内容正文:
辽宁省实验中学2023-2024学年度下学期期中阶段测试
高一化学试卷
考试时间:75分钟 试题满分:100分
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Mg 24 Ca 40 Cu 64 Se 79
第Ⅰ卷(选择题 共45分)
一、选择题(本题共15个小题,每小题3分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。)
1. 从科技前沿到人类的日常生活,化学无处不在。下列说法正确的是
A. 神舟十七号的砷化镓(GaAs)太阳能电池,供电时的能量转化形式为化学能转化为电能
B. “丹砂(HgS)烧之成水银,积变又还成丹砂”中涉及的反应为可逆反应
C. 自然界中氮循环过程包括氧化还原反应和非氧化还原反应
D. 燃煤脱硫不仅能减少酸雨,也有利于实现减小温室效应
2. 下列有关物质的工业制备方法示意图正确的是
A. 制高纯度硅:Si(粗)Si(纯)
B. 制硫酸:
C. 制硝酸:
D. 冶炼铝:
3. 能正确表示下列反应的离子方程式是
A. 溶液与稀硫酸的反应:
B. 用溶液吸收少量:
C. 常温下铁加入过量浓硝酸中:
D. 铅酸蓄电池放电时的负极电极反应:
4. 下列说法正确的是
A. ,则完全破坏等质量的和中的化学键,需要的能量大
B. 已知C(石墨,s)=C(金刚石,s),则金刚石比石墨稳定
C. 在一定条件下,将和置于密闭容器中充分反应生成,放出热量79.2kJ,则该反应的热化学方程式
D. 已知 ,中和热测定实验中将稀盐酸换成稀醋酸,生成1mol水时放出的热量小于57.3kJ
5. 下列实验装置不能达到实验目的的是
A制备并收集
B.证明非金属性:S>C>Si
C.关闭止水夹a,打开活塞b,可检查装置气密性
D.制取,并验证其还原性
A. A B. B C. C D. D
6. T℃,在2L密闭容器中投入一定量A、B,发生反应: 。12s时反应达到平衡,生成C的物质的量为0.8mol,反应过程中A、B的物质的量浓度随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A. 2s内,B的平均反应速率为
B. 化学计量数之比
C. A的平衡转化率为25%
D. 12s内,A和B反应放出的热量为0.4QkJ
7. 反应热可分为燃烧热、生成热等,由稳定单质化合生成1mol纯物质的反应热称为生成热。下图分别表示和分解时的能量变化情况(单位:kJ)。下列说法错误的是
A. CO的燃烧热
B. O=O的键能(气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量)为
C. 的生成热:
D. 燃烧热的热化学方程式为:
8. 电化学原理可应用于处理环境污染问题。一种能有效消除氮氧化物污染物又能充分利用化学能的装置如图。下列说法正确的是
A. 电极N为正极,发生氧化反应
B. 电极N上的电极反应式为
C. 电子流向:电极M→负载→电极N→KOH溶液→电极M
D. 若离子交换膜为阴离子交换膜,则处理时,通过离子交换膜的为9mol
9. 多相催化反应是在催化剂表面通过吸附、解吸过程进行的。我国学者发现T℃时(各物质均为气态),甲醇与水在铜基催化剂上的反应机理和能量图如图:
下列说法正确的是
A. 反应Ⅱ的热化学方程式为:
B. 和的总能量小于和的总能量
C. 在T℃下的某恒容容器中发生上述反应,若加入氦气使体系的压强增大,则该反应的化学反应速率加快
D. CO(g)在反应中生成又消耗,CO(g)可认为是催化剂
10. 某反应的速率方程为。其中,k为速率常数。已知其半衰期(当剩余反应物恰好是起始的一半时所需的时间)为0.8/k。改变反应物浓度时,反应的瞬时速率如表所示,下列说法不正确的是
0.25
0.50
1.00
0.50
1.00
0.050
0.050
0.100
0.100
0.200
1.6
3.2
3.2
4.8
A. 上述表格中的、
B. 该反应的速率常数
C. 升温、加入催化剂均可使k增大,反应瞬时速率加快
D. 在过量的B存在时,反应掉75%的A,所需的时间是375min
11. 我国科学家研发了一种由废水(含、等)提铀并同步产电的工艺,其工作原理和相关物质转化关系如图所示,下列有关该过程的说法不正确的是
A. 电子从Fe电极经导线流向CCF电极
B. CCF电极上发生的反应有:
C. 生成的化学方程式为:
D. 该电池工作时,负极区的pH不变
12. 室温下进行下列实验,根据实验操作,预测实验现象和实验结论均正确的是
选项
实验操作
预测的实验现象
实验结论
A
向溶液中加入过量溶液,充分反应后,再滴入几滴溶液
溶液颜色变成红色
与的反应为可逆反应
B
向与混合溶液中加入稀硝酸
溶液变浑浊
与之间发生了氧化还原反应
C
将通入溴水中
溴水褪色
具有漂白性
D
分别向等体积的和溶液中通入足量,记录溶液中褪色所需的时间
溶液褪色所需时间更短
其他条件相同时,增大反应物浓度,反应速率增大
A. A B. B C. C D. D
13. 工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破。各步反应的能量变化如图所示,其中吸附在催化剂表面上的粒子用“*”标注。下列说法正确的个数为
