精品解析：湖南省岳阳市岳阳县第一中学2024-2025学年高二上学期开学考试化学试题

湖南省岳阳市岳阳县第一中学2024-2025学年高二上学期入学考试 化学试题 一、选择题(共15小题，每题3分，共45分) 1. 化学与生活有着密切联系，下列关于化学与生活的说法正确的是 A. 玻璃和陶瓷都属于硅酸盐材料，两者的原料中都有石灰石 B. 燃煤过程中加入生石灰可以有效减少酸雨的形成 C. 硅胶、生石灰、还原铁粉均可用于防止食品被氧化而变质 D. 晶体硅的导电性介于导体与绝缘体之间，可用于制造光导纤维 2. 下列表示不正确的是 A. 次氯酸的电子式 B. 丁烷的球棍模型 C. 乙烯的结构简式 D. ：尿素 3. 以下实验装置能达到实验目的的是 A. 甲：除去SO2中的HCl B 乙：验证反应有CO2生成 C. 丙：分离SiO2和NH4Cl D. 丁：用铜片和稀硝酸制备NO并收集NO 4. 下列说法正确的是 A. 与为同一种物质 B. H2、D2、T2互为同分异构体 C. CH3Cl和ClCH2CH2Cl互为同系物 D. 与互为同分异构体 5. 海水晒盐后的盐卤中含Br-，可提取Br2，流程如图： 已知：①3Br2+3CO=5Br-+BrO+3CO2↑②5Br-+BrO+6H+=3Br2+3H2O 下列说法不正确的是 A. 海水晒盐能实现溴元素的富集 B. 吸收塔中加入W溶液后得到Br2，W可以是硝酸 C. 通入Cl2后发生反应：2Br-+Cl2=Br2+2Cl- D. 海水中Br-的浓度约为66mg/L，若该工艺总提取率为60%，1m3海水能制得39.6gBr2 6. 用下列实验装置进行相应实验，能达到实验目的的是 A. 用图1所示装置从a口进气收集纯净的CH4 B. 用图2所示装置制取并收集乙酸乙酯 C. 用图3所示装置比较Fe、Cu的金属活动性 D. 用图4所示装置进行石油的蒸馏实验 7. 一定条件下，在体积为10L的固定容器中发生反应：反应过程如图示。下列说法不正确的是 A. 时正反应速率大于逆反应速率 B. X曲线表示的物质的量随时间的变化 C. ，的平均反应速率 D. 达到平衡状态时，相同时间内与断键的数目之比是 8. 氮氧化物(NOx)能引起雾霾、光化学烟雾、酸雨等环境问题。某科研机构设计方案利用原电池原理处理氮氧化合物(NO)，其原理如图所示。下列有关说法正确的是 A. 电极A为原电池的正极，发生还原反应 B H+通过质子交换膜由A极向B极移动 C. 该电池正极电极反应为2NO-4e-+4H+=N2+2H2O D. 当A电极转移0.6mole-时，两极共产生2.24LN2(标况下) 9. 微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置，利用微生物处理有机废水获得电能，同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液作模拟海水，采用惰性电极，用下图装置处理有机废水(以含CH3COO-的溶液为例)。下列说法错误的是 A. b极每生成1molH2，模拟海水理论上除盐58.5g B. 隔膜1为阴离子交换膜，隔膜2为阳离子交换膜 C. 负极反应为CH3COO-+2H2O-8e-=2CO2+7H+ D. 电池工作一段时间后，正、负极产生气体的物质的量之比为2：1 10. 有机化合物的结构简式如图所示。下列说法正确的是 A. 分子中含有5种官能团 B. 该有机物既可以使酸性溶液褪色又可以使溴水褪色 C. 1mol在一定条件下可与5mol氢气发生反应 D. 有机化合物分子中所有碳原子都同一平面上 11. 工业上以铬铁矿(主要成分为FeO⋅Cr2O3，含有少量Al2O3)为原料制备金属铬的流程如图。下列有关流程中的步骤说法错误的是 A. ①需持续吹入空气作氧化剂 B. ②需加入过量稀硫酸 C. ③X一般为硫酸 D. ④发生了铝热反应 12. 下列有关热化学方程式的叙述正确的是 A. 2H2(g)+O2(g)＝2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ/mol可以表示氢气的燃烧热 B. 已知C(石墨，s)＝C(金刚石，s) ΔH>0，则金刚石比石墨稳定 C. 