内容正文:
建新高中2025届高三第一次模拟考试(8月)
化学
答题时间:75分钟 分值:100分
一、单选题(45分,15题,每题3分)
1. 下列有关硫及其化合物的性质与用途具有对应关系的是
A. 硫单质呈黄色,可用作橡胶硫化剂
B. SO2具有氧化性,可用于漂白草编织物
C. Na2SO3具有还原性,可用于处理自来水中残留的Cl2
D. 浓硫酸具有强氧化性,可用作酯化反应的催化剂
2. 下列化学用语表述正确的是
A. H2O2的电子式: B. 的VSEPR模型:
C. 基态的价电子排布图: D. 空间填充模型:
3. 下列物质的性质与其应用对应关系正确的是
选项
性质
应用
A
明矾易溶于水
用作净水剂
B
具有酸性
吸收烟气中的
C
具有还原性
清除游泳池中超标的
D
Al是活泼金属
储运浓硝酸用铝罐
A. A B. B C. C D. D
4. 如图所示,室温下,A、B两个容积相等的烧瓶中分别集满了两种气体(同温、同压),当取下夹子,使两烧瓶内气体充分接触后,容器内压强由小到大的顺序正确的是
编号
①
②
③
A中气体
H2
NH3
NO
B中气体
Cl2
HCl
O2
A. ①②③ B. ②③①
C. ②①③ D. ③②①
5. 下列物质的变化,不能通过一步化学反应完成的是
A. NO2→HNO3 B. Cl2→HClO C. SiO2→H2SiO3 D. H2SO4(浓)→SO2
6. NA代表阿伏加 德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 常温常压下,124 g P4中所含P—P键数目为4NA
B. 100 mL 1mol·L−1FeCl3溶液中所含Fe3+的数目为0.1NA
C. 密闭容器中,2 mol SO2和1 mol O2催化反应后分子总数为2NA
D. 标况下,11.2 L甲烷和乙烯的混合气体充分燃烧,所形成的O—H键数目为2NA
7. 某消毒液主要成分为NaClO,还含有一定量的NaCl和NaOH。下列用来解释事实的离子方程式不合理的是
A. 该消毒液可用NaOH溶液吸收来制备:
B. HClO的酸性弱于:
C. 该消毒液与洁厕灵(主要成分为HCl)混用会产生有毒的:
D. 该消毒液加白醋会生成HClO,可增强漂白作用:
8. 前四周期元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大,X与Y同周期相邻,Y的基态原子s电子数与p电子数相等,Z是地壳中含量最多的金属元素,W的价电子排布为,基态Q原子的未成对电子是同周期元素中最多的。下列说法错误的是
A. 简单气态氢化物的热稳定性:
B. 简单离子的半径:
C. Z的最高价氧化物对应水化物能与强酸和强碱反应生成盐和水
D. 三种元素形成的化合物,可用于检查司机酒后驾车
9. CsCl晶体结构如图所示,对相距最近的两个Cs+与它们最近的Cl-之间夹角的判断正确的是
A. 120° B. 90° C. 109°28' D. 以上均不正确
10. 利用电解原理,可将氨转化为高纯氢气,其装置如图所示。下列说法正确的是
A. a电解池阳极
B. 电解后左侧电极室KOH溶液增大
C. 阴极电极反应式为
D. 电解过程中阴离子通过交换膜从右向左迁移
11. 在298 K、101 kPa时,已知:
①2H2 (g)+O2 (g)=2H2O(g) ΔH1
②Cl2(g)+H2(g)=2HCl(g) ΔH2
③2Cl2(g)+2H2O(g)=4HCl(g)+O2(g) ΔH3
则ΔH3与ΔH1和ΔH2间的关系正确的是( )
A. ΔH3=2ΔH2-ΔH1 B. ΔH3=ΔH1+ΔH2
C. ΔH3=ΔH1-2ΔH2 D. ΔH3=ΔH1-ΔH2
12. 在2L密闭容器中加入1molN2和3molH2,一定条件下发生反应:N2+3H22NH3,半分钟后测得生成0.06molNH3,该时间段内平均反应速率为
A. v(NH3)=0.06mol·L-1·min-1 B. v(H2)=0.04mol·L-1·min-1
C. v(NH3)=0.12mol·L-1·min-1 D. v(N2)=0.24mol·L-1·min-1
13. 如图是一个能对负载供电的电池装置。下列说法正确的是
A. b极是负极
B. a极电极反应式H2-2e-═2H+
C. 负载通过1mol电子,右池产生标况下5.6L气体
D. 电池总反应式为:H++OH-═H2O
14. 短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次递增,常温下X、Y形成的简单气态化合物水溶液显碱性,X与Z的单质在黑暗处剧烈化合并发生爆炸,W单质用于制备电脑芯片和太阳能电池。下列说法不正确的是
A. 原子半径:W>Y>Z>X
B. 简单气态氢化物的稳定性:Y<Z
C. Y的所有氧化物中Y元素的价态只有+2、+3价
D. 四种元素均为非金属元素,仅由X、Y、Z可形成离子化合物
15. 下列说法不正确的是
A. 向NH4Cl溶液中加入少量等物质量浓度的稀盐酸,的值增大
B. 等体积、等浓度的NaClO、CH3COONa溶液中,前者中的离子总数小于后者中的离子总数
C. 等浓度、等体积的和溶液混合:
D. 已知在相同条件下,HF的酸性强于CH3COOH,则物质的量浓度相等的NaF与CH3COOK溶液中:c(Na+)-c(F-)>c(K+)-c(CH3COO-)
二、填空题(55分,4题)
16. 氧化一还原反应实际上是含氧化反应和还原反应二个过程,一个还原反应过程如下:NO+4H++ 3e-→NO+ 2H2O
下列四种物质:KMnO4,Na2CO3,KI,Fe2(SO4)3中的一种物质甲,滴加少量稀硝酸,能使上述反应过程发生。
(1)被还原元素是___________;还原剂是___________;
(2)写出并配平该氧化还原反应的化学方程式并用双线桥注明其电子转移的方向和数目:___________;
(3)反应生成0.4mol H2O,则转移电子的数目为___________个;
(4)若反应后,氧化产物的化合价升高,而其他物质保持不变,则反应中氧化剂与还原剂物质的量之比将___________(填“增大”、“不变”、“减小”或“不能确定”)
17. MnO2是重要化工原料,由软锰矿制备MnO2的一种工艺流程如下:
软锰矿 MnO2
资料:①软锰矿的主要成分为MnO2,主要杂质有Al2O3和SiO2。
②金属离子沉淀的pH(25℃)
Fe3+
Al3+
Mn2+
Fe2+
开始沉淀时
1.5
3.4
5.8
6.3
完全沉淀时
2.8
4.7
7.8
8.3
③该工艺条件下,MnO2与H2SO4不反应。
(1)溶出
①溶出前,软锰矿需研磨。目的是_______。
②溶出时,Fe的氧化过程及得到Mn2+的主要途径如图所示。
i.II是从软锰矿中溶出Mn2+的主要反应,反应的离子方程式是_______。
ii.若Fe2+全部来自于反应Fe+2H+=Fe2++H2↑,完全溶出Mn2+所需Fe与MnO2的物质的量比值为2,而实际比值(0.9)小于2,原因是_______。
(2)纯化
已知:MnO2氧化性与溶液pH有关。纯化时先加入MnO2,后加入NH3∙H2O,调溶液pH≈5,说明试剂加入顺序及调节pH的原因:_______。
18. 某小组研究影响反应速率的因素。
(1)实验一:探究酸的强弱对酸与镁条反应速率的影响。
①设计实验方案如下表,表中c =_______mol·L-1。
编号
酸的种类
酸的浓度/mol·L-1
酸的体积/mL
镁条质量/g
1
醋酸
1.0
10
2.0
2
盐酸
c
10
2.0
②实验步骤:
(a)检查装置(左图)的气密性后,添加药品;
(b)反应开始后,__________________;
(c)将所记录的数据转化为曲线图(右图)。
③写出0~5min醋酸、盐酸与镁条反应的反应速率变化规律:________________。
(2)实验二:探究反应条件对0.10mol/LNa2S2O3溶液与稀H2SO4反应速率的影响,其设计与测定结果如下:
编号
反应温度/℃
Na2S2O3溶液/mL
V(蒸馏水)/mL
0.10mol/LH2SO4溶液/mL
乙
1
25℃
10.0
0
10.0
2
25℃
5.0
a
10.0
3
45℃
10.0
0
10.0
I.完成上述实验原理的离子方程式________________。
II.上述实验1、3是探究__________对化学反应速率的影响;若上述实验1、2是探究浓度对化学反应速率的影响,a为____________;乙是实验需要测量的物理量,则表格中“乙”应填写_______________。
19. 自从1902年德国化学家哈伯研究出合成氨的方法以来,氨在工农业生产中应用广泛,可由N2、H2合成NH3。
(1)甲小组模拟工业合成氨在一恒温恒容的密闭容器中发生反应:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ∆H<0.如t1min时达到平衡,在t2min时改变某一条件,其反应过程如图所示,下列说法正确的是_______。