①的
②可选择不同的催化剂来改变合成氨反应的焓变
③升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小
④恒温恒容的条件下进行合成氨反应,混合气体密度保持不变时,则说明反应达到平衡
⑤恒温恒容的条件下进行合成氨反应,体系压强不再变化时,则说明反应达到平衡
⑥综合考虑反应条件的成本和实际的可能性,工业合成氨采用的压强不能太大
A. 2个 B. 3个 C. 4个 D. 5个
14. 2.24g铜镁合金完全溶解于100mL63%的浓硝酸(密度为)中,得到和的混合气体2240mL(换算为标准状况)。向反应后的溶液中逐滴加入溶液,当金属离子刚好全部沉淀,得到4.28g沉淀。下列说法正确的是
A. 该合金中
B. 合金完全溶解时,溶液中
C. 和的混合气体中,的体积分数是20%
D. 刚好得到4.28g沉淀时,加入NaOH溶液的体积是640mL
15. 从废弃声光器件(,含Al、Cu、杂质)中提取粗碲的工艺流程如图,已知性质与相似,氧化沉碲得,下列说法错误的是
A. 滤渣的主要成分为Cu
B. 滤液1和滤液2混合可能产生白色沉淀
C. “氧化沉碲”中离子方程式为
D. “溶解还原”中氧化剂和还原剂的物质的量之比为
第Ⅱ卷(非选择题 共55分)
二、填空题(本题包括4小题,共55分。)
16. 由三种短周期元素组成的某盐M有如下转化关系(部分条件省略)。回答下列问题:
(1)按物质组成分类,M属于______(填字母)。
A.亚硫酸盐 B.铵盐 C.无氧酸盐 D.一定是纯净物 E.可能是混合物
(2)酸X宜选择______(填写从本流程中找出合适物质的名称)。
(3)本流程中A与反应的物质的量比______。
(4)F和G 1∶1混合的气体,可以用氢氧化钠溶液进行尾气处理,其离子方程式为______________。
(5)写出在水溶液中发生M→E过程的离子方程式为____________。
(6)H一般盛放在棕色试剂瓶中,请用化学方程式说明其原因______________。
17. 连四硫酸钠可延长血液凝结时间,是生物酶、肽键的修复剂。某小组设计实验探究连四硫酸钠的性质(连四硫酸钠和盐酸均足量),装置如图所示。回答下列问题:
实验中,观察到A中产生气体和浅黄色固体,B中溶液褪色,D中不产生沉淀,E中产生白色沉淀。
(1)橡皮管N的作用是_____________。
(2)可以用与碘单质反应制备,反应的化学方程式为_____________。
(3)B中现象说明A中产生了______(填化学式),C中的现象为____________。
(4)分析D和E中现象说明E中产生的白色沉淀是______(填化学式)。从环保角度分析,本实验需要改进之处是____________。
(5)连四硫酸钠保存不当会变质,设计简单实验证明连四硫酸钠已变质:______________。
(6)结合上述实验,写出A中发生反应的离子方程式_____________。
18. 硒被誉为“生命元素”。亚硒酸钙(,难溶于水)常作饲料添加剂,常作制备含硒营养物质的原料。一种含硒废料制备亚硒酸钙和二氧化硒的流程如图(部分条件和部分产物省略)。回答下列问题:
已知部分信息如下:
①含硒废料的主要成分是和;“焙烧”时固体产物为、和。
②易溶于水,难溶于水。
(1)“焙烧”时常采用逆流操作,即空气从焙烧炉下部通入,废料粉从上部加入,这样操作的目的是____________。“焙烧”中被氧化的元素有______(填元素符号)。
(2)利用“浸渣”可以制备胆矾,其操作步骤是加入足量稀硫酸,并通入热空气。该步骤的离子方程式为___________。
(3)“沉硒”的化学反应方程式为___________。
(4)硒酸分解制备反应中的氧化产物为______(填化学式)。
(5)洗涤产品时,测定洗涤液pH,当pH约为7时可认为产品已洗净,其原理是______________。
(6)热失重时质量与温度的关系如图所示。380℃时固体的成分是______(填化学式)。
19. 减少的排放、捕集并利用是我国能源领域的一个重要战略方向。回答下列问题:
Ⅰ.在加氢合成甲醇的体系中,同时存在以下反应:
反应ⅰ:
反应ⅱ:
(1)反应ⅲ:的______。
(2)某温度下,向容积恒为1L的密闭容器中通入和,l0min后体系达到平衡,此时的转化率为20%。的选择性为50%。
已知:的选择性:
则0~10min内的平均生成速率______。
(3)在恒容绝热条件下,下列说法能表明反应ii(不考虑反应i)达到平衡的是_______(填字母)。
A. 当混合气体的压强不再改变时
B. 当混合气体的密度保持不变时
C. 断开1molH-H键的同时断开2molH-O键
D. 当混合气体的平均相对分子质量保持不变时
Ⅱ.运用电化学原理可以很好利用资源。
(4)科学家研究出如图所示装置,可以将温室气体转化为燃料气体CO(电解质溶液为稀硫酸)。该装置工作时,b电极的电极反应式为______________。导线中通过2mol电子后,a极电解质溶液的pH______(填“增大”、“减小”或“不变”),b极电解质溶液变化的质量______g
(5)火星大气由96%的二氧化碳气体组成,火星探测器采用电池供电,该电池装置如下图:
写出正极的电极反应式:_____________。
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辽宁省实验中学2023-2024学年度下学期期中阶段测试
高一化学试卷
考试时间:75分钟 试题满分:100分
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Mg 24 Ca 40 Cu 64 Se 79
第Ⅰ卷(选择题 共45分)
一、选择题(本题共15个小题,每小题3分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。)
1. 从科技前沿到人类的日常生活,化学无处不在。下列说法正确的是
A. 神舟十七号的砷化镓(GaAs)太阳能电池,供电时的能量转化形式为化学能转化为电能
B. “丹砂(HgS)烧之成水银,积变又还成丹砂”中涉及反应为可逆反应
C. 自然界中氮循环过程包括氧化还原反应和非氧化还原反应
D. 燃煤脱硫不仅能减少酸雨,也有利于实现减小温室效应
【答案】C
【解析】
【详解】A.神舟十七号使用砷化镓(GaAs)太阳能电池,供电时的能量转化形式为太阳能转化为电能,故A错误;
B.“丹砂(HgS)烧之成水银,积变又还成丹砂”中涉及的两个反应条件不同,不为可逆反应,故B错误;
C.氮循环过程中的几个主要环节是:①大气中的分子态氮被固定成氨(固氮作用);②氨被植物吸收合成有机氮并进入食物链;③有机氮被分解释放出氨(氨化作用);④氨被氧化成硝酸;⑤硝酸又被还原成氮,返回大气(脱氮作用),N元素存在化合价的变化和不变,故包括氧化还原反应和非氧化还原反应,故C正确;
D.煤炭脱硫能减少二氧化硫的排放,减少酸雨的形成,不能减少二氧化碳的排放,对实现“碳达峰”和“碳中和”没有帮助,故D错误;
故选C。
2. 下列有关物质的工业制备方法示意图正确的是
A. 制高纯度硅:Si(粗)Si(纯)
B. 制硫酸:
C. 制硝酸:
D. 冶炼铝:
【答案】A
【解析】
【详解】A.二氧化硅和焦炭在高温条件下制取粗硅,粗硅和HCl反应生成SiHCl3和H2, SiHCl3和氢气反应制取纯硅,故A正确;
B.工业制硫酸:FeS2和氧气反应生成SO2,二氧化硫和氧气反应生成三氧化硫,三氧化硫和水反应制取硫酸,故B错误;
C.工业制硝酸:氨气发生催化氧化生成NO,NO氧化为NO2,NO2和水反应生成硝酸,故C错误;
D.氯化铝是共价化合物,熔融状态下不导电,电解熔融氧化铝冶炼金属铝,故D错误;
故选A。
3. 能正确表示下列反应的离子方程式是
A. 溶液与稀硫酸的反应:
B. 用溶液吸收少量:
C. 常温下铁加入过量浓硝酸中:
D. 铅酸蓄电池放电时的负极电极反应:
【答案】B
【解析】
【详解】A.溶液与稀硫酸的反应:,故A错误;
B.用亚硫酸钠溶液吸收少量氯气,离子方程式:,故B正确;
C.常温下浓硝酸会使铁钝化,故C错误;
D.铅酸蓄电池放电时的负极反应:,故D错误;
答案选B。
4. 下列说法正确的是
A. ,则完全破坏等质量的和中的化学键,需要的能量大
B. 已知C(石墨,s)=C(金刚石,s),则金刚石比石墨稳定
C. 在一定条件下,将和置于密闭容器中充分反应生成,放出热量79.2kJ,则该反应的热化学方程式
D. 已知 ,中和热测定实验中将稀盐酸换成稀醋酸,生成1mol水时放出的热量小于57.3kJ
【答案】D
【解析】
【详解】A.该反应为吸热反应,则O3的能量更高,O3断键需要的能量更少,故A错误;
B.已知C(石墨,s)⇌C(金刚石,s)△H>0,则石墨能量低于金刚石,根据能量越低越稳定,则石墨比金刚石稳定,故B错误;
C.反应为可逆反应,1mol SO2和0.5mol O2反应生成的SO3小于1mol,故2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)ΔH<-158.4kJ•mol-1,故C错误;
D.醋酸是弱酸,电离吸收热量,则将稀盐酸换成稀醋酸,生成1mol水时放出的热量小于57.3kJ,故D正确;
故选D。
5. 下列实验装置不能达到实验目的的是
A.制备并收集
B.证明非金属性:S>C>Si
C关闭止水夹a,打开活塞b,可检查装置气密性
D.制取,并验证其还原性
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.浓氨水受热分解生成氨气,氨气密度比空气小,用向下排空气法可收集氨气,A正确;
B.非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物酸性越强,通过实验可证明酸性:硫酸>碳酸>硅酸,故能证明非金属性:S>C> Si,B正确;
C.关闭止水夹a,打开活塞b,由于有橡皮管将上下连通,压强一样,液体总是能顺利流下,所以不能检查装置的气密性,C错误;
D.Cu与浓硫酸加热生成硫酸铜、二氧化硫,二氧化硫与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应生成锰离子、硫酸根离子,二氧化硫表现还原性,D正确;
故选C。
6. T℃,在2L密闭容器中投入一定量A、B,发生反应: 。12s时反应达到平衡,生成C的物质的量为0.8mol,反应过程中A、B的物质的量浓度随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A. 2s内,B的平均反应速率为
B. 化学计量数之比
C. A的平衡转化率为25%
D. 12s内,A和B反应放出的热量为0.4QkJ
【答案】D
【解析】
【详解】A.0~12s内∆c(A)=0.6mol/L,∆c(B)=0.2mol/L,0.6:0.2=3:1,由可知b=1,前2s内A浓度变化0.8-0.5=0.3mol/L,则平均反应速率v(A)==0.15mol/(L•s),由反应速率之比等于系数比,B平均反应速率为v(B)= v(A)= 0.05mol/(L•s),故A错误;
B.反应中各物质的浓度变化量之比等于化学计量数之比;12s内,A浓度变化0.6mol/L,B浓度变化0.2mol/L,C浓度变化=0.4mol/L,三者浓度变化比值为3:1:2,则b:c=1:2,故B错误;
C.反应进行到12s达到平衡状态,A的平衡转化率为,故C错误;
D.前12s内,A浓度变化0.6mol/L,A物质的量变化0.6mol/L×2L=1.2mol,根据ΔH=-QkJ•mol-1,则12s内A和B反应放出的热量为×QkJ=0.4QkJ,故D正确;
故选:D。
7. 反应热可分为燃烧热、生成热等,由稳定单质化合生成1mol纯物质的反应热称为生成热。下图分别表示和分解时的能量变化情况(单位:kJ)。下列说法错误的是
A. CO的燃烧热
B. O=O的键能(气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量)为
C. 的生成热:
D. 燃烧热的热化学方程式为:
【答案】D
【解析】
【详解】A.由右侧的图可知,1molCO完全燃烧变成CO2放热285kJ,故CO的燃烧热,故A正确;
B.由右侧的图可知,断开1molO2的化学键吸收能量494kJ,即O=O的键能(气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量)为,故B正确;
C.由左侧图可知,H2和O2反应生成1molH2O(g)放热243kJ,即的生成热:,故C正确;
D.由左侧图可知热化学方程式 ,H2O(g)→H2O(l)放热,则H2的燃烧热ΔH<-243kJ⋅mol-1,故D错误;
答案选D。
8. 电化学原理可应用于处理环境污染问题。一种能有效消除氮氧化物污染物又能充分利用化学能的装置如图。下列说法正确的是
A. 电极N为正极,发生氧化反应
B. 电极N上的电极反应式为
C. 电子流向:电极M→负载→电极N→KOH溶液→电极M
D. 若离子交换膜为阴离子交换膜,则处理时,通过离子交换膜的为9mol
【答案】B
【解析】
【分析】利用电化学原理处理,NH3中氮元素由-3价升高为0价,失电子发生氧化反应,由图可知,电极M为负极,电极反应式为2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O,电极N为正极,NO2得到电子变为N2,电极反应式为:;
【详解】A.由分析知,电极N为正极,发生还原反应,故A错误;
B.由分析可知,电极N上的电极反应式为,故B正确;
C.电子不能通过KOH溶液,故C错误;
D.根据负极反应式:2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O,处理时,通过离子交换膜的为4.5mol,故D错误;
答案选B。
9. 多相催化反应是在催化剂表面通过吸附、解吸过程进行的。我国学者发现T℃时(各物质均为气态),甲醇与水在铜基催化剂上的反应机理和能量图如图:
下列说法正确的是
A. 反应Ⅱ的热化学方程式为:
B. 和的总能量小于和的总能量
C. 在T℃下的某恒容容器中发生上述反应,若加入氦气使体系的压强增大,则该反应的化学反应速率加快
D. CO(g)在反应中生成又消耗,CO(g)可认为是催化剂
【答案】B
【解析】
【分析】由反应机理图可知,反应Ⅰ为:CH3OH=2H2+CO,反应Ⅱ为:CO+H2O=H2+CO2。由能量图可知,反应Ⅰ为吸热反应,反应Ⅱ为放热反应,对比能量图中反应Ⅰ的反应物所具有的能量和反应Ⅱ的生成物所具有的能量,可知反应Ⅰ的反应物和反应Ⅱ的生成物所具有的能量的大小关系为:EⅡ生>EⅠ反。据此进行分析
【详解】A.结合能量图可知,反应Ⅱ为放热反应,根据反应机理图可知,反应Ⅱ的热化学方程式为:CO(g)+H2O(g)=H2(g)+CO2(g) △H=-akJ/mol(a>0),故A项错误;
B.结合反应机理和能量图可知,EⅡ生>EⅠ反,即1molCH3OH(g)和1molH2O(g)的总能量小于1molCO2(g)和3molH2(g)的总能量,故B项正确;
C.在T℃下,若加入氦气使体系的压强增大,则容积不变,反应物浓度不改变,则该反应的化学反应速率不变,故C项错误;
D.CO(g)属于中间产物,不是催化剂,故D项错误;
故本题选B。
10. 某反应的速率方程为。其中,k为速率常数。已知其半衰期(当剩余反应物恰好是起始的一半时所需的时间)为0.8/k。改变反应物浓度时,反应的瞬时速率如表所示,下列说法不正确的是
0.25
0.50
1.00
0.50
1.00
0.050
0.050
0.100
0.100
0.200
1.6
3.2
3.2
4.8
A. 上述表格中的、
B. 该反应的速率常数
C. 升温、加入催化剂均可使k增大,反应瞬时速率加快
D. 在过量的B存在时,反应掉75%的A,所需的时间是375min
【答案】D
【解析】
【分析】某反应的速率方程为,其中k是反应速率常数,受温度、催化剂的影响,浓度变化,k不变;由第二组数据3.2×10-3=k (0.5)m(0.050)n和第四组数据3.2×10-3=k (0.5)m(0.100)n,可知n=0,由第一组数据1.6×10-3=k (0.25)m(0.050)0,第二组数据3.2×10-3=k (0.5)m(0.050)0,两式相比得到m=1;将n=0,m=1代入1.6×10-3=k (0.25)1(0.050)0得到k=6.4×10-3 min-1,速率方程式为v=6.4×10-3 c (A)⋅c0(B)。
【详解】A.由上速率方程式为v=6.4×10-3 c (A)⋅c0(B),代入第五组数据,v2=6.4×10-3×(1.00)×(0.200)0=6.4×10-3 mol⋅L-1⋅min-1,故v2=6.4;第六组数据中v=4.8×10 -3 mol⋅L-1⋅min-1,代入速率方程解得c1=0.75,故A正确;
B.根据分析k=6.4×10-3min-1,故B正确;
C.结合分析,升温、加入催化剂可使k增大,故C正确;
D.根据题给信息,其半衰期为:0.8/k,存在过量的B时,反应掉75%的A,可以看作经历2个半衰期,即因此所需的时间为min=250min,故D错误;
答案选D。
11. 我国科学家研发了一种由废水(含、等)提铀并同步产电的工艺,其工作原理和相关物质转化关系如图所示,下列有关该过程的说法不正确的是
A. 电子从Fe电极经导线流向CCF电极
B. CCF电极上发生的反应有:
C. 生成的化学方程式为:
D. 该电池工作时,负极区的pH不变
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,Fe失电子生成Fe2+,CCF电极上O2得电子生成OH-、得电子生成UO2,则Fe电极为负极、CCF电极为正极,负极反应为Fe-2e-=Fe2+,正极反应为O2+2H2O+2e-═H2O2+2OH-、+2e-=UO2,UO2和H2O2反应生成(UO2)O2•2H2O,反应为UO2+2H2O2=(UO2)O2•2H2O,放电时电子从负极经导线流向正极,据此分析解答。
【详解】A.由上述分析可知,Fe电极为负极、CCF电极为正极,电子从Fe电极经导线流向CCF电极,故A正确;
B.由图可知,CCF电极为正极,正极上发生的反应有O2+2H2O+2e-═H2O2+2OH-、+2e-=UO2,故B正确;
C.生成(UO2)O2•2H2O的反应为UO2+2H2O2=(UO2)O2•2H2O,H2O2为氧化剂,UO2为还原剂,故C正确;
D.该电池工作时,正极上氧气得电子生成OH-,OH-通过阴离子交换膜进入负极区,则负极区的pH变大,故D错误;
故选:D。
12. 室温下进行下列实验,根据实验操作,预测实验现象和实验结论均正确的是
选项
实验操作
预测实验现象
实验结论
A
向溶液中加入过量的溶液,充分反应后,再滴入几滴溶液
溶液颜色变成红色
与的反应为可逆反应
B
向与的混合溶液中加入稀硝酸
溶液变浑浊
与之间发生了氧化还原反应
C
将通入溴水中
溴水褪色
具有漂白性
D
分别向等体积的和溶液中通入足量,记录溶液中褪色所需的时间
溶液褪色所需时间更短
其他条件相同时,增大反应物浓度,反应速率增大
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.KI过量,充分反应后,再滴入几滴KSCN溶液,溶液为红色,可知铁离子不能完全转化,则证明KI与FeCl3的反应为可逆反应,故A正确;
B.硝酸具有强氧化性,也能与硫化钠溶液发生氧化还原反应生成硫沉淀,则溶液变浑浊不能说明硫化钠溶液和亚硫酸钠溶液在酸性条件下发生了氧化还原反应,故B错误;
C.二氧化硫与溴水反应生成硫酸和HBr,S元素的化合价升高,可知二氧化硫具有还原性,故C错误;
D.0.01mol/L和0.1mol/LKMnO4溶液的颜色不同,且等体积的0.1mol/LKMnO4溶液虽然浓度更大,反应速率更快,但KMnO4物质的量更大,褪色所需要时间更长,故D错误;
故选A。
13. 工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破。各步反应的能量变化如图所示,其中吸附在催化剂表面上的粒子用“*”标注。下列说法正确的个数为
①的
②可选择不同的催化剂来改变合成氨反应的焓变
③升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小
④恒温恒容的条件下进行合成氨反应,混合气体密度保持不变时,则说明反应达到平衡
⑤恒温恒容的条件下进行合成氨反应,体系压强不再变化时,则说明反应达到平衡
⑥综合考虑反应条件的成本和实际的可能性,工业合成氨采用的压强不能太大
A. 2个 B. 3个 C. 4个 D. 5个
【答案】A
【解析】
【详解】①由图象可以看出,反应物起始能量高于生成物,因此总反应为放热反应,,①错误;
②催化剂不能改变反应的焓变,②错误;
③升高温度,正反应速率和逆反应速率都增大,③错误;
④恒温恒容的条件下进行合成氨反应,反应过程中气体总质量和总体积都是定值,混合气体密度是定值,当混合气体密度保持不变时,不能说明反应达到平衡,④错误;
⑤恒温恒容的条件下进行合成氨反应,反应过程中气体压强减小,当体系压强不再变化时,则说明反应达到平衡,⑤正确;
⑥虽然增大压强,合成氨反应会正向移动,但会导致设备的成本增大,综合考虑反应条件的成本和实际的可能性,工业合成氨采用的压强不能太大,⑥正确;
故选A。
14. 2.24g铜镁合金完全溶解于100mL63%的浓硝酸(密度为)中,得到和的混合气体2240mL(换算为标准状况)。向反应后的溶液中逐滴加入溶液,当金属离子刚好全部沉淀,得到4.28g沉淀。下列说法正确的是
A. 该合金中
B. 合金完全溶解时,溶液中
C. 和的混合气体中,的体积分数是20%
D. 刚好得到4.28g沉淀时,加入NaOH溶液的体积是640mL
【答案】BD
【解析】
【分析】由63%的浓硝酸(密度为)中硝酸的物质的量浓度为14 mol/L,100mL该硝酸溶液含有1.4mol硝酸;金属离子全部沉淀时,得到4.28g沉淀为氢氧化铜、氢氧化镁,故沉淀中氢氧根的质量为4.28g−2.24g=2.04g,氢氧根的物质的量为=0.12mol,根据电荷守恒可知,金属提供的电子物质的量等于氢氧根的物质的量,令铜、镁合金中Cu、Mg的物质的量分别为xmol、ymol,则2x+2y=0.12①,64x+24y=2.24②,由①②解得x=0.02,y=0.04,故合金中铜与镁的物质的量之比是0.02mol:0.04mol=1:2;和的混合气体2240mL (换算为标准状况)共=0.1mol,令二氧化氮的物质的量为amol,则四氧化二氮的物质的量为(0.1−a)mol,根据电子转移守恒可知,a×1+(0.1−a)×2×1=0.12,解得a=0.08;
【详解】A.由分析可知,该合金中铜与镁的物质的量之比是0.02mol:0.04mol=1:2,A错误;
B.由分析可知,合金完全溶解时,n(NO2)=0.08mol,n(N2O4)=0.02mol,根据氮原子守恒可知,合金完全溶解时,溶液中物质的量为1.4mol-0.08mol-0.02mol×2=1.28mol,B正确;
C.由分析可知,混合气体中含0.08mol和0.02mol,的体积分数是,C错误;
D.刚好得到4.28g沉淀时,溶质为硝酸钠,结合氮元素守恒可知,硝酸钠为1.28mol,结合硝酸钠中钠元素守恒可知,则加入溶液的体积是,D正确;
故选BD。
15. 从废弃的声光器件(,含Al、Cu、杂质)中提取粗碲的工艺流程如图,已知性质与相似,氧化沉碲得,下列说法错误的是
A. 滤渣的主要成分为Cu
B. 滤液1和滤液2混合可能产生白色沉淀
C. “氧化沉碲”中离子方程式为
D. “溶解还原”中氧化剂和还原剂的物质的量之比为
【答案】D
【解析】
【分析】声光器件粉末用NaOH溶液充分碱浸,得到主要含有Na2TeO3、NaAlO2、Na2SiO3的滤液,Cu不与NaOH反应,则滤渣的主要成分为Cu;“氧化沉碲”时,Na2TeO3被NaClO氧化生成Na2TeO4沉淀,则滤液1主要含有NaAlO2、Na2SiO3和NaCl,最后Na2TeO4溶于H2SO4后被SO2还原生成Te,滤液2主要含H2SO4、Na2SO4。
【详解】A.由分析可知,滤渣的主要成分为Cu,A正确;
B.滤液1主要含有NaAlO2、Na2SiO3和NaCl,滤液2主要含H2SO4、Na2SO4,则滤液1和滤液2混合时、H+和H2O反应可能生成白色沉淀,B正确;
C.“氧化沉碲”时,Na2TeO3被NaClO氧化生成Na2TeO4沉淀,反应的离子方程式为,C正确;
D.“溶解还原”时,Na2TeO4被还原生成Te,SO2被氧化为,根据得失电子守恒可得关系式:Na2TeO4~3SO2,Na2TeO4作氧化剂,SO2作还原剂,则氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:3,D错误;
答案选D。
第Ⅱ卷(非选择题 共55分)
二、填空题(本题包括4小题,共55分。)
16. 由三种短周期元素组成的某盐M有如下转化关系(部分条件省略)。回答下列问题:
(1)按物质组成分类,M属于______(填字母)。
A.亚硫酸盐 B.铵盐 C.无氧酸盐 D.一定是纯净物 E.可能是混合物
(2)酸X宜选择______(填写从本流程中找出的合适物质的名称)。
(3)本流程中A与反应的物质的量比______。
(4)F和G 1∶1混合的气体,可以用氢氧化钠溶液进行尾气处理,其离子方程式为______________。
(5)写出在水溶液中发生M→E过程的离子方程式为____________。
(6)H一般盛放在棕色试剂瓶中,请用化学方程式说明其原因______________。
【答案】(1)BCE (2)稀硫酸
(3)
(4)
(5)
(6)
【解析】
【分析】M既能与酸反应生成气态氢化物又能与碱反应生成气态氢化物,M是弱酸弱碱盐,则M为NH4HS或(NH4)2S,A是H2S,H2S能和氧气反应生成SO2,SO2和氧气反应生成SO3,SO3和水反应生成H2SO4,则B是SO2、C是SO3、D是H2SO4;E是NH3,NH3发生催化氧化生成NO,NO和氧气反应生成NO2,NO2和水反应生成HNO3,则F是NO、G是NO2、H是HNO3。
【小问1详解】
M为NH4HS或(NH4)2S或二者都有,含有铵根离子,属于铵盐;酸根离子不含氧元素,属于无氧酸盐;M可能同时含有NH4HS、(NH4)2S,属于纯净物,故选BCE。
【小问2详解】
稀硫酸的酸性比H2S强,根据“强酸制弱酸”,X可以用稀硫酸。
【小问3详解】
H2S和氧气反应生成SO2,化学方程式为:2H2S+3O2=2SO2+2H2O,。
【小问4详解】
NO和NO21∶1混合的气体,可以用氢氧化钠溶液进行尾气处理生成NaNO2,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为:。
【小问5详解】
M→E过程过程中,和OH-反应生成NH3和H2O,离子方程式为:。
小问6详解】
H是HNO3,HNO3见光或受热会分解产生O2、H2O、NO2,化学方程式为:,一般盛放在棕色试剂瓶中。
17. 连四硫酸钠可延长血液凝结时间,是生物酶、肽键的修复剂。某小组设计实验探究连四硫酸钠的性质(连四硫酸钠和盐酸均足量),装置如图所示。回答下列问题:
实验中,观察到A中产生气体和浅黄色固体,B中溶液褪色,D中不产生沉淀,E中产生白色沉淀。
(1)橡皮管N的作用是_____________。
(2)可以用与碘单质反应制备,反应的化学方程式为_____________。
(3)B中现象说明A中产生了______(填化学式),C中的现象为____________。
(4)分析D和E中现象说明E中产生的白色沉淀是______(填化学式)。从环保角度分析,本实验需要改进之处是____________。
(5)连四硫酸钠保存不当会变质,设计简单实验证明连四硫酸钠已变质:______________。
(6)结合上述实验,写出A中发生反应的离子方程式_____________。
【答案】(1)平衡装置中压强,使盐酸顺利滴下
(2)
(3) ①. ②. 溶液变红色
(4) ①. ②. E之后连接装有NaOH溶液的装置
(5)取少量连四硫酸钠溶于水,加入足量盐酸,再滴加溶液,产生白色沉淀,则连四硫酸钠已变质
(6)
【解析】
【分析】由实验中,发现A中产生气体和浅黄色固体,B中溶液褪色,C中溶液变红色,D中不产生沉淀,E中产生白色沉淀知,A中Na2S4O6与盐酸反应,生成SO2和S单质,SO2使B中的品红溶液褪色,由于SO2是酸性气体,能使C中紫色石蕊溶液变红,SO2通入C中与氯化钡溶液不反应,不能产生白色沉淀,通入D中,由于D中的硝酸根在酸性条件下由强氧化性,能够将SO2氧化为硫酸根,硫酸根与钡离子生成硫酸钡白色沉淀,以此解答。
【小问1详解】
橡皮管N的作用是平衡装置中压强,使得液体顺利滴下。
【小问2详解】
用与碘单质反应可以制备,该过程中S元素化合价上升,I元素由0价下降到-1价,根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为:。
【小问3详解】
SO2能使品红溶液褪色,B中现象说明A中产生了SO2;由于SO2是酸性气体,能和水生成酸,酸使C中紫色石蕊溶液变红。
【小问4详解】
硝酸根在酸性条件下由强氧化性,能够将SO2氧化为硫酸根,硝酸根离子被还原为NO,硫酸根与钡离子生成白色沉淀,本实验尾气没有处理,应用氢氧化钠溶液吸收尾气,防止污染。
【小问5详解】
连四硫酸钠保存不善会变质,会被空气中的氧气氧化,故检验硫酸根即可证明连四硫酸钠是否变质,取少量连四硫酸钠溶于水,加入足量盐酸,再滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀,则连四硫酸钠已变质。
【小问6详解】
由分析可知,装置A中连四硫酸钠与盐酸反应生成S、SO2和H2O,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为:。
18. 硒被誉为“生命元素”。亚硒酸钙(,难溶于水)常作饲料添加剂,常作制备含硒营养物质的原料。一种含硒废料制备亚硒酸钙和二氧化硒的流程如图(部分条件和部分产物省略)。回答下列问题:
已知部分信息如下:
①含硒废料的主要成分是和;“焙烧”时固体产物为、和。
②易溶于水,难溶于水。
(1)“焙烧”时常采用逆流操作,即空气从焙烧炉下部通入,废料粉从上部加入,这样操作的目的是____________。“焙烧”中被氧化的元素有______(填元素符号)。
(2)利用“浸渣”可以制备胆矾,其操作步骤是加入足量稀硫酸,并通入热空气。该步骤的离子方程式为___________。
(3)“沉硒”的化学反应方程式为___________。
