内容正文:
哈师大附中2023级高一下期末考试
化学试题
一、单选题
1. 化学与生产、生活、科技和环境关系密切。下列说法错误的是
A. 碳化硅俗称金刚砂,硬度很大,可以做砂纸或砂轮的磨料
B. 硫酸钡可用于治疗胃酸过多
C. 中国天眼传输信息所用的光纤遇强碱会出现“断路”
D. 俗话说“一场雷雨一场肥,雷雨发庄稼”,该过程涉及自然固氮
2. 下列过程属于物理变化的是
A. 裂解 B. 煤的气化 C. 减压蒸馏 D. 蛋白质变性
3. 下列变化过程,属于放热反应的是
①金属钠与水
②晶体与混合搅拌
③碳酸氢钠与盐酸反应
④水蒸气变成液态水
⑤氢氧化钠溶液与盐酸的中和反应
⑥碳酸钙热分解
A. ①② B. ①⑤ C. ③④ D. ④⑥
4. 下列反应符合最理想的“原子经济性反应”的是
A.
B.
C.
D. 2CH2=CH2+O22
5. 下列关于有机化合物的说法,正确的是
A. 苯、乙烯和乙酸都能与氢气发生加成反应
B. 向蛋白质溶液中加入无机盐使之凝聚,这就是蛋白质的盐析
C. 1,3-丁二烯分子中所有原子不可能共平面
D. 的一氯代物有4种(不考虑立体异构)
6. 工业上制备下列物质的生产流程合理的是
A. 由铝土矿冶炼铝:铝土矿Al2O3 AlCl3Al
B. 从海水中提取镁:海水Mg(OH)2MgOMg
C. 由NaCl制漂白粉:饱和食盐水Cl2漂白粉
D. 由石英砂制纯硅:石英砂粗硅SiHCl3纯硅
7. 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 的氨水溶液中含有为
B. 标准状况下,与足量的氧气完全反应,转移电子数为
C. 、浓硫酸与足量铜加热反应,生成分子的数目为
D. 和充分反应转移电子数为
8. 某种有机物的分子结构简式如图所示,关于该化合物说法不正确的是
A. 含有两种官能团 B. 与乙酸乙酯互为同系物
C. 可发生水解反应 D. 可发生加聚反应
9. 可逆反应A(g)+4B(g)⇌C(g)+D(s),在四种不同情况下的反应速率如下,其中反应进行得最快的是
A. v(A)=0.15mol/(L·min) B. v(B)=0.02mol/(L·s)
C. v(C)=0.4mol/(L·min) D. v(D)=0.01mol/(L·s)
10. 根据化学反应设计原电池(选用相同的盐桥)时,下列各项中合理的是
选项
A
B
C
D
正极(金属/电解质溶液)
溶液
溶液
溶液
溶液
负极(金属/电解质溶液)
溶液
溶液
溶液
溶液
A. A B. B C. C D. D
11. 已知化学反应 的能量变化如图所示,判断下列叙述中正确的是
A. 每形成2mol A-B键,将吸收b kJ能量
B.
C. 该反应中反应物的键能总和小于生成物的键能总和
D. 加入催化剂后,该反应单位体积内活化分子数增加,但活化分子百分数不变
12. 密闭容器中发生的反应 ,其他条件相同时,改变一个因素对化学反应速率的影响,下列说法不正确的是
A. 加入碳的量,化学反应速率不变
B. 升高温度,化学反应速率增大
C. 缩小体积,化学反应速率增大
D. 保持压强不变,充入一定量的,化学反应速率不变
13. 用下列实验装置进行相应的实验,操作错误或不能达到实验目的的是
A. 图甲为NaOH标准溶液滴定锥形瓶中的盐酸
B. 用图乙装置验证电离平衡常数: Ka (CH3COOH)> Ka1(H2CO3)
C. 用图丙装置探究铁钉在饱和食盐水中发生的电化学腐蚀类型
D. 用图丁可以测定中和反应的反应热
14. 现有几种常见的化学电源示意图,有关叙述不正确的是
A. 上述电池分别属于一次电池、二次电池和燃料电池
B. 锌锰干电池在使用过程中,锌筒逐渐被消耗
C. 铅酸蓄电池工作时,每通过2mol电子,正极质量增重96g
D. 氢氧燃料电池中负极通入氢气发生氧化反应
15. 在一定温度下,在恒容的密闭容器中充入和发生反应:。一段时间后该反应达到化学平衡状态,下列能说明达到化学平衡状态的是
①
②
③单位时间内消耗,同时生成
④和的浓度之比为
⑤混合气体的总的物质的量不再改变
⑥混合气体的压强不再改变
⑦混合气体的密度不再改变
⑧混合气体的平均相对分子质量不再改变
A. ①⑤⑥⑧ B. ②④⑥⑧ C. ①③⑤⑦ D. 全部正确
16. 在1200℃时,天然气脱硫工艺中会发生下列反应
① ;
② ;
③ ;
,则的正确表达式为
A. B.
C. D.
17. 将等物质的量的A、B混合于2L的恒容密闭容器中,发生反应:3A(g)+B(g)=xC(g)+2D(g),2min后测得c(D)=0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,以C表示的平均速率v(C)=0.25mol/(L·min),下列说法正确的是
A. 2min时,A的物质的量为1.5mol B. 2min时,A的转化率为60%
C. 反应速率v(B)=0.25mol/(L·min) D. 该反应方程式中,x=1
18. 微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料电池的工作原理如下图所示(a、b为电极)。
下列说法正确的是
A. a是正极,b是负极
B. b电极发生的电极反应为O2+4H++4e→2H2O
C. 电子从a流出,经质子交换膜流向b
D. 该电池在高温下进行效率更高
19. 三种气态烃(任意比)混合物与足量的氧气混合后点燃,恢复到原来的状态(常温、常压),体积共缩小了,则这三种烃可能是
A. B.
C. D.
20. CuSO4是一种重要的化工原料,其有关制备途径及性质如图所示。下列说法不正确的是
A. 途径①所用混酸中H2SO4与HNO3物质的量之比最好为3:2
B. 相对于途径①、③,途径②更好地体现了绿色化学思想
C. 已知1molCuSO4在1100℃所得混合气体X为SO2和O2,则O2为0.75mol
D. Y可以是蔗糖
21. 向含有的混合物中滴加的稀硝酸溶液至时,固体恰好完全溶解,得到标准状况下NO。下列说法正确的是
A. 反应过程中转移电子
B. :1
C. 被还原的硝酸为
D. 等量上述稀硝酸中最多能溶解
22. 某小组设计如图装置(盐桥中盛有浸泡了KNO3溶液的琼脂)研究电化学原理。下列叙述正确的是
A. 银片为负极,发生的反应为Ag++e-=Ag
B. 电子由Mg电极经盐桥流向Ag电极
C. 用稀硫酸代替AgNO3溶液,不可形成原电池
D. 进行实验时,盐桥中的K+移向AgNO3溶液
二、解答题
23. 从海水中不仅可获得淡水,而且可按如图工艺流程提取溴和镁。
回答下列问题;
(1)海水淡化的方法有___________、电渗析法和反渗透法。
(2)步骤(1)中的X是一种黄绿色气体,X为___________(填化学式)。步骤(1)主要发生反应的离子方程式为___________。
(3)检验某NaCl溶液中是否混有SO的方法是___________。
(4)溴单质与热的纯碱溶液反应有气体生成,该反应的氧化产物为___________(填化学式)。
(5)步骤(3)发生反应的离子方程式为___________。
(6)得到的Mg(OH)2中混有少量的Ca(OH)2,除去少量Ca(OH)2的方法是先将沉淀加入___________(填化学式)溶液中,充分搅拌后经过滤、洗涤可得 Mg(OH)2。
(7)写出冶炼金属镁的化学方程式:___________。
24. 以制备甲醇是实现“双碳”目标的重要途径。在体积为的密闭容器中,充入和,180℃下反应得甲醇(沸点64.7℃)和物质X,测得各物质物质的量随时间的部分变化图如图:
(1)和化学反应方程式为___________。
(2)内,氢气的平均反应速率为___________。
(3)时,正反应速率___________逆反应速率(填“>”“<”或“=”)。
(4)能说明上述反应达到平衡状态的是___________(填字母)。
A. 的生成速率是生成速率的3倍
B. 混合气体的密度不随时间的变化而变化
C. 反应中与的物质的量浓度之比为
D. 混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化
(5)上述体系达到平衡时,混合气体中甲醇的体积分数为___________。(保留三位有效数字)
(6)其他条件不变,将该恒容容器改为体积可变的恒压容器,初始体积为。某时刻,测得的转化率为60%,此时容器体积为,则等于___________。
25. 目前使用较多的有机玻璃是聚甲基丙烯酸甲酯,其人工合成路线如下:
已知:① 结构是不稳定的;②。
(1)A→B的反应类型为_______。
(2)有机物C中所含有的官能团名称为_______。
(3)有机物D的结构简式为_______。
(4)C的一种同分异构体满足下列条件:能发生水解反应,水解得到的两种产物均含两个碳原子且都只含有一种官能团。写出该同分异构体的结构简式_______。
(5)结合题给信息,填写下列合成路线中反应条件(①④) _______、_______和相应产物(②③) _______、_______的结构简式。
26. 亚硝酸钠是一种防腐剂和护色剂,有一定的毒性。将亚硝酸钠加热到以上会分解产生和,其水溶液呈碱性,能与溶液反应生成难溶于水、易溶于酸的。由于有毒性,将含该物质的废水直接排放会引起水体严重污染,所以这种废水必须处理后才能排放。处理方法之一如下:_______________________________。
(1)完成该化学方程式并配平:___________。
(2)上述反应的氧化产物与还原产物的个数比为___________。
(3)写出与反应的离子方程式:___________。
(4)误食会导致人体血红蛋白中的转化为而中毒,该过程中表现出的性质与下列___________(填字母)反应中表现出的性质相同。
A.
