的硅酸钠，因此实验室不用带玻璃塞的试剂瓶盛装氢氧化钠溶液，反应的离子方程式为2OH-+SiO2＝SiO+H2O。 【小问3详解】 某种黏土的主要成分为Na[AlSi3O8]，将其表示为氧化物的形式为aNa2O·bAl2O3·cSiO2，则依据元素守恒可知a：b：c=1：1：6； 【小问4详解】 工业上用石英砂和过量焦炭在电弧炉中高温加热生成粗硅和CO，反应的化学方程式为。碳元素化合价由0升高为+2，当有1molC参与反应时，该反应转移的电子数为2NA。 【小问5详解】 依据外界条件对反应速率的影响可知升温、粗硅粉碎、增大HCl气流（浓度）、搅拌、加入催化剂、加压等均可以加快反应速率。 【小问6详解】 还原炉中SiHCl3和氢气反应生成Si和氯化氢，发生的化学反应方程式为SiHCl3+H2Si+3HCl； 【小问7详解】 根据流程图，还原炉中生成的氯化氢可以循环到流化床反应器中使用，流化床反应器中生成氢气可以在还原炉中循环利用，上述工艺生产中循环使用的物质除Si、外，还有HCl、H2。 【小问8详解】 经过10min达到后，体系中H2、SiHCl3（g）的物质的量浓度分别为2mol·L-1、1mol·L-1，因此根据方程式可判断消耗的浓度是×1mol·L-1＝0.75mol·L-1，则从反应开始到10min时SiCl4的平均速率为0.75mol·L-1÷10min＝0.075mol·L-1·min-1。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $