内容正文:
2023学年第二学期高一期末质量检测试卷
化学试卷
相对原子质量:H-1 O-16 Fe-56 Cl-35.5 I-127
一、原子结构、化学键、化学变化中的能量
2023年北京冬奥会速滑馆采用跨临界直冷制冰。系统精密控制制冷剂在冰面下的钢管中昼夜不停地进行气液转化,以确保冰面具有良好的稳定性和温度均匀性。
1. 由液态转化为气态的过程中___________。
A.放出热量 B.吸收热量 C.发生化学变化
2. 上述转化过程中,微粒间的距离___________。
A.变大 B.变小 C.不变
3. C和Si是同主族元素,下列事实能说明两者非金属性相对强弱的是___________。
A.沸点:
B.相对原子质量:
C.酸性:
4. 碳元素有三种核素:、、。中的“13”是指___________。
A.的中子数 B.的质量数 C.碳元素的相对原子质量
5. 分子的电子式为___________;该分子中的化学键类型为___________。
6. 甲烷化反应可将直接转化为能源气体,具有较高的学术研究价值和工业化前景。反应原理:(正反应为放热反应)。
(1)甲烷的结构式为___________。
(2)上述反应中,反应物总能量___________生成物总能量。(填“>”、“<”或“=”)
人类利用化学反应不仅可以创造新物质,还可以获取能量或实现不同形式能量之间的转化,如:化学能转化为电能、热能等。小明在了解了电池的发现历史和自己所学的电化学知识后,萌生自己动手做电池的想法,请你与他一同畅游实验之旅。
7. 正确的科学知识是能顺利进行实验的前提,下列化学反应可以设计成原电池的是
A. B.
C. D.
8. 下面是收集到的一些用品,请挑选出可以用来制作原电池的用品填到相应的位置(导线、烧杯、电流表等仪器已有):铜片、铁片、塑料片、纸片、酒精、食醋、水、柠檬。
(1)负极材料:___________,该电极上发生的反应:___________;
(2)正极材料:___________;
(3)电解质溶液:___________。
9. 组装成的电池如下图所示,为了向其他同学介绍这款电池,需要对这款电池的原理做一个分析,下列说法正确的是
A. 铁环作负极,发生还原反应
B. 电池工作时,电子从铁环经LED灯流向铜线
C. 电池工作时,铁环变细铜线变粗
D. 电池工作结束后柠檬的酸性变强
二、元素周期表 周期律
德米特里·伊万诺维奇·门捷列夫是著名的俄国化学家,他对化学发展作出了卓越的贡献。请根据实际情况回答下列问题:
10. 门捷列夫的突出贡献是
A. 提出原子学说 B. 发现元素周期律 C. 提出分子学说 D. 发现氧气
11. 某元素的原子L层电子数比K层电子数多3个,与该元素同一主族的短周期元素是___________。
12. C、O、Na的原子半径从大到小的顺序为___________。
元素周期表是指导我们系统学习化学的重要工具。下图是元素周期表的一部分。
13. 从原子结构角度分析,C、N、O、F四种元素处于同一行,是由于它们的___________相同。
14. 氮元素的最低化合价为___________,其气态氢化物与同主族的元素热稳定性比较___________>___________(写化学式,下同);上表中所列元素的最高价氧化物对应水化物中酸性最强的是___________。
15. 元素周期表的表达形式有多种,都能表示出元素周期性变化规律,请回答下列问题:
(1)①与④元素形成是___________化合物(填“离子”或“共价”)。
(2)②号元素为___________(填元素符号)。请写出与②核外电子数相同的两种简单离子所组成的化合物的化学式(1种):___________。其中存在的化学键属于___________键,该物质在熔融状态下___________导电(填“能”或“不能”)。
(3)⑥(原子序数117)的单质是一种具有放射性的卤族元素,它在元素周期表中的位置为___________,根据元素的周期性规律,以下推测正确的是___________。(双选)
A.单质在常温下为气体 B.气态氢化物稳定性较好
C.离子具有强还原性 D.半径大于⑤
三、铁及其化合物
从化合价和物质类别两个视角认识元素及其化合物性质是重要的化学学习方式。图1是Fe及其化合物的化合价—物质类别二维图。回答下列问题:
16. 工业上冶炼Fe常用的方法是 。
A. 电解法 B. 还原法 C. 热分解法 D. 物理方法
17. 若图1中的F为硫酸盐,请写出由物质D转化为物质F的离子方程式:___________。
18. 图1中的B在潮湿的空气中很容易发生化合反应变成E,该反应的化学方程式为___________。
19. 图1中的F与C在水溶液中转化的离子反应有:,为了探究该反应存在一定的限度,某化学兴趣小组取的溶液于试管中,再加入的溶液,振荡,使试管中的物质充分反应一段时间。为了达到实验目的,则还需要再向试管中加入的下列试剂为 。
A. 淀粉溶液 B. 溶液 C. D. 酸性高锰酸钾溶液
20. 将铝与氧化铁混合制备单质铁的反应称为铝热反应,反应装置如图所示:
(1)空白处还需加入的试剂为___________。
(2)写出该反应的化学方程式___________。
(3)写出一种铝热反应的实际应用___________。
四氧化三铁()俗称磁性氧化铁,在工业上应用广泛,可作催化剂、磁记录材料等。的一种制备方法如下:
21. 步骤1得到的溶液中可能存在,写出除去的离子方程式___________。
22. 步骤2用下图所示装置制备。制备时先打开止水夹通入一段时间;再关闭止水夹,继续通入一段时间。
止水夹关闭前后,通入的作用分别为___________、___________。
23. 步骤3的反应原理为:。若反应中每消耗,转移的电子数为___________。
四、化学反应速率和平衡
化学反应日常生活处处可见,化学反应速率和限度的研究对日常生活和工业生产有着重要意义。
24. 下列有关说法错误的是
A. 向炉膛内鼓风,用煤粉代替煤块可以使炉火更旺
B. 将肉类食品进行低温冷藏,能使其永远不会腐败变质
C. 工业合成氨时,要同时考虑反应速率和反应限度两个方面
D. 我国西周时期已发明用“酒曲”酿酒,原理是利用催化剂改变反应速率
25. 以下说法正确的是
A. 影响化学反应速率的因素只有浓度、压强、温度和催化剂
B. 在二氧化硫到三氧化硫反应中使用催化剂能大大提高反应速率,从而提高原料的平衡转化率
C. 任何化学反应在一定条件下都存在一定程度的可逆性
D. 凡是影响反应速率的因素,都可以使化学平衡发生移动
以煤炭为原料制备氢气时,总反应为:(正反应为吸热反应)
26. 下列措施中,能加快上述反应的反应速率的是 。
A. 将煤炭粉碎 B. 通入氦气 C. 降低温度 D. 加入催化剂
27. 能说明上述反应一定达到化学平衡状态的是 。
A. 保持不变 B.
C. 物质的总质量不变 D.
28. 已知上述反应在一定条件下达到平衡态Ⅰ,时刻改变条件后反应速率随时间变化情况如下图所示,则改变的条件可能为___________。
29. 影响化学反应速率的因素有很多,某兴趣小组用实验的方法对其进行探究。
(1)实验一:取3mol/L的H2O2溶液各10mL分别进行下列实验,实验报告如下:
序号
V (H2O2溶液)/mL
V(FeCl3)溶液)/mL
MnO2质量/g
反应温度/℃
V(水)/mL
结论
1
10
2
0
50
8
2
10
2
0
30
8
3
10
0
1
30
a
①实验1、2研究的是_______对 H2O2分解速率的影响。
② 表中数据a的值应该为_______;实验2、3研究的是_______对 H2O2分解速率的影响。
(2)实验二:已知Cu2+对H2O2分解也具有催化作用,为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,该小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。回答相关问题。
①甲装置:通过观察气泡产生的速率,比较二者的催化效果。为消除不同阴离子的影响,使得到的实验结论更可靠,某同学提出将硫酸铜改为_______(填化学式)更好。
②通过乙装置也能比较二者的催化效果。同温同压下,均以生成40mL气体为准,其他可能影响实验的因素均已忽略。则实验中还需要测量的数据是_______。
(3)实验三:取等量的KClO3分别加入A、B两试管中,直接加热A试管中的KClO3,基本无气体产生;向B试管中再加入少量KMnO4,加热,生成气体体积与时间的关系如图。不考虑温度的影响,分析:图中t1min前,B中产生气体的速率较慢且量少的原因可能是_______,t1min后,B试管中产生气体的速率较快且量多的原因可能为_______。
五、化工生产
学会化学反应速率和平衡的基础规律,在工农业生产中学会改变条件对反应进行调控意义很大。
30. 在硫酸工业生产中,为了有利于SO2的转化,且能充分利用热能,采用了中间有热交换器的接触室(见图)。下列说法错误的是
A. a、b两处的混合气体成分含量相同,温度不同
B. c、d两处的混合气体成分含量不同,温度相同
C. 热交换器的作用是预热待反应的气体,冷却反应后的气体
D. c处气体经热交换后再次催化氧化的目的是提高SO2的转化率
31. 在生产硫酸的过程中,常用浓硫酸而不用水吸收SO3是因为
A. SO3易溶于浓H2SO4而不易溶于水
B. 用浓硫酸吸收速率虽慢但损失SO3少
C. 用水吸收时,易形成酸雾而阻碍SO3再吸收
D. 用水吸收时得不到纯净的硫酸
32. 在接触法产生H2SO4的过程中,对“废气、废水、废渣、废热”的处理正确的是( )
①废气用氨水处理 ②污水用石灰乳处理 ③废渣用来造水泥或炼铁 ④设置“废热”锅炉产生蒸气来供热或发电
A. 只有①② B. 只有①③④ C. 只有①②③ D. 全部
33. 工业制硫酸中的一步重要反应是在400~500℃下的催化氧化,。
(1)容积为2L的恒温密闭容器中通入和,反应过程中部分物质的物质的量随反应时间变化的曲线如下图所示,由图可知2min时,___________(填“>”、“<”或“=”)
(2)试在上图中画出的物质的量随反应时间变化的曲线_________。
合成氨工业中,原料气(、及少量、的混合气)在进入合成塔前常用醋酸二氨合铜(Ⅰ)溶液来吸收原料气中的,其反应是:正反应放热
34. 必须除去原料气中的原因为___________。
35. 吸收后的醋酸二氨合铜溶液经过适当处理又可再生,恢复其吸收的能力以供循环使用,醋酸二氨合铜溶液再生的生产适宜条件应是 。
A. 低温高压 B. 低温低压 C. 高温高压 D. 高温低压
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2023学年第二学期高一期末质量检测试卷
化学试卷
相对原子质量:H-1 O-16 Fe-56 Cl-35.5 I-127
一、原子结构、化学键、化学变化中的能量
2023年北京冬奥会速滑馆采用跨临界直冷制冰。系统精密控制制冷剂在冰面下的钢管中昼夜不停地进行气液转化,以确保冰面具有良好的稳定性和温度均匀性。
1. 由液态转化为气态的过程中___________。
A.放出热量 B.吸收热量 C.发生化学变化
2. 上述转化过程中,微粒间的距离___________。
A.变大 B.变小 C.不变
3. C和Si是同主族元素,下列事实能说明两者非金属性相对强弱的是___________。
A.沸点:
B.相对原子质量:
C.酸性:
4. 碳元素有三种核素:、、。中的“13”是指___________。
A.的中子数 B.的质量数 C.碳元素的相对原子质量
5. 分子的电子式为___________;该分子中的化学键类型为___________。
【答案】1. B 2. A
3. C 4. B
5. ①. ②. 极性共价键
【解析】
【1题详解】
液态的能量低于气态CO2,由液态转化为气态的过程中会吸收热量,属于物理变化,故选B;
【2题详解】
由液态转化为气态的过程中,微粒间的距离变大;故选A;
【3题详解】
A.简单气态氢化物的沸点高低不能比较非金属性的强弱,故A不选;
B.相对原子质量的大小不能比较非金属性的强弱,故B不选;
C.最高价氧化物的水化物酸性越强,则元素的非金属性越强,故酸性:,能说明C的非金属性强于Si,故C选;
答案为C;
【4题详解】
中的“13”是指的质量数;答案为B;
【5题详解】
CO2分子C、O原子间共用2对电子对,O原子的最外层还有2对孤电子,其电子式为,该分子中的化学键类型为极性共价键。
6. 甲烷化反应可将直接转化为能源气体,具有较高的学术研究价值和工业化前景。反应原理:(正反应为放热反应)。
(1)甲烷的结构式为___________。
(2)上述反应中,反应物总能量___________生成物总能量。(填“>”、“<”或“=”)
【答案】(1) (2)>
【解析】
【小问1详解】
甲烷的空间构型是正四面体,含有C—H键,其结构式为;
【小问2详解】