A. t2min时改变的条件可以是向密闭容器中加N2
B. Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时,NH3的体积分数:φ(Ⅰ)<φ(Ⅱ)
C. Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡的标志可以是混合气体的平均相对分子质量不再发生变化
D. Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时,平衡常数:KⅠ<KⅡ
(2)乙小组模拟不同条件下的合成氨反应,向容器中充入3molN2和9molH2,不同温度下平衡混合物中氨气的体积分数与总压强(p)的关系如图。
①T1、T2、T3由大到小的排序为_______。
②在T2、60MPa条件下,A点v正_______v逆(填“>”“<”或“=”),理由是_______。
③计算T2、60MPa平衡体系的平衡常数Kp=_______MPa-2(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数,结果保留两位有效数字)
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建新高中2025届高三第一次模拟考试(8月)
化学
答题时间:75分钟 分值:100分
一、单选题(45分,15题,每题3分)
1. 下列有关硫及其化合物的性质与用途具有对应关系的是
A. 硫单质呈黄色,可用作橡胶硫化剂
B. SO2具有氧化性,可用于漂白草编织物
C. Na2SO3具有还原性,可用于处理自来水中残留的Cl2
D. 浓硫酸具有强氧化性,可用作酯化反应的催化剂
【答案】C
【解析】
【详解】A.硫单质可以改变橡胶的内部结构,故可用作橡胶硫化剂,A不符合题意;
B.SO2具有漂白性能使有色物质褪色,可用于漂白草编织物,B不符合题意;
C.Na2SO3具有还原性能和氧化性物质氯气反应,可用于处理自来水中残留的Cl2,C符合题意;
D.浓硫酸具有吸水性,可促进酯化反应的进行,用作酯化反应的催化剂,D不符合题意;
故选C。
2. 下列化学用语表述正确的是
A. H2O2的电子式: B. 的VSEPR模型:
C. 基态的价电子排布图: D. 空间填充模型:
【答案】C
【解析】
【详解】A.H2O2是共价化合物,电子式为:,故A错误;
B.中心原子价层电子对数为3+=4,VSEPR模型为四面体形,故B错误;
C.基态的价电子排布式为3d6,价电子排布图:,故C正确;
D.C原子的半径小于Cl原子,空间填充模型:,故D错误;
故选C。
3. 下列物质的性质与其应用对应关系正确的是
选项
性质
应用
A
明矾易溶于水
用作净水剂
B
具有酸性
吸收烟气中的
C
具有还原性
清除游泳池中超标的
D
Al是活泼金属
储运浓硝酸用铝罐
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.明矾含铝离子,能水解生成氢氧化铝胶体,具有吸附性,因此能用作净水剂,与溶解性无关,A项错误;
B.吸收烟气中的,是因为Fe3+具有氧化性而S2-具有还原性,两者能发生氧化还原反应,B项错误;
C.具有还原性,能与具有氧化性的反应,C项正确;
D.储运浓硝酸用铝罐,是因为铝在浓硝酸中发生钝化,D项错误;
答案选C。
4. 如图所示,室温下,A、B两个容积相等烧瓶中分别集满了两种气体(同温、同压),当取下夹子,使两烧瓶内气体充分接触后,容器内压强由小到大的顺序正确的是
编号
①
②
③
A中气体
H2
NH3
NO
B中气体
Cl2
HCl
O2
A. ①②③ B. ②③①
C. ②①③ D. ③②①
【答案】B
【解析】
【详解】①氢气和氯气在常温下不反应,压强基本不变;②氨气和氯化氢反应生成氯化铵固体,反应后几乎无气体剩余,气体压强几乎为零;③一氧化氮和氧气化合会生成二氧化氮,即2NO+O2═2NO2,然后还会发生2NO2⇌N2O4,反应后气体的物质的量减小,压强减小;所以最后容器内的压强由小到大的顺序为②③①,故选B。
5. 下列物质变化,不能通过一步化学反应完成的是
A. NO2→HNO3 B. Cl2→HClO C. SiO2→H2SiO3 D. H2SO4(浓)→SO2
【答案】C
【解析】
【详解】A.NO2溶于水生成硝酸和NO,能通过一步化学反应完成,A项错误;
B.Cl2+ H2O=HCl+HClO,能通过一步化学反应完成,B项错误;
C.SiO2不能溶于水,因此不能与水直接反应产生H2SiO3,不能通过一步化学反应完成,C项正确;