B.
C.
D.
(5)已知亚硝酸钠可以与氯化铵反应生成氮气和氯化钠,写出该反应的化学方程式,并用单线桥表示其电子转移的方向和数目:___________。
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哈师大附中2023级高一下期末考试
化学试题
一、单选题
1. 化学与生产、生活、科技和环境关系密切。下列说法错误的是
A. 碳化硅俗称金刚砂,硬度很大,可以做砂纸或砂轮的磨料
B. 硫酸钡可用于治疗胃酸过多
C. 中国天眼传输信息所用的光纤遇强碱会出现“断路”
D. 俗话说“一场雷雨一场肥,雷雨发庄稼”,该过程涉及自然固氮
【答案】B
【解析】
【详解】A.碳化硅俗称金刚砂,具有很大的硬度,可用作砂纸和砂轮的磨料,故A正确;
B.硫酸钡不能与盐酸反应,所以硫酸钡不能用于治疗胃酸过多,故B错误;
C.光纤的主要成分为二氧化硅,二氧化硅能与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水,所以传输信息所用的光纤遇强碱会出现“断路”,故C正确;
D.“一场雷雨一场肥,雷雨发庄稼”中涉及的反应为空气中氮气和氧气在放电条件下反应生成一氧化氮、一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮,二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮,反应生成的硝酸与岩石反应生成的硝酸盐能做庄稼的氮肥,该过程中氮元素由游离态转化为化合态,属于氮的自然固氮,故D正确;
故选B。
2. 下列过程属于物理变化的是
A. 裂解 B. 煤的气化 C. 减压蒸馏 D. 蛋白质变性
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.裂解是将长链烃断裂成短链烃的过程,有新物质生成,属于化学变化,故A不选;
B.煤的气化是指煤在特定的设备内,在一定温度及压力下使煤中有机质与气化剂(如蒸汽、空气或氧气等)发生一系列化学反应,将固体煤转化为含有CO、H2、CH4等可燃性气体和CO2、N2等非可燃性气体的过程,故B不选;
C.减压蒸馏是在低于大气压力下进行的蒸馏操作,属于物理变化,故C选;
D.蛋白质变性是指在热、酸、碱、重金属盐、紫外线等作作用下,蛋白质会发生性质上的改变而凝结起来,这种凝结是不可逆的,属于化学变化,故D不选;
答案选C。
3. 下列变化过程,属于放热反应的是
①金属钠与水
②晶体与混合搅拌
③碳酸氢钠与盐酸反应
④水蒸气变成液态水
⑤氢氧化钠溶液与盐酸的中和反应
⑥碳酸钙热分解
A. ①② B. ①⑤ C. ③④ D. ④⑥
【答案】B
【解析】
【分析】常见的放热反应有:酸碱中和反应、燃烧反应、大多数的化合反应、活泼金属和水或酸的置换反应、铝热反应;常见的吸热反应有:大多数的分解反应、NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O的复分解反应、碳和水蒸气生成水煤气的反应、碳和二氧化碳生成一氧化碳的反应。
【详解】①金属钠与水反应生成NaOH和氢气,是放热反应;
②NH4Cl晶体与Ba(OH)2·8H2O的反应是典型的吸热反应;
③碳酸氢钠与盐酸反应生成NaCl、水和二氧化碳,该反应是吸热反应;
④水蒸气变成液态水不是化学反应,是放热的过程;
⑤酸碱中和都是放热反应;
⑥碳酸钙热分解是吸热反应;
综上所述放热反应有①⑤;
故答案为B。
4. 下列反应符合最理想的“原子经济性反应”的是
A.
B.
C.