含20.0g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7 kJ的热量，则该反应的热化学方程式为：NaOH(aq)+HCl(aq)＝NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-28.7kJ/mol D. 已知2C(s)+2O2(g)＝2CO2(g) ΔH1 ；2C(s)+O2(g)＝2CO(g) ΔH2；则ΔH1<ΔH2 13. 臭氧是理想的烟气脱硝剂，其脱硝反应为2NO2(g)＋O3(g)N2O5(g)＋O2(g)，在T温度下，向2.0 L恒容密闭容器中充入2.0mol NO2和1.0mol O3，经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表： t/s 0 3 6 12 24 n(O2)/mol 0 0.36 0.60 0.80 0.80 下列有关说法正确的是 A. 反应在0～3 s内的平均速率v(NO2)＝0.24 mol·L−1·s−1 B. 在T温度下，起始时向容器中充入1.0mol NO2、0.5mol O3和0.50mol N2O5、0.50mol O2，反应达到平衡时，压强为起始时的0.88倍 C. 24 s后，若保持其他条件不变，降低温度，达到新平衡时测得c(O2)＝0.44mol·L−1，则反应ΔH>0 D. 在T温度下，起始时向容器中充入2.0mol N2O5和2.0mol O2，达到平衡时，N2O5的转化率大于20% 14. 向100 mL NaOH溶液中通入一定量的CO2气体，经充分反应后，再向所获得的溶液中逐滴加入0.1mol/L的盐酸，产生CO2的体积与所加盐酸体积之间关系如图所示。下列判断不正确的是 A. 原NaOH溶液的物质的量浓度为0.1 mol/L B. 通入CO2在标准状况下的体积为224 mL C. V(盐酸)=0~25 mL的范围内发生的离子反应为：+ H+= D. 所得溶液的溶质成分为Na2CO3和NaHCO3 15. 以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下： Ⅰ．CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1<0 Ⅱ．CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH2<0 Ⅲ．CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH3>0 向恒压、密闭容器中通入1molCO2和3molH2发生上述反应，平衡时CH3OH、CO、CO2的物质的量随温度的变化如图所示。下列说法正确的是 A. 反应Ⅰ平衡常数可表示为K= B. 图中曲线B表示CO的物质的量随温度的变化 C. 某时刻CH3OH(g)为amol，CO为bmol，此时H2O(g)为(a+b)mol D. 为提高CH3OH的平衡产率，需要选择低温、低压的反应条件 二、解答题(共4小题，共45分) 16. 某化学兴趣小组为了探索铝电极在原电池中的作用，设计并进行了以下一系列实验，实验结果记录如表： 编号 电极材料 电解质溶液 电流表指针偏转方向 1 Mg、Al 稀盐酸 偏向Al 2 Al、Cu 稀盐酸 偏向Cu 3 Al、石墨 稀硝酸 偏向石墨 4 Mg、Al NaOH溶液 偏向Mg 根据表中记录的实验现象，回答下列问题。 （1）实验1、2中Al电极的作用是否相同？___________。 （2）实验3中铝为 ___________极，石墨电极反应式为 ___________。 （3）实验4中铝为负极，写出铝电极的电极反应式：___________。 17. 肼()是我国导弹和运载火箭中广泛使用的液体燃料之一，具有较强的还原性。某实验小组拟用和NaClO溶液反应制备肼，装置如图所示(夹持装置未画出)。 （1）装置A中制备的化学方程式为___________________________________。 （2）装置B中长颈漏斗的作用是_______________；仪器C中盛放的试剂为___________。 （3）的电子式为__________________，装置B中制备的化学方程式为___________________； （4）由于反应放热，通常把B装置放于温度较低的水浴中，目的是______________；实验时，先打开A中的分液漏斗活塞得到饱和氨水后，再打开D中的漏斗活塞的原因是_____________________。 （5）测定产品中的质量分数 取装置B中的溶液4.00g，并调节为弱酸性，加水配成500mL溶液，从中取25.00mL溶液与0.2000mol/L的溶液反应(只有参与反应，其他物质不反应)，反应过程中有无污染性的气体生成，消耗溶液的体积为20.00mL，则该产品中的质量分数为___________%。 18. 亚硝酸钠(NaNO2)在纤维纺织品的染色和漂白、照相、生产橡胶、制药等领域有广泛应用，也常用于鱼类、肉类等食品的染色和防腐。但因其有毒，所以在食品行业中的用量有严格限制。现用下图所示仪器(夹持装置已省略)及药品，探究亚硝酸钠与硫酸反应及气体产物的成分。 已知：①NO＋NO2＋2OH-=2＋H2O； ②气体液化的温度：NO2为21℃，NO为-152℃。 （1）为了检验装置A中生成的气体产物，仪器的连接顺序(按左→右连接)为A、C、___________、___________、B。 （2）反应前应打开弹簧夹，先通入一段时间氮气，排除装置中的空气，目的是___________。 （3）在关闭弹簧夹、打开分液漏斗活塞、滴入70%硫酸后，A中产生红棕色气体。 ①确认A中产生的气体含有NO，依据的现象是___________； ②装置E的作用是___________。 （4）如果向D中通入过量O2，则装置B中发生反应的化学方程式为___________。 （5）通过上述实验探究过程，可得出装置A中反应的化学方程式是___________。 19. 图示分析学习化学重要手段之一，学习过程中常遇到各类“数形结合”问题。结合所给图示回答相关问题： （1）从元素化合价和物质类别两个维度学习、研究物质的性质及转化，是一种行之有效的方法。图1是氮元素的“价类二维图”的部分信息。 ①X、Y的化学式分别为____、____。 ②图中关于NO2转化为HNO3的反应过程，下列说法不正确的是____。 a.氮元素的化合价不发生变化 b.该转化过程中，NO2一定既是氧化剂，又是还原剂 c.若用NO2与H2O反应制取HNO3，可生成另一种产物NO （2）NO2、NO和SO2是大气初期污染物的主要成分，NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图2所示。当NO2与NO的物质的量之比为1∶1时，与足量氨气在一定条件下发生反应，该反应的化学方程式为____。 （3）研究表明硝酸与金属反应时，最容易生成亚硝酸(HNO2，弱酸)，然后才转化成NO2，如果溶液中存在更强的氧化剂，如过氧化氢，它完全有能力将新产生的亚硝酸再氧化成硝酸。图3为金属在不同浓度的HNO3—H2O2混合溶液中的溶解速率和生成NOx的体积V的变化示意图，请回答下列问题： ①最佳溶解金属的混合溶液中HNO3的质量分数为____，理由是____。 ②过氧化氢与亚硝酸反应的化学方程式为____。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 湖南省岳阳市岳阳县第一中学2024-2025学年高二上学期入学考试 化学试题 一、选择题(共15小题，每题3分，共45分) 1. 化学与生活有着密切联系，下列关于化学与生活的说法正确的是 A. 玻璃和陶瓷都属于硅酸盐材料，两者的原料中都有石灰石 B. 燃煤过程中加入生石灰可以有效减少酸雨的形成 C. 硅胶、生石灰、还原铁粉均可用于防止食品被氧化而变质 D. 晶体硅的导电性介于导体与绝缘体之间，可用于制造光导纤维 【答案】B 【解析】 【详解】A．生产玻璃的原料是石灰石、纯碱和石英，陶瓷由黏土高温烧制而成，黏土的主要成分是硅酸盐，故A错误； B．燃煤时加入生石灰与二氧化硫反应生成硫酸钙，可以减少二氧化硫的排放，减少酸雨的形成，故B正确； C．硅胶、生石灰可作干燥剂，不具有还原性，只有还原铁粉是防止食品氧化变质，故C错误； D．光导纤维的成分是二氧化硅，不是晶体硅，晶体硅主要用作半导体，故D错误， 故选：B。 