D.铜和浓硫酸反应生成硫酸铜、SO2和水,能通过一步化学反应完成,D项错误;
答案选C。
6. NA代表阿伏加 德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 常温常压下,124 g P4中所含P—P键数目为4NA
B. 100 mL 1mol·L−1FeCl3溶液中所含Fe3+的数目为0.1NA
C. 密闭容器中,2 mol SO2和1 mol O2催化反应后分子总数为2NA
D. 标况下,11.2 L甲烷和乙烯的混合气体充分燃烧,所形成的O—H键数目为2NA
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.124g白磷的物质的量为1mol,而白磷分子中含6条p-p键,故1mol白磷中含6NA条p-p键,故A错误;
B. FeCl3溶液中存在Fe3+的水解,所以100 mL 1mol•L-1FeCl3溶液中所含Fe3+的数目小于0.1mol,数目小于0.1NA,故B错误;
C. SO2和O2的催化反应为可逆反应,反应不可能完全进行,存在一个化学平衡,所以密闭容器中,2 mol SO2和1molO2催化反应后分子总数不一定为2mol,即不一定为2NA,故C错误;
D.标准状况下,11.2L甲烷和乙烯的混合气体物质的量为:=0.5mol,一个甲烷分子和一个乙烯分子中均含4个氢原子,所以完全燃烧生成1mol水,产物中所含O-H键数目为2NA,故D正确。
故答案为D。
7. 某消毒液的主要成分为NaClO,还含有一定量的NaCl和NaOH。下列用来解释事实的离子方程式不合理的是
A. 该消毒液可用NaOH溶液吸收来制备:
B. HClO的酸性弱于:
C. 该消毒液与洁厕灵(主要成分为HCl)混用会产生有毒的:
D 该消毒液加白醋会生成HClO,可增强漂白作用:
【答案】D
【解析】
【详解】A.消毒液的主要成分为NaClO,还含有一定量的NaOH,应为氯气和氢氧化钠反应生成,离子方程式为:Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O,故A正确;
B.HClO的酸性弱于H2CO3,碳酸(二氧化碳和水)和次氯酸根反应得次氯酸,ClO−+H2O+CO2=HClO+,故B正确;
C.消毒液与洁厕灵(主要成分为HCl)混用会产生有毒的Cl2,是酸性条件下ClO-与氯离子发生氧化还原反应生成氯气,离子方程式为:2H++Cl-+ClO-=Cl2↑+H2O,故C正确;
D.由于HClO酸性较弱,则NaClO可与醋酸反应生成HClO,增加了HClO的浓度,漂白性增强,反应的离子方程式为:,故D错误;
故选D。
8. 前四周期元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大,X与Y同周期相邻,Y的基态原子s电子数与p电子数相等,Z是地壳中含量最多的金属元素,W的价电子排布为,基态Q原子的未成对电子是同周期元素中最多的。下列说法错误的是
A. 简单气态氢化物的热稳定性:
B. 简单离子的半径:
C. Z的最高价氧化物对应水化物能与强酸和强碱反应生成盐和水
D. 三种元素形成的化合物,可用于检查司机酒后驾车
【答案】B
【解析】
【分析】前四周期元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大,Z是地壳中含量最多的金属元素,则Z为Al,Y原子序数小于Al,Y的基态原子s电子数与p电子数相等,核外电子排布为1s22s22p4或1s22s22p63s2,X与Y同周期相邻的非金属元素,则Y为O,X为N元素,W的价电子排布为4s1,则W为K,结合原子序数可知,Q处于第四周期,基态Q原子的未成对电子是同周期元素中最多的,原子外围电子排布为3d54s1,则Q为Cr,结合元素周期律解元素化合物性质解答。
【详解】A.非金属性O>N,故简单氢化物稳定性:O>N,A正确;
B.电子层结构相同,核电荷数越大离子半径越小,故离子半径N3->O2->Al3+,B错误;
C.氢氧化铝是两性氢氧化物,与强酸反应生成铝盐与水,与强碱反应生成偏铝酸盐与水,C正确;
D.由O、K、Cr形成的化合物K2Cr2O7,可用于检查司机酒后驾车,D正确;
故答案:B。
9. CsCl晶体结构如图所示,对相距最近的两个Cs+与它们最近的Cl-之间夹角的判断正确的是
A. 120° B. 90° C. 109°28' D. 以上均不正确
【答案】D
【解析】