D. 2CH2=CH2+O22
【答案】D
【解析】
【详解】最理想的“原子经济性反应”就是反应物的原子全部转化为期望的最终产物,这时原子利用率为100%,加成反应、化合反应符合上述要求,D项正确。
故选D。
5. 下列关于有机化合物的说法,正确的是
A. 苯、乙烯和乙酸都能与氢气发生加成反应
B. 向蛋白质溶液中加入无机盐使之凝聚,这就是蛋白质的盐析
C. 1,3-丁二烯分子中所有原子不可能共平面
D. 的一氯代物有4种(不考虑立体异构)
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙酸不能与氢气加成,A错误;
B.若为重金属无机盐,蛋白质也可能发生了变性导致凝聚,B错误;
C.1,3-丁二烯分子中含有碳碳单键,绕键轴旋转可使分子内所有的原子均处在同一平面上,C错误;
D.异戊烷的一氯代物有4种,D正确;
故选D。
6. 工业上制备下列物质的生产流程合理的是
A. 由铝土矿冶炼铝:铝土矿Al2O3 AlCl3Al
B. 从海水中提取镁:海水Mg(OH)2MgOMg
C. 由NaCl制漂白粉:饱和食盐水Cl2漂白粉
D. 由石英砂制纯硅:石英砂粗硅SiHCl3纯硅
【答案】D
【解析】
【详解】A.氯化铝是共价化合物,熔融氯化铝不导电,不能电解氯化铝制备金属铝,工业上一般电解氧化铝冶炼金属铝,故A不合理;
B.工业上一般用电解熔融氯化镁的方法冶炼金属镁,故B不合理;
C.工业上用氯气和石灰乳反应制备漂白粉,氯气和氢氧化钠溶液会制备得到漂白液,故C不合理;
D.工业上用石英砂与焦炭反应制备粗硅,粗硅与氯化氢反应生成SiHCl3,氢气还原SiHCl3制备纯硅,故D合理;
故选D。
7. 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 的氨水溶液中含有为
B. 标准状况下,与足量的氧气完全反应,转移电子数为
C. 、浓硫酸与足量铜加热反应,生成分子的数目为
D. 和充分反应转移电子数为
【答案】D
【解析】
【详解】A.一水合氨是弱碱,会电离,所以含有小于,A错误;
B.标准状况下,即0.1mol与氧气完全反应:,该反应为可逆反应,无法计算转移的电子数,B错误;
C.浓硫酸与足量铜加热反应,随着反应的进行,浓硫酸浓度下降,反应停止,所以无法计算生成分子的数目,C错误;
D.即0.2molCu与 反应:2Cu+S=Cu2S,铜不足,完全反应转移电子数为,D正确;
故选D。
8. 某种有机物的分子结构简式如图所示,关于该化合物说法不正确的是
A. 含有两种官能团 B. 与乙酸乙酯互为同系物
C. 可发生水解反应 D. 可发生加聚反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.该分子中含有酯基、碳碳双键两种官能团,A正确;
B.该分子中含有碳碳双键,与乙酸乙酯不能互为同系物,B错误;
C.该分子中含有酯基,可以发生水解,C正确;
D.该分子中含有碳碳双键,可以发生加聚反应,D正确;
故选B。
9. 可逆反应A(g)+4B(g)⇌C(g)+D(s),在四种不同情况下的反应速率如下,其中反应进行得最快的是
A. v(A)=0.15mol/(L·min) B. v(B)=0.02mol/(L·s)
C. v(C)=0.4mol/(L·min) D. v(D)=0.01mol/(L·s)
【答案】C
【解析】
【详解】将所有选项的反应速率都转化为用A表示的反应速率。
A.v(A)=0.15 mol/(L·min);
B.v(B)=4v(A)=0.02mol/(L·s),v(A)=0.3mol/(L·min);
C.v(C)=v(A)=0.4mol/(L·min);
D.D为固体,反应过程中没有浓度变化,也就没有反应速率;
故答案选C。
10. 根据化学反应设计原电池(选用相同的盐桥)时,下列各项中合理的是
选项
A
B
C
D
正极(金属/电解质溶液)
溶液
溶液
溶液
溶液
负极(金属/电解质溶液)
溶液
溶液
溶液
溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【分析】选用相同的盐桥,根据化学反应设计原电池时,所选电极不能与电解质溶液反应,金属性强的金属做负极,电极上发生氧化反应,金属性弱的金属做正极,电极上发生还原反应。
【详解】A.锌、铁构成原电池时,金属性强的锌做负极,铁做正极,不能选用能与铁反应的稀硫酸做电解质溶液,原电池设计不合理,故A错误;
B.锌、铁构成原电池时,金属性强的锌做负极,铁做正极,电极与选用的电解质溶液不反应,原电池设计合理,故B正确;
C.锌、铁构成原电池时,金属性强的锌做负极,铁做正极,不能选用能与锌反应的稀硫酸做电解质溶液,原电池设计不合理,故C错误;
D.锌、铁构成原电池时,金属性强的锌做负极,铁做正极,不能选用能与铁反应的氯化亚铁做电解质溶液,原电池设计不合理,故D错误;
故选B。
11. 已知化学反应 的能量变化如图所示,判断下列叙述中正确的是
A. 每形成2mol A-B键,将吸收b kJ能量
B.