2. 下列表示不正确的是 A. 次氯酸的电子式 B. 丁烷的球棍模型 C. 乙烯的结构简式 D. ：尿素 【答案】A 【解析】 【详解】A．次氯酸的结构式为H-O-Cl，其电子式为 ，故A错误； B．丁烷分子式为C4H10，结构简式为CH3CH2CH2CH3，其球棍模型，故B正确； C．乙烯分子中含碳碳双键，碳碳双键是官能团，在结构简式中碳碳双键不能省略，故其结构简式为CH2=CH2，故C正确； D．尿素为一种有机物，化学式为，故D正确； 答案为A。 3. 以下实验装置能达到实验目的的是 A. 甲：除去SO2中的HCl B. 乙：验证反应有CO2生成 C. 丙：分离SiO2和NH4Cl D. 丁：用铜片和稀硝酸制备NO并收集NO 【答案】C 【解析】 【详解】A．SO2、HCl都能和饱和的Na2SO3溶液反应，应该用饱和NaHSO3溶液除去SO2中的HCl，故A错误； B．SO2、CO2都能使澄清石灰水变浑浊，所以该装置不能检验有CO2生成，故B错误； C．SiO2受热难分解，NH4Cl受热易分解生成HCl和NH3，温度降低时NH3和HCl反应生成NH4Cl固体，所以该装置能分离SiO2和NH4Cl，故C正确； D．NO和空气中的O2反应生成NO2，应该采用排水法收集NO，但是丁装置无法达到收集的目的，故D错误； 故选C。 4. 下列说法正确的是 A. 与为同一种物质 B. H2、D2、T2互为同分异构体 C. CH3Cl和ClCH2CH2Cl互同系物 D. 与互为同分异构体 【答案】A 【解析】 【详解】A．与是同种物质，其命名为2−甲基丁烷，A正确； B．H2、D2、T2都是氢气，均为单质而同分异构体指是化合物，故不互为同分异构体，B错误； C．CH3Cl和ClCH2CH2Cl两者结构不相似，前者含一个氯原子，后者含两个氯原子，因此两者不互为同系物，C错误； D．甲烷是正四面体结构，二溴代物只有一种，则与是同一种物质，D错误； 故选A。 5. 海水晒盐后的盐卤中含Br-，可提取Br2，流程如图： 已知：①3Br2+3CO=5Br-+BrO+3CO2↑②5Br-+BrO+6H+=3Br2+3H2O 下列说法不正确的是 A. 海水晒盐能实现溴元素的富集 B. 吸收塔中加入W溶液后得到Br2，W可以是硝酸 C. 通入Cl2后发生反应：2Br-+Cl2=Br2+2Cl- D. 海水中Br-的浓度约为66mg/L，若该工艺总提取率为60%，1m3海水能制得39.6gBr2 【答案】B 【解析】 【分析】由流程可知，海水晒盐分离出盐卤，通入氯气发生2Br-+Cl2= Br2+2Cl-，热空气吹出溴后，用碳酸钠溶液吸收溴单质发生3Br2+3CO=5Br-+BrO+3CO2↑，W为稀硫酸，然后发生5Br-+BrO+6H+=3Br2+3H2O，最后蒸馏分离出溴，以此来解答。 【详解】A．海水晒盐后得到的卤水中Br-的浓度大大增大，故能实现溴元素的富集，A正确； B．硝酸具有强氧化性，将与Br-反应生成有毒有害的气体NO，吸收塔中加入W溶液后得到Br2，W不可以是硝酸，而应该是稀硫酸，发生反应②得到Br2， B错误； C．通入Cl2后的目的就是将Br-氧化为Br2故发生反应的离子方程式为：2Br-+Cl2= Br2+2Cl-， C正确； D．根据质量守恒可知：海水中Br-的浓度约为66mg·L-1，若该工艺总提取率为60%，1m3海水能制得66mg·L-1×1000L×60%×10-3g/mg=39.6g Br2，D正确； 故答案为：B。 6. 用下列实验装置进行相应实验，能达到实验目的的是 A. 用图1所示装置从a口进气收集纯净的CH4 B. 用图2所示装置制取并收集乙酸乙酯 C. 用图3所示装置比较Fe、Cu的金属活动性 D. 用图4所示装置进行石油的蒸馏实验 【答案】C 【解析】 【详解】A．CH4密度比空气轻，可用向下排空气法收集，应从图1中右侧进气，A错误； B．收集乙酸乙酯时右侧试管应该装有碳酸钠溶液，不能用氢氧化钠，因为酯在强碱性溶液中会水解，B错误； C． Fe、Cu和硫酸组成原电池，金属活泼性强的金属做负极，C正确； D．蒸馏时温度计的水银球应该放在蒸馏烧瓶的支管口处，D错误； 故答案选C。 7. 一定条件下，在体积为10L固定容器中发生反应：反应过程如图示。下列说法不正确的是 A. 时正反应速率大于逆反应速率 B. X曲线表示的物质的量随时间的变化 C. ，的平均反应速率 D. 达到平衡状态时，相同时间内与断键的数目之比是 【答案】D 【解析】 【详解】A．t1min后X物质的量增大，Y的物质的量减小，所以t1min时正反应速率大于逆反应速率，A正确； B．由图可知，在4min时，X、Y变化量之比为0.4:(1.2-0.6)=2:3，物质的量变化比等于系数比，所以X曲线表示NH3的物质的量随时间变化的关系，Y曲线表示H2的物质的量随时间变化的关系，B正确； C．Y曲线表示H2的物质的量随时间变化的关系，0~8min，的平均反应速率mol·L-1·min-1，C正确； D．达到平衡状态时，H2与NH3的反应速率比为v(H2)：v(NH3)=3:2，单位时间消耗3a molH2生成2a molNH3，平衡状态同时会消耗2a molNH3，则H2与NH3断键的数目之比是(3a mol×1)：(2a mol×3)=1:2，D错误； 故答案为：D。 8. 氮氧化物(NOx)能引起雾霾、光化学烟雾、酸雨等环境问题。某科研机构设计方案利用原电池原理处理氮氧化合物(NO)，其原理如图所示。下列有关说法正确的是 A. 电极A为原电池的正极，发生还原反应 B. H+通过质子交换膜由A极向B极移动 C. 该电池正极电极反应为2NO-4e-+4H+=N2+2H2O D. 当A电极转移0.6mole-时，两极共产生2.24LN2(标况下) 【答案】B 【解析】 【分析】由图可知，A极氨气失去电子发生氧化反应生成氮气，为负极；B极NO得到电子发生还原反应生成氮气，为正极； 【详解】A．由分析可知，A极氨气失去电子发生氧化反应生成氮气，为负极，A项错误； B．原电池中阳离子向正极迁移，故H+通过质子交换膜由A极向B极移动，B项正确； C．该电池正极电极反应为NO得到电子发生还原反应生成氮气，，C项错误； D．负极反应为，生成0.1mol氮气；正极反应，根据电子守恒可知，生成0.15mol氮气；共生成0.25mol氮气，标况体积5.6L，D项错误； 故选B。 9. 微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置，利用微生物处理有机废水获得电能，同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液作模拟海水，采用惰性电极，用下图装置处理有机废水(以含CH3COO-的溶液为例)。下列说法错误的是 A. b极每生成1molH2，模拟海水理论上除盐58.5g B. 隔膜1为阴离子交换膜，隔膜2为阳离子交换膜 C. 负极反应为CH3COO-+2H2O-8e-=2CO2+7H+ D. 电池工作一段时间后，正、负极产生气体的物质的量之比为2：1 【答案】A 【解析】 【分析】由图可知，a极C化合价升高，故a极为负极，电极反应为CH3COO-+2H2O-8e-=2CO2+7H+，b极为正极，电极反应为2H++2e-=H2↑。 【详解】A．b极每生成1molH2，转移电子数为2mol，向a极和b极分别移动2mol Cl－和2mol Na＋，则模拟海水理论上可除盐117g，故A错误； B．该电池工作时，Cl－向a极移动，Na＋向b极移动，即隔膜1为阴离子交换膜，隔膜2为阳离子交换膜，故B正确； C．负极发生失去电子的氧化反应，电极反应为CH3COO-+2H2O-8e-=2CO2+7H+，故C正确； D．电池工作时负极产生CO2，正极产生H2，结合正、负极的电极反应知，一段时间后，正极和负极产生气体的物质的量之比为2∶1，故D正确； 故选A。 10. 有机化合物的结构简式如图所示。下列说法正确的是 A. 分子中含有5种官能团 B. 该有机物既可以使酸性溶液褪色又可以使溴水褪色 C. 1mol在一定条件下可与5mol氢气发生反应 D. 有机化合物分子中所有碳原子都在同一平面上 【答案】B 【解析】 【详解】A．分子中含有酯基、羟基、羧基、碳碳双键共4种官能团，故A错误； B．该有机物中含有碳碳双键，既可以使酸性溶液褪色又可以使溴水褪色，故B正确； C．该有机物中含有3个碳碳双键，1mol在一定条件下可与3mol氢气发生反应，故C错误； D．