【详解】取晶胞的面对角线和边形成的横切面如图: ,面对角线的长度比边长长,则相距最近的两个Cs+与它们最近的Cl-之间夹角的小于90°,答案选D
10. 利用电解原理,可将氨转化为高纯氢气,其装置如图所示。下列说法正确的是
A. a为电解池阳极
B. 电解后左侧电极室KOH溶液增大
C. 阴极电极反应式为
D. 电解过程中阴离子通过交换膜从右向左迁移
【答案】B
【解析】
【分析】电解池中,右侧电极上NH3发生失电子的氧化反应生成N2,则右侧电极b为阳极,阳极电极反应式为;左侧电极a为阴极,H2O在阴极上得电子生成H2,阴极反应式为;电解池工作时,OH-从左侧区向右侧区移动,据此分析解答。
【详解】A.由分析可知,左侧电极a为电解池阴极、与电源负极相接,故A错误;
B.左侧电极a为阴极,H2O在阴极上得电子生成H2,阴极反应式为;因左侧生成的OH-和从左侧区向右侧区移动OH-一样多,KOH物质的量不变,但因左侧电极室水的减少使得KOH物质的量浓度增大溶液碱性增强,pH增大,故B正确;
C.左侧电极a为阴极,H2O在阴极上得电子生成H2,阴极反应式为,故C错误;
D.电解过程中阴离子移向阳极,故阴离子通过交换膜从左侧向右侧迁移,故D错误;
故答案为:B。
11. 在298 K、101 kPa时,已知:
①2H2 (g)+O2 (g)=2H2O(g) ΔH1
②Cl2(g)+H2(g)=2HCl(g) ΔH2
③2Cl2(g)+2H2O(g)=4HCl(g)+O2(g) ΔH3
则ΔH3与ΔH1和ΔH2间的关系正确的是( )
A. ΔH3=2ΔH2-ΔH1 B. ΔH3=ΔH1+ΔH2
C. ΔH3=ΔH1-2ΔH2 D. ΔH3=ΔH1-ΔH2
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】运用盖斯定律,消去H2,将②式乘以2再减去①式得③式,则2Cl2(g)+2H2O(g)=4HCl(g)+O2(g) ΔH3=2ΔH2-ΔH1,答案选A。
12. 在2L密闭容器中加入1molN2和3molH2,一定条件下发生反应:N2+3H22NH3,半分钟后测得生成0.06molNH3,该时间段内平均反应速率为
A. v(NH3)=0.06mol·L-1·min-1 B. v(H2)=0.04mol·L-1·min-1
C. v(NH3)=0.12mol·L-1·min-1 D. v(N2)=0.24mol·L-1·min-1
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】由N2+3H22NH3可知,半分钟后测得生成0.06molNH3,v(NH3)==0.06mol·L-1·min-1,由速率之比等于化学计量数之比可知,v(H2)=0.06mol·L-1·min-1×=0.09mol·L-1·min-1,v(N2)=0.06mol·L-1·min-1×=0.03mol·L-1·min-1,A选项符合题意;答案为A。
13. 如图是一个能对负载供电的电池装置。下列说法正确的是
A. b极是负极
B. a极电极反应式为H2-2e-═2H+
C. 负载通过1mol电子,右池产生标况下5.6L气体
D. 电池总反应式为:H++OH-═H2O
【答案】D
【解析】
【详解】该反应中,a极氢气失电子发生氧化反应为负极,反应式为H2-2e-+2OH═2H2O,b极氢离子得电子放出氢气为正极,反应式为2H++2e-═H2,A.根据以上分析,b极氢离子得电子放出氢气为正极,故A错误;B.a极氢气失电子发生氧化反应为负极,反应式为H2-2e-+2OH═2H2O,故B错误;C.右池b极氢离子得电子放出氢气为正极,反应式为2H++2e-═H2,所以通过1mol电子,产生标况下11.2L气体,故C错误;D.a极氢气失电子发生氧化反应为负极,反应式为H2-2e-+2OH═2H2O,b极氢离子得电子放出氢气为正极,反应式为2H++2e-═H2,,所以总反应式为: H++OH-═H2O所以D选项是正确的;所以D选项是正确的。
点睛:考查原电池的有关知识。根据原电池工作原理进行判断。
14. 短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次递增,常温下X、Y形成的简单气态化合物水溶液显碱性,X与Z的单质在黑暗处剧烈化合并发生爆炸,W单质用于制备电脑芯片和太阳能电池。下列说法不正确的是
A. 原子半径:W>Y>Z>X
B. 简单气态氢化物的稳定性:Y<Z
C. Y的所有氧化物中Y元素的价态只有+2、+3价