C. 该反应中反应物的键能总和小于生成物的键能总和
D. 加入催化剂后,该反应单位体积内活化分子数增加,但活化分子百分数不变
【答案】B
【解析】
【详解】A. 形成化学键放出能量,由图可知,每形成2mol A-B键,将放出b kJ能量,故A错误;
B. 化学反应的反应热等于反应物断键吸收的能量减去生成物成键放出的能量,故,故B正确;
C. 由图可知,该反应中反应物的键能总和大于生成物的键能总和,故C错误;
D. 加入催化剂后,该反应单位体积内活化分子数不变,反应的活化能减小,反应速率加快,故D错误;
故选B。
12. 密闭容器中发生的反应 ,其他条件相同时,改变一个因素对化学反应速率的影响,下列说法不正确的是
A. 加入碳的量,化学反应速率不变
B. 升高温度,化学反应速率增大
C. 缩小体积,化学反应速率增大
D. 保持压强不变,充入一定量的,化学反应速率不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.往反应中加入固体,不会影响化学反应速率,A正确;
B.升高温度可以增大化学反应速率,B正确;
C.缩小体积等于增大反应物浓度,反应速率增大,C正确;
D.保持压强不变,充入一定量的氦气,容器体积变大,反应物浓度减小,化学反应速率减小,D错误;
故选D。
13. 用下列实验装置进行相应的实验,操作错误或不能达到实验目的的是
A. 图甲为NaOH标准溶液滴定锥形瓶中的盐酸
B. 用图乙装置验证电离平衡常数: Ka (CH3COOH)> Ka1(H2CO3)
C. 用图丙装置探究铁钉在饱和食盐水中发生的电化学腐蚀类型
D. 用图丁可以测定中和反应的反应热
【答案】A
【解析】
【详解】A.NaOH标准溶液应盛放在碱式滴定管中,且视线要注视锥形瓶中溶液颜色的变化,操作错误,故A正确;
B.将1mol/L碳酸钠溶液滴入2mL 1mol/L的醋酸溶液中,会产生CO2气体,因此可以验证电离平衡常数:Ka(CH3COOH)>Ka1(H2CO3),能达到实验目的,故B错误。
C.可根据一段时间后玻璃导管中液面上升还是下降判断铁的电化学腐蚀类型,若液面上升,则为吸氧腐蚀,若液面下降,则为析氢腐蚀,能达到实验目的,故C错误;
D.该装置可用温度计测量中和反应的反应热,能达到实验目的,故D错误。
答案选A。
14. 现有几种常见的化学电源示意图,有关叙述不正确的是
A. 上述电池分别属于一次电池、二次电池和燃料电池
B. 锌锰干电池在使用过程中,锌筒逐渐被消耗
C. 铅酸蓄电池工作时,每通过2mol电子,正极质量增重96g
D. 氢氧燃料电池中负极通入氢气发生氧化反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.干电池是一次性电池,铅蓄电池是可充电电池属于二次电池,氢氧燃料电池属于燃料电池,A正确;
B.在干电池中,Zn作负极,被氧化,生成锌离子而被腐蚀,锌锰干电池在使用过程中,锌筒逐渐被消耗,B正确;
C.铅酸蓄电池放电时,正极电极反应式为:PbO2+SO+2e-+4H+=PbSO4+2H2O,PbO2→PbSO4,即每通过2mol电子,正极增加的是1molSO2的质量,为64g,C错误;
D.氢氧燃料电池中负极通入氢气,氢气失电子发生氧化反应,D正确;
答案选C。
15. 在一定温度下,在恒容的密闭容器中充入和发生反应:。一段时间后该反应达到化学平衡状态,下列能说明达到化学平衡状态的是
①
②
③单位时间内消耗,同时生成
④和的浓度之比为
⑤混合气体的总的物质的量不再改变
⑥混合气体的压强不再改变
⑦混合气体的密度不再改变
⑧混合气体的平均相对分子质量不再改变
A. ①⑤⑥⑧ B. ②④⑥⑧ C. ①③⑤⑦ D. 全部正确
【答案】A
【解析】
【详解】①,若,则,故①能说明反应达到为化学平衡状态;
②和永远相等,故②不能反应说明达到化学平衡状态;
③任何时候,单位时间内消耗,必然生成,故③不能反应说明达到化学平衡;
④非平衡状态下,、O2和SO3的浓度之比也可能为2∶1∶2,故④不能反应说明达到化学平衡;
⑤因为反应前后气体分子数不相等,若气体的总物质的量不再改变,说明正、逆反应速率相等,故⑤可以说明反应达到化学平衡状态;
⑥因为反应前后气体分子数不相等,若不平衡,则压强随时间改变而改变,故压强不变,可以说明反应达到化学平衡状态;
⑦该反应体系的容积不变,反应物及产物都是气体,故气体的密度永远不变,故⑦不能说明反应达到化学平衡状态;
⑧根据,该反应反应前后气体分子数不相等,故气体的总物质的量n是个变化的量,故M也是一个变化的量,若混合气体的平均相对分子质量不变,则气体的总物质的量n不变,反应一定达到化学平衡状态;
综上所述,能说明反应达到化学平衡状态的有①⑤⑥⑧,故选A。