X中 1、2、3、4号碳原子不可能共平面，故D错误； 故选B。 11. 工业上以铬铁矿(主要成分为FeO⋅Cr2O3，含有少量Al2O3)为原料制备金属铬的流程如图。下列有关流程中的步骤说法错误的是 A. ①需持续吹入空气作氧化剂 B. ②需加入过量稀硫酸 C. ③X一般为硫酸 D. ④发生了铝热反应 【答案】B 【解析】 【分析】铬铁矿(主要成分为FeO•Cr2O3，含有少量Al2O3)，由流程可知，加入碳酸钠灼烧，可生成Na2CrO4、Fe2O3、NaAlO2，加入水过滤分离出Fe2O3，滤液中加入稀硫酸得到氢氧化铝和Na2CrO4，Na2CrO4中加还原剂，将其还原为Cr(OH)3，Cr(OH)3再受热分解得到Cr2O3，再经过铝热反应得到Cr；另一方面，Na2CrO4溶液中加入酸调节溶液酸碱度得到Na2Cr2O7溶液，再电解得到Cr，以此解答该题。 【详解】A．经过反应①，Fe由二价升高为三价，Cr元素由+3价升高到+6价，需要空气中的氧气作氧化剂，故A正确； B．硫酸过量，Al(OH)3会溶解，不能从混合体系中分离出来，故B错误； C．Na2CrO4在酸性溶液中发生反应：，盐酸中的Cl-易被氧化，故一般选用硫酸，促进平衡正向移动，故C正确； D．④是Al和Cr2O3在高温条件下发生的置换反应，属于铝热反应，故D正确； 故选B。 12. 下列有关热化学方程式的叙述正确的是 A. 2H2(g)+O2(g)＝2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ/mol可以表示氢气的燃烧热 B. 已知C(石墨，s)＝C(金刚石，s) ΔH>0，则金刚石比石墨稳定 C. 含20.0g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7 kJ的热量，则该反应的热化学方程式为：NaOH(aq)+HCl(aq)＝NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-28.7kJ/mol D. 已知2C(s)+2O2(g)＝2CO2(g) ΔH1 ；2C(s)+O2(g)＝2CO(g) ΔH2；则ΔH1<ΔH2 【答案】D 【解析】 【详解】A．一定条件下，1mol的物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量称为燃烧热，所以2H2(g)+O2(g)＝2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ/mol不能表示氢气的燃烧热，A错误； B．已知C(石墨，s)＝C(金刚石，s) ΔH＞0，反应热，说明石墨能量低于金刚石，能量越低越稳定，则石墨比金刚石稳定，B错误； C．含20.0g NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7 kJ的热量，由于生成0.5mol水，则该反应的热化学方程式为：NaOH(aq)+HCl(aq)＝NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.4kJ/mol，C错误； D．已知2C(s)+2O2(g)＝2CO2(g) ΔH1 ；2C(s)+O2(g)＝2CO(g) ΔH2；由于碳完全燃烧放热多，且焓变小于0，则ΔH1＜ΔH2，D正确； 答案选D 13. 臭氧是理想的烟气脱硝剂，其脱硝反应为2NO2(g)＋O3(g)N2O5(g)＋O2(g)，在T温度下，向2.0 L恒容密闭容器中充入2.0mol NO2和1.0mol O3，经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表： t/s 0 3 6 12 24 n(O2)/mol 0 0.36 0.60 0.80 0.80 下列有关说法正确的是 A. 反应在0～3 s内的平均速率v(NO2)＝0.24 mol·L−1·s−1 B. 在T温度下，起始时向容器中充入1.0mol NO2、0.5mol O3和0.50mol N2O5、0.50mol O2，反应达到平衡时，压强为起始时的0.88倍 C. 24 s后，若保持其他条件不变，降低温度，达到新平衡时测得c(O2)＝0.44mol·L−1，则反应的ΔH>0 D. 