正反应为放热反应,反应物总能量大于生成物总能量,答案:>。
人类利用化学反应不仅可以创造新物质,还可以获取能量或实现不同形式能量之间的转化,如:化学能转化为电能、热能等。小明在了解了电池的发现历史和自己所学的电化学知识后,萌生自己动手做电池的想法,请你与他一同畅游实验之旅。
7. 正确的科学知识是能顺利进行实验的前提,下列化学反应可以设计成原电池的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】自发的氧化还原反应可以设计成原电池。
A.反应中无元素化合价的变化,属于非氧化还原反应,不能设计为原电池,故A不选;
B.NaOH+HCl=NaCl+H2O为中和反应,无元素的化合价变化,属于非氧化还原反应,不能设计为原电池,故B不选;
C.为吸热的分解反应,无元素的化合价变化,于非氧化还原反应,不能设计为原电池,故C不选;
D.Fe+CuCl2=FeCl2+Cu为置换反应,属于氧化还原反应,且能自发进行,可设计为原电池,故D选;
答案选D。
8. 下面是收集到的一些用品,请挑选出可以用来制作原电池的用品填到相应的位置(导线、烧杯、电流表等仪器已有):铜片、铁片、塑料片、纸片、酒精、食醋、水、柠檬。
(1)负极材料:___________,该电极上发生的反应:___________;
(2)正极材料:___________;
(3)电解质溶液:___________。
【答案】(1) ①. 锌片 ②. Zn-2e-=Zn2+ (2)铜片 (3)食醋、柠檬
【解析】
【分析】自发的氧化还原反应可以设计成原电池,活泼的金属可做负极、铜导电可以做正极,能导电的电解质溶液做电解液,故负极材料:锌片;正极材料:铜片;电解质溶液:食醋、柠檬;
【小问1详解】
负极材料:锌片;负极的电极反应式为Zn-2e-=Zn2+;
【小问2详解】
正极材料为:铜片;
【小问3详解】
电解质溶液为:食醋、柠檬。
9. 组装成的电池如下图所示,为了向其他同学介绍这款电池,需要对这款电池的原理做一个分析,下列说法正确的是
A. 铁环作负极,发生还原反应
B. 电池工作时,电子从铁环经LED灯流向铜线
C. 电池工作时,铁环变细铜线变粗
D. 电池工作结束后柠檬的酸性变强
【答案】B
【解析】
【分析】铁环、铜线和柠檬构成的原电池工作时,铁环发生失电子的氧化反应、作负极,铜线作正极,正极上氢离子得电子生成氢气,电子由负极经过导线流向正极,溶液的酸性减弱;
【详解】A.铁环、铜线和柠檬构成的原电池工作时,铁环作负极,铜线作正极,铁环发生氧化反应,故A错误;
B.电池工作时,铁环作负极,铜线作正极,电子会从铁环经LED灯流向最右侧铜线,故B正确;
C.电池工作时,铁环失电子生成亚铁离子而变细,铜线上氢离子得电子生成氢气,铜线粗细不变,故C错误;
D.电池工作时柠檬酸中氢离子参与反应,溶液的酸性变弱,故D错误;
答案选B。
二、元素周期表 周期律
德米特里·伊万诺维奇·门捷列夫是著名的俄国化学家,他对化学发展作出了卓越的贡献。请根据实际情况回答下列问题:
10. 门捷列夫的突出贡献是
A. 提出原子学说 B. 发现元素周期律 C. 提出分子学说 D. 发现氧气
11. 某元素的原子L层电子数比K层电子数多3个,与该元素同一主族的短周期元素是___________。
12. C、O、Na的原子半径从大到小的顺序为___________。
【答案】10. B 11. 磷
12. Na>C>O
【解析】
【10题详解】
A.道尔顿提出近代原子学说,故A不符合题意;
B.1869年,俄国化学家门捷列夫发现了元素周期律,故B符合题意;
C.阿伏加德罗提出分子学说,故C不符合题意;
D.拉瓦锡发现氧气,故D不符合题意;
综上所述,答案为B。
【11题详解】
某元素的原子L层电子数比K层电子数多3个,则L层有5个电子,该元素是N元素,与该元素同一主族的短周期元素是磷元素;故答案为:磷。
【12题详解】
根据层多径大,同电子层结构核多径小,则C、O、Na的原子半径从大到小的顺序为Na>C>O。
元素周期表是指导我们系统学习化学的重要工具。下图是元素周期表的一部分。
13. 从原子结构角度分析,C、N、O、F四种元素处于同一行,是由于它们的___________相同。