16. 在1200℃时,天然气脱硫工艺中会发生下列反应
① ;
② ;
③ ;
,则的正确表达式为
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由盖斯定律可知,反应得到反应,则,故选A。
17. 将等物质的量的A、B混合于2L的恒容密闭容器中,发生反应:3A(g)+B(g)=xC(g)+2D(g),2min后测得c(D)=0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,以C表示的平均速率v(C)=0.25mol/(L·min),下列说法正确的是
A. 2min时,A的物质的量为1.5mol B. 2min时,A的转化率为60%
C. 反应速率v(B)=0.25mol/(L·min) D. 该反应方程式中,x=1
【答案】A
【解析】
【分析】由v(C)=0.25mol/(L·min)知,2min内C的浓度变化量Δc(C)= 0.25mol/(L·min) ×2min=0.5mol/L,设A、B初始浓度为a mol/L,结合题中数据,可列出“三段式”:
则2min时,c(A):c(B)=(a-0.75):(a-0.25)= 3:5,解得a=1.5
【详解】A.2min时,A的浓度为1.5-0.75=0.75 mol/L,物质的量为1.5mol,A正确;
B.2min时,A的转化率为= 50%,B错误;
C.v(B)= =0.125mol/(L·min),C错误;
D.由于Δc(C)= Δc(D),x=2,D错误;
故选A。
18. 微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料电池的工作原理如下图所示(a、b为电极)。
下列说法正确的是
A. a是正极,b是负极
B. b电极发生的电极反应为O2+4H++4e→2H2O
C. 电子从a流出,经质子交换膜流向b
D. 该电池在高温下进行效率更高
【答案】B
【解析】
【分析】根据图示可知,电极b发生电极反应:,电极b得电子,发生还原反应,为正极,电极a为负极,再根据原电池反应原理解答。
【详解】A.电极b发生电极反应:,电极b得电子,为正极,电极a为负极,故A错误;
B.b电极发生的电极反应:,B正确;
C.电子从负极流出,经导线流入正极,故C错误;
D.在高温下微生物被杀死,效率更低,故D错误;
答案选B。
19. 三种气态烃(任意比)混合物与足量的氧气混合后点燃,恢复到原来的状态(常温、常压),体积共缩小了,则这三种烃可能是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】设三种气态烃的平均分子式为 ,
则,y=4,即三种气态烃以任意比混合,平均分子式中H原子数都是4,所以三种气态烃的分子中都含有4个H,故选D。
20. CuSO4是一种重要的化工原料,其有关制备途径及性质如图所示。下列说法不正确的是
A. 途径①所用混酸中H2SO4与HNO3物质的量之比最好为3:2
B. 相对于途径①、③,途径②更好地体现了绿色化学思想
C. 已知1molCuSO4在1100℃所得混合气体X为SO2和O2,则O2为0.75mol
D. Y可以是蔗糖
【答案】D
【解析】
【详解】A.途径①发生反应的化学方程式为3H2SO4+2HNO3+3Cu=3CuSO4+2NO↑+4H2O,所用混酸中H2SO4与HNO3物质的量之比最好为3:2,A正确;
B.途径①产生大气污染物氮的氧化物,途径③产生大气污染物二氧化硫,而途径②不产生大气污染物,且酸的利用率高,因此,相对于途径①、③,途径②更好地体现了绿色化学思想,B正确;
C.已知1molCuSO4在1100℃所得混合气体X为SO2和O2,因为Cu元素的化合价由+2降到+1, S元素的化合价由+6降到+4,O元素的化合价由-2升高到0,根据电子转移守恒可知,1mol+2mol=4n(O2),则O2为0.75mol,C正确;
D.硫酸铜可以与过量的氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铜悬浊液,氢氧化铜悬浊液可以被含有醛基的有机物还原为氧化亚铜,蔗糖分子中不含有醛基,则Y不能是蔗糖,D错误;
本题选D。
21. 向含有的混合物中滴加的稀硝酸溶液至时,固体恰好完全溶解,得到标准状况下NO。下列说法正确的是
A. 反应过程中转移电子
B. :1
C. 被还原的硝酸为
D. 等量上述稀硝酸中最多能溶解
【答案】B
【解析】
【详解】A.得到的气体为 NO,硝酸中氮元素的化合价从+5价降低到+2价,每生成1mol NO,转移3mol电子,因此生成标准状况下224mLNO时,转移0.03mol电子,A项错误;