在T温度下，起始时向容器中充入2.0mol N2O5和2.0mol O2，达到平衡时，N2O5的转化率大于20% 【答案】B 【解析】 【详解】A.由表中数据可知，3s内氧气物质的量变化量为0.36mol，容器体积为2L，故0～3 s内v(O2)＝==0.06 mol·L-1·s-1, 根据速率之比等于其化学计量数之比,故v(NO2)=2v(O2)=2×0.06mol/(L.s)=0.12mol/(L.s),故A错误； B.容器体积不变,在T温度下,起始时向容器中充入1.0molNO2､0.5molO3和0.50molN2O5､0.50molO2,转化到左边相当于起始投入2.0molNO2和1.0molO3,与原平衡为完全等效平衡。原平衡12s到达平衡时，氧气的物质的量为0.8mol,则: 2NO2(g)+O3(g)⇌N2O5(g)+O2(g) 物质的量减少 1 1 0.8mol 0.8mol 由化学方程式可知，氧气的物质的量等于反应体系的总变化量，故原平衡中平衡时气体物质的量为2mol+1mol﹣0.8mol=2.2mol。由此可知，起始时向容器中充入1.0molNO2､0.5molO3和0.50molN2O5､0.50molO2到达平衡时,混合气体总物质的量为2.2mol,平衡时压强为起始的=0.88倍,故B 正确； C. 由表中数据可知,12s与24s时氧气的物质的量均为0.8mol,说明12s时可逆反应到达平衡,平衡时氧气的浓度为=0.4mol/L,降低温度,达到新平衡时测得c(O2)=0.44mol/L,氧气浓度增大,说明降低温度,平衡向正反应方向移动,则正反应为放热反应,即△H＜0,故C错误； D.在T温度下，起始时向容器中充入2.0 mol N2O5和2.0 mol O2，转化到左边相当于起始投入4.0 mol NO2和2.0 mol O3，所到达的平衡状态相当于在原平衡的基础上压强增大一倍，平衡向正反应方向移动，平衡时N2O5的物质的量大于2×0.8 mol＝1.6 mol，故参加反应的N2O5的物质的量小于2 mol－1.6 mol＝0.4 mol，则达到平衡时，N2O5的转化率小于×100%＝20%，故D错误。 正确答案：B 14. 向100 mL NaOH溶液中通入一定量的CO2气体，经充分反应后，再向所获得的溶液中逐滴加入0.1mol/L的盐酸，产生CO2的体积与所加盐酸体积之间关系如图所示。下列判断不正确的是 A. 原NaOH溶液的物质的量浓度为0.1 mol/L B. 通入CO2在标准状况下的体积为224 mL C. V(盐酸)=0~25 mL的范围内发生的离子反应为：+ H+= D. 所得溶液的溶质成分为Na2CO3和NaHCO3 【答案】B 【解析】 【分析】假设NaOH与CO2气体反应所得溶液中只有Na2CO3，则开始阶段发生反应：Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl，生成CO2发生的反应为：NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O，由方程式可知，前后两个阶段消耗盐酸的体积应相等，而实际生成二氧化碳消耗的盐酸体积多，故NaOH与CO2气体反应所得溶液中溶质为Na2CO3、NaHCO3。 【详解】A．滴加100mL盐酸时，碳元素全部转化为二氧化碳，溶液中的溶质只有NaCl，所以n(Na+)=n(Cl-)=0.1L×0.1mol·L-1=0.01mol，所以n(NaOH)=0.01mol，c(NaOH)=0.01mol÷0.1L=0.1mol/L，故A正确； B．由曲线可知从25mL到100mL为碳酸氢钠与盐酸反应生成二氧化碳，反应方程式为：NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O，所以n(CO2)=n(HCl)=(0.1L-0.025L)×0.1mol/L=0.0075mol，所以CO2气体体积为0.0075mol×22.4L/mol=0.168L=168mL，故B错误； C．