14. 氮元素的最低化合价为___________,其气态氢化物与同主族的元素热稳定性比较___________>___________(写化学式,下同);上表中所列元素的最高价氧化物对应水化物中酸性最强的是___________。
【答案】13. 电子层数
14. ①. -3 ②. NH3 ③. PH3 ④. HClO4
【解析】
【13题详解】
从原子结构角度分析,C、N、O、F四种元素处于同一行,是由于它们的电子层数相同;
【14题详解】
氮原子最外层电子数5,氮元素的最低化合价为-3,N元素的非金属性强于P,故气态氢化物的稳定性NH3>PH3;在表中所列元素中,非金属性最强的是F元素,但是F没有含氧酸,故元素的最高价氧化物对应水化物中酸性最强的是:HClO4。
15. 元素周期表的表达形式有多种,都能表示出元素周期性变化规律,请回答下列问题:
(1)①与④元素形成是___________化合物(填“离子”或“共价”)。
(2)②号元素为___________(填元素符号)。请写出与②核外电子数相同的两种简单离子所组成的化合物的化学式(1种):___________。其中存在的化学键属于___________键,该物质在熔融状态下___________导电(填“能”或“不能”)。
(3)⑥(原子序数117)的单质是一种具有放射性的卤族元素,它在元素周期表中的位置为___________,根据元素的周期性规律,以下推测正确的是___________。(双选)
A.单质在常温下为气体 B.气态氢化物稳定性较好
C.离子具有强还原性 D.半径大于⑤
【答案】(1)共价 (2) ①. Ar ②. KCl或CaS等 ③. 离子 ④. 能
(3) ①. 第七周期第ⅦA族 ②. CD
【解析】
【分析】由元素在周期表中的位置可知,①为C、②为Ar、③为Na、④为S、⑤为Cl,⑥为第七周期第VIIA族元素;以此分析解答;
【小问1详解】
C与S元素形成的化合物为CS2,为共价化合物;
【小问2详解】
根据②在周期表中的位置可知,②为Ar;Ar核外电子数有18个电子,则含有18个电子的简单离子有K+、Ca2+、S2-、Cl-,可组成化合物:KCl或CaS等,含有的化学键为离子键,在熔融状态下能导电;
【小问3详解】
⑥为117号元素,位于周期表中第七周期第ⅦA族;根据同主族元素性质递变规律:
A.常温下F2、Cl2为气体,Br2为液态,I2为固态,根据递变性可知,117号元素在常温下为固态,故A错误;
B.HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次减弱,则117号元素的氢化物稳定性比HI还弱,故B错误;
C.F-、Cl-、Br-、I-的还原性依次增强,则117号元素的形成的离子还原性也很强,故C正确;
D.同一主族,电子层数越多,原子半径越大,故半径大于⑤,故D正确;
答案为CD。
三、铁及其化合物
从化合价和物质类别两个视角认识元素及其化合物性质是重要的化学学习方式。图1是Fe及其化合物的化合价—物质类别二维图。回答下列问题:
16. 工业上冶炼Fe常用的方法是 。
A. 电解法 B. 还原法 C. 热分解法 D. 物理方法
17. 若图1中的F为硫酸盐,请写出由物质D转化为物质F的离子方程式:___________。
18. 图1中的B在潮湿的空气中很容易发生化合反应变成E,该反应的化学方程式为___________。
19. 图1中的F与C在水溶液中转化的离子反应有:,为了探究该反应存在一定的限度,某化学兴趣小组取的溶液于试管中,再加入的溶液,振荡,使试管中的物质充分反应一段时间。为了达到实验目的,则还需要再向试管中加入的下列试剂为 。
A. 淀粉溶液 B. 溶液 C. D. 酸性高锰酸钾溶液
【答案】16. B 17.
18. 19. B
【解析】
【分析】由图示化合价可知,A是FeO,D是Fe2O3,B是Fe(OH)2,E是Fe(OH)3,C是+2价铁盐,F是+3价铁盐,据此分析回答问题。
【16题详解】
工业上常用碳生成一氧化碳来还原铁矿石冶炼Fe,为还原法,故选B;
【17题详解】
根据图1,D到F过程中铁的化合价未变,F为硫酸盐,则D为氧化铁,氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁和水,离子方程式为;
【18题详解】
B为+2价的碱,为氢氧化亚铁,可与氧气、水反应生成氢氧化铁,化学方程式为;
【19题详解】