B.根据电子得失守恒得:0.01×2+2a=0.03,解得:a=0.005;由Cu原子守恒有b=,则a:b=1:1,B项正确;
C.被还原的硝酸的物质的量等于生成NO的物质的量为0.01mol,C项错误;
D.的稀硝酸,体积为10mL时,n(HNO3)=c·V=6×10×10-3=0.06,最多溶解铁的量,即铁生成亚铁离子,反应方程为,所以最多溶解铁的质量m=,D项错误;
故选:B。
22. 某小组设计如图装置(盐桥中盛有浸泡了KNO3溶液的琼脂)研究电化学原理。下列叙述正确的是
A. 银片为负极,发生的反应为Ag++e-=Ag
B. 电子由Mg电极经盐桥流向Ag电极
C. 用稀硫酸代替AgNO3溶液,不可形成原电池
D. 进行实验时,盐桥中的K+移向AgNO3溶液
【答案】D
【解析】
【详解】A. 银片为正极,发生的反应为Ag++e-=Ag,A不正确;
B. 盐桥是离子通道,电子由Mg电极流出,沿着导线流向Ag电极,B不正确;
C. 用稀硫酸代替AgNO3溶液,正极上生成氢气,可形成原电池,C不正确;
D. 进行实验时,琼脂中K+移向正极区,D正确;
答案选D。
二、解答题
23. 从海水中不仅可获得淡水,而且可按如图工艺流程提取溴和镁。
回答下列问题;
(1)海水淡化的方法有___________、电渗析法和反渗透法。
(2)步骤(1)中的X是一种黄绿色气体,X为___________(填化学式)。步骤(1)主要发生反应的离子方程式为___________。
(3)检验某NaCl溶液中是否混有SO的方法是___________。
(4)溴单质与热的纯碱溶液反应有气体生成,该反应的氧化产物为___________(填化学式)。
(5)步骤(3)发生反应的离子方程式为___________。
(6)得到的Mg(OH)2中混有少量的Ca(OH)2,除去少量Ca(OH)2的方法是先将沉淀加入___________(填化学式)溶液中,充分搅拌后经过滤、洗涤可得 Mg(OH)2。
(7)写出冶炼金属镁的化学方程式:___________。
【答案】(1)蒸馏法 (2) ①. ②.
(3)取少量溶液于洁净的试管中,滴加盐酸酸化,再滴加氯化钡溶液,若末产生白色沉淀,说明不含硫酸根离子,否则混有硫酸根离子
(4)或
(5)
(6)
(7)
【解析】
【分析】贝壳的主要成分是,经过,,石灰乳沉淀卤水中的,得到的溶于盐酸得到,再脱水电解得到单质镁。用海水淡化得到的溶液电解得到的氧化低浓度溴水中的得到,用热空气吹出用纯碱吸收,再经过酸化发生溴元素的归中反应从而达到溴元素的富集。
【小问1详解】
海水淡化的方法有蒸馏法、电渗析法或离子交换法等。
【小问2详解】
根据黄绿色可判断X是,步骤1的反应为:。
【小问3详解】
硫酸根离子的检验方法是:取少量溶液于洁净的试管中,滴加盐酸酸化,再滴加氯化钡溶液,若末产生白色沉淀,说明不含硫酸根离子,否则混有硫酸根离子。
【小问4详解】
根据流程图和信息可知溴单质与热的纯碱溶液反应为,所以该反应的氧化产物为或。
【小问5详解】
步骤(3)发生反应的离子方程式为。
【小问6详解】
结合前后情景可以判断所加试剂是。
【小问7详解】
工业常用电解法冶炼金属镁,化学方程式:。
24. 以制备甲醇是实现“双碳”目标的重要途径。在体积为的密闭容器中,充入和,180℃下反应得甲醇(沸点64.7℃)和物质X,测得各物质物质的量随时间的部分变化图如图:
(1)和化学反应方程式为___________。
(2)内,氢气的平均反应速率为___________。
(3)时,正反应速率___________逆反应速率(填“>”“<”或“=”)。
(4)能说明上述反应达到平衡状态的是___________(填字母)。
A. 的生成速率是生成速率的3倍
B. 混合气体的密度不随时间的变化而变化
C. 反应中与的物质的量浓度之比为
D. 混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化
(5)上述体系达到平衡时,混合气体中甲醇的体积分数为___________。(保留三位有效数字)
(6)其他条件不变,将该恒容容器改为体积可变的恒压容器,初始体积为。某时刻,测得的转化率为60%,此时容器体积为,则等于___________。
【答案】(1)
(2)
(3)= (4)AD
(5)7.69% (6)
【解析】
【小问1详解】
根据图示之比等于计量系数之比以及元素守恒可知和化学反应方程式为;
【小问2详解】
内,氢气的平均反应速率为;
【小问3详解】
由图可知,6min时反应达到平衡状态,正反应速率=逆反应速率;
【小问4详解】