D. 四种元素均为非金属元素,仅由X、Y、Z可形成离子化合物
【答案】C
【解析】
【分析】常温下X、Y形成的简单气态化合物水溶液显碱性,则该气态化合物是氨气,X是H,Y是N;X与Z的单质在黑暗处剧烈化合并发生爆炸,则Z的非金属性很强,Z是F;W单质用于制备电脑芯片和太阳能电池,则W是Si,据此解答。
【详解】A.同一周期从左到右原子半径逐渐减小,电子层越多,原子半径越大,原子半径大小顺序为:W>Y> Z>X,A正确;
B.元素的非金属性越强,简单气态氢化物的稳定性越强,故简单气态氢化物的稳定性:HF>NH3,B正确;
C.Y为N元素,Y的氧化物有NO、NO2、N2O5等,化合价有+2、+4、+5价,C错误;
D.四种元素均为非金属元素,X、Y、Z可形成离子化合物氟化铵,D正确;
答案选C。
15. 下列说法不正确的是
A. 向NH4Cl溶液中加入少量等物质的量浓度的稀盐酸,的值增大
B. 等体积、等浓度的NaClO、CH3COONa溶液中,前者中的离子总数小于后者中的离子总数
C. 等浓度、等体积的和溶液混合:
D. 已知在相同条件下,HF的酸性强于CH3COOH,则物质的量浓度相等的NaF与CH3COOK溶液中:c(Na+)-c(F-)>c(K+)-c(CH3COO-)
【答案】D
【解析】
【详解】A.向NH4Cl溶液中加入少量等物质的量浓度的稀盐酸,NH3•H2O的电离平衡常数Kb不变,而c(OH-)变小,故则的值增大,A正确;
B.已知CH3COOH的酸性强于HClO,酸性越弱,对应盐的水解程度越大,由c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(ClO-)、c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),NaClO溶液c(H+)小,则等体积等浓度的NaClO、CH3COONa溶液中,前者离子总数小于后者,B正确;
C.已知H2CO3的Ka1=,Ka2=,且Ka1>Ka2,故有等浓度、等体积的和溶液混合:,且c(H+)>0,则有:,C正确;
D.已知在相同条件下,HF的酸性强于CH3COOH,则物质的量浓度相等的NaF与CH3COOK溶液中:根据越弱越水解的规律可知,NaF中F-的水解程度小于CH3COONa中CH3COO-的水解,则NaF溶液中的OH-浓度小于CH3COONa溶液中的OH-浓度,则有c(Na+)-c(F-)=c(OH-)1-c(H+)1<c(K+)-c(CH3COO-)=c(OH-)2-c(H+)2,D错误;
故答案为:D。
二、填空题(55分,4题)
16. 氧化一还原反应实际上是含氧化反应和还原反应二个过程,一个还原反应过程如下:NO+4H++ 3e-→NO+ 2H2O
下列四种物质:KMnO4,Na2CO3,KI,Fe2(SO4)3中的一种物质甲,滴加少量稀硝酸,能使上述反应过程发生。
(1)被还原元素是___________;还原剂是___________;
(2)写出并配平该氧化还原反应的化学方程式并用双线桥注明其电子转移的方向和数目:___________;
(3)反应生成0.4mol H2O,则转移电子的数目为___________个;
(4)若反应后,氧化产物的化合价升高,而其他物质保持不变,则反应中氧化剂与还原剂物质的量之比将___________(填“增大”、“不变”、“减小”或“不能确定”)
【答案】(1) ①. N ②. KI
(2) (3)3.612×1023(或0.6NA)
(4)增大
【解析】
【分析】使上述还原过程发生需要加还原剂,给出的四种物质,碘化钾具有还原性,所以选择碘化钾,发生碘化钾和硝酸的氧化还原反应。
【小问1详解】
硝酸里的+5价氮反应后变为+2价,被还原,KI是还原剂,故答案为N,KI;
【小问2详解】
根据电子守恒配平该氧还反应的方程式。用双线桥表示电子转移时,碘的化合价从-1价升到零价, 一个I-失去1个电子,6个I-失去6个电子。硝酸里的+5价氮得到3个电子生成NO。但硝酸里的氮的化合价没有全部降低,还有部分化合价没有变化。如果8mol硝酸发生反应,只有2mol硝酸做了氧化剂,所以得到的电子为2×3e-。故答案为;
【小问3详解】
根据反应方程式,生成4mol水,转移6mol电子,那么生成0.4mol水,转移的电子为0.6mol,即3.612×1023(或0.6NA);
【小问4详解】
若反应后,氧化产物的化合价升高,则需要更多的氧化剂,所以氧化剂和还原剂的物质的量之比将增大,故答案为增大。