根据题干条件,取10mL 0.5mol/L的KI溶液于试管中,再加入10mL 0.2mol/L的FeCl3溶液,可知KI过量,若反应为可逆反应,则溶液中存在Fe3+,可用KSCN溶液检验,故选B。
20. 将铝与氧化铁混合制备单质铁的反应称为铝热反应,反应装置如图所示:
(1)空白处还需加入的试剂为___________。
(2)写出该反应的化学方程式___________。
(3)写出一种铝热反应的实际应用___________。
【答案】(1)KClO3
(2)
(3)用于焊接铁轨、定向爆破、冶炼难熔金属等
【解析】
【小问1详解】
铝热反应需要较高温度引发,因此实验中,用镁条燃烧释放热量来引发实验,为了使热量更集中,会在铝热剂表面铺一层KClO3,通过分解产生O2加速燃烧,产生更高温度;
【小问2详解】
铝热反应的化学方程式为;
【小问3详解】
铝热反应放出大量热,可以使金属熔化,因此可以用于焊接铁轨、定向爆破、冶炼难熔金属等。
四氧化三铁()俗称磁性氧化铁,在工业上应用广泛,可作催化剂、磁记录材料等。的一种制备方法如下:
21. 步骤1得到的溶液中可能存在,写出除去的离子方程式___________。
22. 步骤2用下图所示装置制备。制备时先打开止水夹通入一段时间;再关闭止水夹,继续通入一段时间。
止水夹关闭前后,通入的作用分别为___________、___________。
23. 步骤3的反应原理为:。若反应中每消耗,转移的电子数为___________。
【答案】21. Fe+2Fe3+=3Fe2+
22. ①. 排尽装置中空气,避免Fe(OH)2被氧化 ②. 将FeSO4溶液挤压入NaOH溶液中反应生成Fe(OH)2沉淀
23. 2NA
【解析】
【分析】铁和硫酸反应生成硫酸亚铁,加入氢氧化钠和二价铁生成氢氧化亚铁,再用过氧化氢将其氧化为FeO(OH),再和硫酸亚铁反应生成四氧化三铁,以此解题。
【21题详解】
除去FeSO4溶液中存在的Fe3+的离子方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+;
【22题详解】
制备时先打开止水夹通入N2一段时间,是为了排尽装置中空气,避免Fe(OH)2被氧化;关闭止水夹后,继续通入N2一段时间是为了将FeSO4溶液挤压入NaOH溶液中反应生成Fe(OH)2沉淀;
【23题详解】
根据反应的化学方程式,Fe元素化合价由+2变为+3,H2O2中O的化合价由-1变为-2,反应中每消耗34g H2O2,转移的电子数为2NA。
四、化学反应速率和平衡
化学反应日常生活处处可见,化学反应速率和限度的研究对日常生活和工业生产有着重要意义。
24. 下列有关说法错误的是
A. 向炉膛内鼓风,用煤粉代替煤块可以使炉火更旺
B. 将肉类食品进行低温冷藏,能使其永远不会腐败变质
C. 工业合成氨时,要同时考虑反应速率和反应限度两个方面
D. 我国西周时期已发明用“酒曲”酿酒,原理是利用催化剂改变反应速率
【答案】B
【解析】
【详解】A.相同条件下,增大反应物的浓度或增大固体的表面积均可加快反应速率,所以向炉膛内鼓风,煤粉比煤块燃烧更充分,A正确;
B.低温冷藏只能减慢肉类食品的变质速率,不会使其永远不会腐败变质,B错误;
C.工业合成氨是一个可逆的放热反应,为提高产率,需要同时考虑反应速率和反应限度两个方面,C正确;
D.酒曲是一种酶,酿酒过程中作催化剂,加快反应速率,D正确;
故选B。
25. 以下说法正确的是
A. 影响化学反应速率的因素只有浓度、压强、温度和催化剂
B. 在二氧化硫到三氧化硫反应中使用催化剂能大大提高反应速率,从而提高原料的平衡转化率
C. 任何化学反应在一定条件下都存在一定程度的可逆性
D. 凡是影响反应速率的因素,都可以使化学平衡发生移动
【答案】C
【解析】
【详解】A.影响化学反应速率的因素除了浓度、压强、温度和催化剂外,还有其他因素,如接触面积等,A错误;
B.在二氧化硫到三氧化硫反应使用催化剂能大大提高反应速率,不能使平衡移动,因此不能提高原料的平衡转化率,B错误;
C.任何化学反应在一定条件下都存在一定程度的可逆性,C正确;
D.凡是影响反应速率的因素,不一定都可以使化学平衡发生移动,例如对于反应前后体积不变的反应,压强的改变不能影响平衡,D错误;
故答案为:C。
以煤炭为原料制备氢气时,总反应为:(正反应为吸热反应)