(4)硒酸分解制备反应中的氧化产物为______(填化学式)。
(5)洗涤产品时,测定洗涤液pH,当pH约为7时可认为产品已洗净,其原理是______________。
(6)热失重时质量与温度的关系如图所示。380℃时固体的成分是______(填化学式)。
【答案】(1) ①. 增大接触面积,提高反应速率 ②. Se、Te
(2)
(3)
(4)
(5)产品表面吸附,洗涤液呈中性时已洗净固体
(6)
【解析】
【分析】含硒废料的主要成分是Cu2Se和Cu2Te,加入纯碱和空气焙烧后,得到固体产物为Na2SeO3、Na2TeO3和Cu2O;加水溶解,浸渣中含Cu2O,Na2SeO3、Na2TeO3溶于水形成溶液,继续加入稀硫酸,Na2TeO3与硫酸反应生成难溶性酸H2TeO3,并分解得到难溶于水的TeO2,Na2SeO3与硫酸反应生成可溶于水的弱酸H2SeO3,经分离得到H2SeO3,加入H2O2发生氧化还原反应得到H2SeO4,加热分解得到SeO2;H2SeO3中加入石灰乳发生酸碱反应生成亚硒酸钙结晶水合物,沉淀析出。
【小问1详解】
“焙烧”时常采用逆流操作,即空气从焙烧炉下部通入,废料粉从上部加入,这样操作的目的是增大接触面积,提高反应速率;含硒废料的主要成分是和;“焙烧”时固体产物为、和,Se元素和Te元素的化合价升高,被氧化;
【小问2详解】
“浸渣”中的氧化铜与足量稀硫酸反应,并通入热空气,生成硫酸铜,该步骤的离子方程式为;
【小问3详解】
由分析可知,“沉硒”的化学方程式为Ca(OH)2+H2SeO3═CaSeO3⋅2H2O↓;
【小问4详解】
硒酸分解制备,Se元素的化合价降低,只能是O元素的化合价升高,得到的氧化产物为O2;
【小问5详解】
因为在沉硒的过程中加入了石灰乳,故固体表面吸附了氢氧化钙,洗涤时,测洗涤液pH,当pH约为7时即可认为产品已洗净;
【小问6详解】
的摩尔质量为203g/mol,a点时固体质量为20.3g,即为0.1mol,到了b点质量为18.5g,减少了1.8g,说明刚好失去1个结晶水,故化学式为。
19. 减少的排放、捕集并利用是我国能源领域的一个重要战略方向。回答下列问题:
Ⅰ.在加氢合成甲醇的体系中,同时存在以下反应:
反应ⅰ:
反应ⅱ:
(1)反应ⅲ:的______。
(2)某温度下,向容积恒为1L的密闭容器中通入和,l0min后体系达到平衡,此时的转化率为20%。的选择性为50%。
已知:的选择性:
则0~10min内的平均生成速率______。
(3)在恒容绝热条件下,下列说法能表明反应ii(不考虑反应i)达到平衡的是_______(填字母)。
A. 当混合气体的压强不再改变时
B. 当混合气体的密度保持不变时
C. 断开1molH-H键的同时断开2molH-O键
D. 当混合气体的平均相对分子质量保持不变时
Ⅱ.运用电化学原理可以很好利用资源。
(4)科学家研究出如图所示装置,可以将温室气体转化为燃料气体CO(电解质溶液为稀硫酸)。该装置工作时,b电极的电极反应式为______________。导线中通过2mol电子后,a极电解质溶液的pH______(填“增大”、“减小”或“不变”),b极电解质溶液变化的质量______g
(5)火星大气由96%的二氧化碳气体组成,火星探测器采用电池供电,该电池装置如下图:
写出正极的电极反应式:_____________。
【答案】(1)k/mol
(2) (3)AC
(4) ①. ②. 不变 ③. 18
(5)
【解析】
【小问1详解】
由盖斯定律可知,反应i-ii得到反应iii,则ΔH3= (−48.7kJ/mol) -(+41kJ/mol)= -89.7 kJ/mol;
【小问2详解】
的平衡转化率为20%,消耗的n(CO2)=1mol×20%=0.2mol,的选择性为50%,则转化为的n(CO2)=0.2mol×50%=0.1mol,反应i中,由,反应速率之比等于系数比,则0~10min内的平均生成速率;
【小问3详解】
A.反应ii绝热恒容条件下,气体分子数不变,但体系温度改变,故压强不变能作为平衡判断依据,A选;B.气体总质量不变,气体体积不变,所以密度不变,故密度不能作为平衡判断依据,B不选;C.断开1molH-H键的同时断开2mol H-O键,正反应速率和逆反应速率相等,可以作为平衡判断依据,C选;D.气体的总质量和总物质的量均不变,平均相对分子质量也不变,不可以作为判断依据,D不选;故选AC。
【小问4详解】
根据电子流向,电子由负极流向正极可知a为负极,b为正极,结合电子转移电荷守恒书写b电极的电极反应式为CO2+2H++2e-=H2O+CO,电池总反应式为2CO2=O2+2CO,故电解质溶液的pH不变,导线中通过2mol电子时,a极电解质溶液中H+改变量为2mol,根据反应CO2+2H++2e-=H2O+CO可知,此时b极电解质溶液质量增加量为44g+2g-28g=18g,故答案为:CO2+2H++2e-=H2O+CO;不变;18;
【小问5详解】
由图可知,Li作负极,电极反应式为Li-e-=Li+,催化电极为正极,电极反应式为4Li++4e-+3CO2=2Li2CO3+C。
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