A.H2的生成速率是H2O生成速率的3倍,即v逆 (H2) =3v正 (H2O),正逆反应速率之比符合反应计量数之比,反应达到平衡状态,故A正确; B.反应体系中各物质均为气体,则混合气体的密度始终不变,即混合气体的密度不随时间的变化而变化的状态不一定是平衡状态,故B错误; C.反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1:1的状态不一定是平衡状态,与反应物的起始量和转化率有关,故C错误; D.正反应是气体分子数减小的反应,混合气体的质量不变,则混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化的状态是平衡状态,故D正确
【小问5详解】
达到平衡时n (CH3OH) =0.1mol,反应物总量为1.5mol,反应为,则混合气体的变化量,则混合气体的总量为,甲醇的体积分数为;
【小问6详解】
起始时反应物总量为1.5mol,某时刻,测得H2的转化率为60%,即,反应为,则混合气体的变化量,则混合气体的总量为1.5mol-0.2mol=1.3mol,恒温恒压条件下气体的体积之比等于其物质的量之比,所以=1.5mol:1.3mol=15:13。
25. 目前使用较多的有机玻璃是聚甲基丙烯酸甲酯,其人工合成路线如下:
已知:① 结构是不稳定的;②。
(1)A→B的反应类型为_______。
(2)有机物C中所含有的官能团名称为_______。
(3)有机物D的结构简式为_______。
(4)C的一种同分异构体满足下列条件:能发生水解反应,水解得到的两种产物均含两个碳原子且都只含有一种官能团。写出该同分异构体的结构简式_______。
(5)结合题给信息,填写下列合成路线中反应条件(①④) _______、_______和相应产物(②③) _______、_______的结构简式。
【答案】(1)加成反应
(2)羟基、羧基 (3)
(4)
(5) ①. , ②. 浓硫酸/ ③. ④.
【解析】
【分析】有机物A( )与HCN发生加成反应生成有机物B( ),有机物B( )在酸性条件下水解生成有机物C( ),有机物C( )在浓硫酸加热条件下与CH3OH发生酯化反应,同时发生醇的消去反应生成有机物D( ),有机物D( )在催化剂加热条件下发生加聚反应生成有机物E,以此解答。
【小问1详解】
由分析可知,A→B的反应类型为加成反应,故答案为加成反应;
【小问2详解】
有机物C的结构简式为 ,其官能团为羟基、羧基,故答案为羟基、羧基;
【小问3详解】
由分析可知,有机物D的结构简式为 ,故答案为 ;
【小问4详解】
C的一种同分异构体满足下列条件:能发生水解反应说明为酯类物质,水解得到的两种产物均含两个碳原子且都只含有一种官能团,说明其中一个产物中含有两个羟基,故其结构简式为,故答案为;
【小问5详解】
在铜做催化剂、加热的条件下与氧气发生催化氧化生成 , 与HCN发生加成反应生成 , 在酸性条件下水解生成 , 在浓硫酸、加热的条件下发生酯化反应生成 ,故答案为;; ; 。
26. 亚硝酸钠是一种防腐剂和护色剂,有一定的毒性。将亚硝酸钠加热到以上会分解产生和,其水溶液呈碱性,能与溶液反应生成难溶于水、易溶于酸的。由于有毒性,将含该物质的废水直接排放会引起水体严重污染,所以这种废水必须处理后才能排放。处理方法之一如下:_______________________________。
(1)完成该化学方程式并配平:___________。
(2)上述反应的氧化产物与还原产物的个数比为___________。
(3)写出与反应的离子方程式:___________。
(4)误食会导致人体血红蛋白中的转化为而中毒,该过程中表现出的性质与下列___________(填字母)反应中表现出的性质相同。
A.
B.
C.
D.
(5)已知亚硝酸钠可以与氯化铵反应生成氮气和氯化钠,写出该反应的化学方程式,并用单线桥表示其电子转移的方向和数目:___________。
【答案】(1)
(2)
(3) (4)C
(5)
【解析】
【小问1详解】
该反应中亚硝酸钠将碘离子氧化,根据得失电子守恒配平方程为:,故答案为:;
【小问2详解】
上述反应中氧化产物是碘单质,还原产物是一氧化氮,二者个数比等于对应化学计量数之比为1:2,故答案为:1:2;
【小问3详解】
亚硝酸钠能与溶液反应生成难溶于水、易溶于酸的,反应的离子方程为,故答案为:;
【小问4详解】
在该反应中亚硝酸钠体现氧化性,A中过氧化氢既体现氧化性又体现还原性,B中过氧化氢体现还原性,C中过氧化氢体现还原性,D中过氧化氢体现还原性,故答案为:C;
【小问5详解】
氯化铵中的氮元素失电子被亚硝酸钠中氮元素得到,单线桥表示为:,答案为:。
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