26. 下列措施中,能加快上述反应的反应速率的是 。
A. 将煤炭粉碎 B. 通入氦气 C. 降低温度 D. 加入催化剂
27. 能说明上述反应一定达到化学平衡状态的是 。
A. 保持不变 B.
C. 物质的总质量不变 D.
28. 已知上述反应在一定条件下达到平衡态Ⅰ,时刻改变条件后反应速率随时间变化情况如下图所示,则改变的条件可能为___________。
【答案】26. AD 27. AB
28. 增大水蒸气的浓度
【解析】
【26题详解】
A.将煤炭粉碎能增大反应物接触面积,反应速率加快,故A选;
B.通入氦气,反应物浓度不变,反应速率不变,故B不选;
C.降低温度,反应速率减慢,故C不选;
D.使用催化剂,反应速率加快,故D选;
答案选AD;
【27题详解】
A.如果没有平衡,正向进行时会增大,故保持不变可以说明达到平衡,故A选;
B.,则正逆反应速率相等,反应达到平衡,故B选;
C.根据质量守恒,物质的总质量始终不变,不能说明达到平衡,故C不选;
D.反应正向建立平衡,始终为1:2,故不能说明达到平衡,故D不选;
答案选AB;
【28题详解】
时刻改变条件后正反应速率马上加快,逆反应速率逐渐加快,图像是连贯的,平衡正向移动,故时刻改变的条件为增大水蒸气的浓度。
29. 影响化学反应速率的因素有很多,某兴趣小组用实验的方法对其进行探究。
(1)实验一:取3mol/L的H2O2溶液各10mL分别进行下列实验,实验报告如下:
序号
V (H2O2溶液)/mL
V(FeCl3)溶液)/mL
MnO2质量/g
反应温度/℃
V(水)/mL
结论
1
10
2
0
50
8
2
10
2
0
30
8
3
10
0
1
30
a
①实验1、2研究的是_______对 H2O2分解速率的影响。
② 表中数据a的值应该为_______;实验2、3研究的是_______对 H2O2分解速率的影响。
(2)实验二:已知Cu2+对H2O2分解也具有催化作用,为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,该小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。回答相关问题。
①甲装置:通过观察气泡产生的速率,比较二者的催化效果。为消除不同阴离子的影响,使得到的实验结论更可靠,某同学提出将硫酸铜改为_______(填化学式)更好。
②通过乙装置也能比较二者的催化效果。同温同压下,均以生成40mL气体为准,其他可能影响实验的因素均已忽略。则实验中还需要测量的数据是_______。
(3)实验三:取等量的KClO3分别加入A、B两试管中,直接加热A试管中的KClO3,基本无气体产生;向B试管中再加入少量KMnO4,加热,生成气体体积与时间的关系如图。不考虑温度的影响,分析:图中t1min前,B中产生气体的速率较慢且量少的原因可能是_______,t1min后,B试管中产生气体的速率较快且量多的原因可能为_______。
【答案】(1) ①. 温度 ②. 10 ③. 催化剂
(2) ①. CuCl2 ②. 收集气体所需要的时间
(3) ①. 氯酸钾自身受热分解很缓慢 ②. 高锰酸钾的分解产物对氯酸钾的分解起到了催化作用
【解析】
【小问1详解】
由表可知,实验1,2的两组数据除温度外其余都一致,因此实验1和2研究的是温度对H2O2分解速率的影响;1,2两组溶液体积相等,因此第三组也应该保持溶液体积不变,因此a的值为10;由表可知,实验2,3的数据进行对比,可得知实验2,3研究的是催化剂对H2O2分解速率的影响;
【小问2详解】
由题意可知,想要消除阴离子对实验的影响,则Cu2+和Fe3+所在溶液的阴离子应相同,因此应将硫酸铜溶液改为CuCl2;为了通过乙装置比较二者的催化效果,已经控制了同温同压的状态,若以收集40ml气体为标准,则同时也需要控制反应时间相同,即实验中还需要测量的数据为收集气体所需的时间;
【小问3详解】
在t1min前,少量的KMnO4暂时未被分解,而氯酸钾自身受热分解缓慢,因此t1min前B试管中产生的气体速率较慢且量少;t1min后,少量的KMnO4持续受热后被分解,其分解产物对氯酸钾的分解产生了催化作用,因此t1min后B试管中产生气体的速率较快且量多。
五、化工生产
学会化学反应速率和平衡的基础规律,在工农业生产中学会改变条件对反应进行调控意义很大。
30. 在硫酸工业生产中,为了有利于SO2的转化,且能充分利用热能,采用了中间有热交换器的接触室(见图)。下列说法错误的是
A. a、b两处的混合气体成分含量相同,温度不同