17. MnO2是重要化工原料,由软锰矿制备MnO2的一种工艺流程如下:
软锰矿 MnO2
资料:①软锰矿的主要成分为MnO2,主要杂质有Al2O3和SiO2。
②金属离子沉淀的pH(25℃)
Fe3+
Al3+
Mn2+
Fe2+
开始沉淀时
1.5
3.4
5.8
6.3
完全沉淀时
2.8
4.7
7.8
83
③该工艺条件下,MnO2与H2SO4不反应。
(1)溶出
①溶出前,软锰矿需研磨。目的是_______。
②溶出时,Fe的氧化过程及得到Mn2+的主要途径如图所示。
i.II是从软锰矿中溶出Mn2+的主要反应,反应的离子方程式是_______。
ii.若Fe2+全部来自于反应Fe+2H+=Fe2++H2↑,完全溶出Mn2+所需Fe与MnO2的物质的量比值为2,而实际比值(0.9)小于2,原因是_______。
(2)纯化
已知:MnO2的氧化性与溶液pH有关。纯化时先加入MnO2,后加入NH3∙H2O,调溶液pH≈5,说明试剂加入顺序及调节pH的原因:_______。
【答案】(1) ①. 增大反应速率,提高浸出率 ②. MnO2+4H++2Fe2+=Mn2++2Fe3++2H2O ③. 二氧化锰能够氧化单质铁为Fe2+
(2)纯化时先加入MnO2,将溶液中的Fe2+氧化;后加入NH3∙H2O,调溶液pH≈5,可以使溶液中的Fe3+、Al3+转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀而除去
【解析】
【分析】软锰矿首先进行研磨,可增大固体与硫酸的接触面积,增大反应速率,提高浸出率;加入浓硫酸及过量的铁屑,铁屑与硫酸反应生成硫酸亚铁,亚铁离子与二氧化锰反应生成二价锰离子和铁离子,再电解锰离子的纯化液制取二氧化锰。
【小问1详解】
①研磨软锰矿可增大固体与浓硫酸接触面积,增大反应速率,提高浸出率;
②i.根据图示可知:II是软锰矿中的MnO2与Fe2+反应产生Mn2+、Fe3+,根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒,可知溶出Mn2+的主要反应的离子方程式是MnO2+4H++2Fe2+=Mn2++2Fe3++2H2O;
ii.若Fe2+全部来自于反应Fe+2H+=Fe2++H2↑,完全溶出Mn2+所需Fe与MnO2的物质的量比值为2,而实际比值(0.9)小于2,原因是二氧化锰能够氧化单质铁为Fe2+;
【小问2详解】
MnO2的氧化性与溶液pH有关。纯化时先加入MnO2,目的是将溶液中的Fe2+氧化为Fe3+;然后加入NH3∙H2O,调溶液pH≈5,使溶液中的Fe3+、Al3+转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀而通过过滤的方法分离除去。
18. 某小组研究影响反应速率的因素。
(1)实验一:探究酸的强弱对酸与镁条反应速率的影响。
①设计实验方案如下表,表中c =_______mol·L-1。
编号
酸的种类
酸的浓度/mol·L-1
酸的体积/mL
镁条质量/g
1
醋酸
1.0
10
2.0
2
盐酸
c
10
2.0
②实验步骤:
(a)检查装置(左图)的气密性后,添加药品;
(b)反应开始后,__________________;
(c)将所记录的数据转化为曲线图(右图)。
③写出0~5min醋酸、盐酸与镁条反应的反应速率变化规律:________________。
(2)实验二:探究反应条件对0.10mol/LNa2S2O3溶液与稀H2SO4反应速率的影响,其设计与测定结果如下:
编号
反应温度/℃
Na2S2O3溶液/mL
V(蒸馏水)/mL
0.10mol/LH2SO4溶液/mL
乙
1
25℃
10.0
0
10.0
2
25℃
5.0
a
10.0
3
45℃
10.0
0
10.0
I.完成上述实验原理的离子方程式________________。
II.上述实验1、3是探究__________对化学反应速率的影响;若上述实验1、2是探究浓度对化学反应速率的影响,a为____________;乙是实验需要测量的物理量,则表格中“乙”应填写_______________。
【答案】(1) ①. 1.0 ②. 每隔1min记录一次生成H2的体积 ③. 醋酸与镁条反应的速率随时间变化不明显,盐酸与镁条反应开始阶段反应速率很快,一段时间后反应速率明显减小
(2) ①. +2H+=S↓+H2O+SO2↑ ②. 温度 ③. 5.0 ④. 出现浑浊的时间/min或s
【解析】