B. c、d两处的混合气体成分含量不同,温度相同
C. 热交换器的作用是预热待反应的气体,冷却反应后的气体
D. c处气体经热交换后再次催化氧化的目的是提高SO2的转化率
【答案】B
【解析】
【分析】该装置中发生SO2在加热、催化剂的条件下和O2反应转化为SO3的反应,反应放热,热交换器的作用是预热待反应的气体;a处通入的是反应气体,即SO2、空气,在热交换器中进行加热,没有催化剂,没有发生反应,b处气体是SO2、空气,再进入装置中,发生反应到达c处,c处是SO3,没有反应完全的SO2、O2、N2等,SO2、O2在催化剂的作用下再一次发生反应,提高SO2的转化率,d处主要为SO3,N2等,由此分析。
【详解】A.根据装置图可知,从a进入的气体是含有SO2、O2、N2等的冷气,经过热交换器后从b处出来的是热的气体,成分与a处相同,A项正确;
B.在c处出来的气体SO2、O2在催化剂表面发生反应产生的含有SO3及未反应的SO2、O2等气体,该反应是放热反应,当经过热交换器后被冷的气体降温,SO3被部分分离出来,而且混合气体再次被催化氧化,d处主要为SO3,N2等,故二者含有的气体的成分含量不相同,B项错误;
C.根据分析,该反应放热,热交换器的作用是预热待反应的冷的气体,经热交换器出来的SO3被吸收,同时冷却反应产生的气体,为SO3的吸收创造条件,C项正确;
D.c处气体经过热交换器后再次被催化氧化,目的就是使未反应的SO2进一步反应产生SO3,从而可以提高SO2的转化率,D项正确;
答案选B。
31. 在生产硫酸的过程中,常用浓硫酸而不用水吸收SO3是因为
A. SO3易溶于浓H2SO4而不易溶于水
B. 用浓硫酸吸收速率虽慢但损失SO3少
C. 用水吸收时,易形成酸雾而阻碍SO3再吸收
D. 用水吸收时得不到纯净的硫酸
【答案】C
【解析】
【详解】吸收塔中SO3如果用水吸收,发生反应:SO3+H2O=H2SO4,该反应为放热反应,放出的热量易导致酸雾形成,阻隔在三氧化硫和水之间,阻碍水对三氧化硫的吸收;而浓硫酸的沸点高,难以气化,不会形成酸雾,同时三氧化硫易溶于浓硫酸,所以工业上从吸收塔顶部喷洒浓硫酸作吸收液,A、B、D不符合题意,C符合题意。
故答案为C。
32. 在接触法产生H2SO4的过程中,对“废气、废水、废渣、废热”的处理正确的是( )
①废气用氨水处理 ②污水用石灰乳处理 ③废渣用来造水泥或炼铁 ④设置“废热”锅炉产生蒸气来供热或发电
A. 只有①② B. 只有①③④ C. 只有①②③ D. 全部
【答案】D
【解析】
【详解】①SO2等废气可以用氨水吸收制得化肥硫酸铵等,①正确;
②污水显酸性,可以用石灰乳处理,②正确;
③炉渣和矿灰可作为炼铁的原料,③正确;
④硫酸工业的反应都是放热反应,不但可以自行提供能量,还可以向外界提供能量,以降低成本,④正确;
综上所述,正确的是①②③④,故选D。
33. 工业制硫酸中的一步重要反应是在400~500℃下的催化氧化,。
(1)容积为2L的恒温密闭容器中通入和,反应过程中部分物质的物质的量随反应时间变化的曲线如下图所示,由图可知2min时,___________(填“>”、“<”或“=”)
(2)试在上图中画出的物质的量随反应时间变化的曲线_________。
【答案】(1)> (2)
【解析】
【小问1详解】
0至5min,SO2的量一直减少,在建立平衡的过程中,此时SO2和O2反应生成SO3的速率大,故2min时反应正向进行,>;
【小问2详解】
起始通入10molSO2和5molO2,且△n(O2)=△n(SO2),则任一时刻n(O2)= n(SO2),平衡时剩余氧气1mol,O2的物质的量随反应时间变化的曲线为。
合成氨工业中,原料气(、及少量、的混合气)在进入合成塔前常用醋酸二氨合铜(Ⅰ)溶液来吸收原料气中的,其反应是:正反应放热
34. 必须除去原料气中的原因为___________。
35. 吸收后的醋酸二氨合铜溶液经过适当处理又可再生,恢复其吸收的能力以供循环使用,醋酸二氨合铜溶液再生的生产适宜条件应是 。
A. 低温高压 B. 低温低压 C. 高温高压 D. 高温低压
【答案】34. 防止催化剂中毒 35. D
【解析】
【34题详解】
CO有毒,除去一氧化碳防止催化剂中毒;
【35题详解】
要使吸收CO后的乙酸铜氨液经过适当处理后又可再生,恢复其吸收CO的能力以供循环使用,只要使平衡向逆反应方向移动即可,逆反应方向为气体体积增大的吸热反应,所以在高温低压下使平衡逆移,故答案选D。
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