【分析】通过控制变量法探究外界条件对化学反应速率的影响时,要确保一个外界条件改变时,其他的外界条件相同。
【小问1详解】
①要探究酸的强弱对酸与镁条反应速率的影响,则其他影响反应速率的因素必须保持一致,故醋酸和盐酸的浓度应相同,c也应为1.0mol/L;
②据图可知,是要通过测量在相同时间段内收集到的氢气体积的大小来测量反应速率,故在反应开始后,应每隔1min记录一次生成H2的体积;
③据图可知,单位时间内醋酸与镁条反应生成氢气的体积变化很小,即醋酸与镁条的反应速率变化不大,而盐酸与镁条的反应一开始很快,一段时间后,单位时间内生成的氢气的体积明显变小,即反应速率明显减小;
【小问2详解】
I.Na2S2O3溶液与稀H2SO4反应生成硫酸钠、水、二氧化硫气体和单质硫,其反应的离子方程式为+2H+=S↓+H2O+SO2↑;
II.当探究某一种因素对反应速率的影响时,必须保持其他影响因素一致,通过比较实验①③的反应条件可知,实验①③可探究温度对反应速率的影响;实验①②中的Na2S2O3溶液的加入体积不同,故要探究Na2S2O3溶液浓度不同对反应速率的影响,但反应溶液的总体积需相同,故应加入蒸馏水来确保溶液的总体积相同,a的值为5.0;要准确描述反应速率的快慢,必须准确测得出现浑浊时间的长短,故乙要测量的物理量是出现浑浊的时间/min或s。
19. 自从1902年德国化学家哈伯研究出合成氨的方法以来,氨在工农业生产中应用广泛,可由N2、H2合成NH3。
(1)甲小组模拟工业合成氨在一恒温恒容的密闭容器中发生反应:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ∆H<0.如t1min时达到平衡,在t2min时改变某一条件,其反应过程如图所示,下列说法正确的是_______。
A. t2min时改变的条件可以是向密闭容器中加N2
B. Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时,NH3的体积分数:φ(Ⅰ)<φ(Ⅱ)
C. Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡的标志可以是混合气体的平均相对分子质量不再发生变化
D. Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时,平衡常数:KⅠ<KⅡ
(2)乙小组模拟不同条件下的合成氨反应,向容器中充入3molN2和9molH2,不同温度下平衡混合物中氨气的体积分数与总压强(p)的关系如图。
①T1、T2、T3由大到小的排序为_______。
②在T2、60MPa条件下,A点v正_______v逆(填“>”“<”或“=”),理由是_______。
③计算T2、60MPa平衡体系的平衡常数Kp=_______MPa-2(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数,结果保留两位有效数字)
【答案】(1)AC (2) ①. T3>T2>T1 ②. > ③. 在T2、60MPa时,A点NH3的体积分数小于平衡时NH3的体积分数,此时反应正向进行最终建立平衡状态,所以v正>v逆 ④. 0.037
【解析】
【分析】
【小问1详解】
A.根据图象分析,时增大,不变,改变的外界条件为增大反应物浓度,故A项正确;
B.时刻改变条件后达到平衡时,正反应速率大于逆反应速率,说明平衡正向移动,但可能是增大H2浓度引起的改变,使NH3的体积分数减小,则平衡时的体积分数:,故B项错误;
C.过程Ⅰ和Ⅱ中混合气体的质量不变,但混合气体的物质的量变小,混合气体的平均相对分子质量不再发生变化可作为判断平衡状态建立的标志,故C项正确;
D.温度不变,平衡常数K不变,Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时,平衡常数:KⅠ=KⅡ,故D项错误。故答案为:AC;
【小问2详解】
①合成氨反应的正反应为放热反应,温度越高平衡时的体积分数越小,所以。故答案为:。
②在、条件下,A点时的体积分数小于平衡时的体积分数,此时反应正向进行,所以。故答案为:>。
③结合图象知,、平衡时的体积分数为60%,则平衡时和的总和为40%,和按1:3投料,任何时刻,故,,。故答案为:T3>T2>T1;>;在T2、60MPa时,A点NH3的体积分数小于平衡时NH3的体积分数,此时反应正向进行最终建立平衡状态,所以v正>v逆;0.037。
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