V(盐酸)=0~25mL的范围内，Na2CO3转化为NaHCO3，发生的离子反应为CO+H+=HCO，故C正确； D．根据分析可知所得溶液的溶质成分为NaHCO3和Na2CO3，故D正确； 故选B。 15. 以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下： Ⅰ．CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1<0 Ⅱ．CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH2<0 Ⅲ．CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH3>0 向恒压、密闭容器中通入1molCO2和3molH2发生上述反应，平衡时CH3OH、CO、CO2的物质的量随温度的变化如图所示。下列说法正确的是 A. 反应Ⅰ平衡常数可表示为K= B. 图中曲线B表示CO的物质的量随温度的变化 C. 某时刻CH3OH(g)为amol，CO为bmol，此时H2O(g)为(a+b)mol D. 为提高CH3OH的平衡产率，需要选择低温、低压的反应条件 【答案】C 【解析】 【分析】反应Ⅰ和反应Ⅱ是放热反应，反应Ⅲ是吸热反应，升高温度，反应Ⅰ和反应Ⅱ逆向移动，反应Ⅲ正向移动，CO的物质的量增大，CH3OH的物质的量减小，则曲线C代表CO，曲线A代表CH3OH，曲线B代表CO2，以此解答。 【详解】A．化学平衡常数是反应达平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值，反应Ⅰ的平衡常数为K=，故A错误； B．由分析可知，曲线B表示CO2的物质的量随温度的变化，故B错误； C．假设反应Ⅱ中，CO反应了x mol，则Ⅱ生成的CH3OH为x mol，Ⅰ生成的CH3OH为(a－x)mol，Ⅲ生成CO为(b+x)mol。根据反应Ⅰ和反应Ⅲ的转化关系可知H2O的物质的量为(a－x)mol+(b+x)mol=(a+b)mol，故C正确； D．根据图示可知，CH3OH物质的量随温度的升高而减小，为提高CH3OH的平衡产率，应选择较低温度，反应Ⅰ和Ⅱ是气体体积减小的反应，减小压强，反应Ⅰ和Ⅱ平衡逆向移动CH3OH的平衡产率减小，故为提高的平衡产率，需要选择较低温、高压的反应条件，故D错误； 故选C。 二、解答题(共4小题，共45分) 16. 某化学兴趣小组为了探索铝电极在原电池中的作用，设计并进行了以下一系列实验，实验结果记录如表： 编号 电极材料 电解质溶液 电流表指针偏转方向 1 Mg、Al 稀盐酸 偏向Al 2 Al、Cu 稀盐酸 偏向Cu 3 Al、石墨 稀硝酸 偏向石墨 4 Mg、Al NaOH溶液 偏向Mg 根据表中记录的实验现象，回答下列问题。 （1）实验1、2中Al电极的作用是否相同？___________。 （2）实验3中铝为 ___________极，石墨电极反应式为 ___________。 （3）实验4中铝为负极，写出铝电极的电极反应式：___________。 【答案】（1）不同 （2） ①. 负极 ②. 2H++2e-=H2↑ （3）Al－3e-+4OH-=[Al(OH)4]- 【解析】 【小问1详解】 实验1中电流计指针偏向Al，Al为正极，实验2中电流计指针偏向Cu，Cu为正极、Al为负极，实验1、2中Al电极的作用不同； 【小问2详解】 在实验3中电流计指针偏向石墨，石墨作正极、铝作负极，氢离子在石墨表面得电子生成氢气，电极反应为2H++2e-=H2↑； 【小问3详解】 实验4中电流计指针偏向Mg，Mg作正极、铝作负极，因为铝能与氢氧化钠溶液反应，铝电极反应为Al－3e-+4OH-=[Al(OH)4]-。 17. 肼()是我国导弹和运载火箭中广泛使用的液体燃料之一，具有较强的还原性。某实验小组拟用和NaClO溶液反应制备肼，装置如图所示(夹持装置未画出)。 （1）装置A中制备的化学方程式为___________________________________。 （2）装置B中长颈漏斗的作用是_______________；仪器C中盛放的试剂为___________。 （3）的电子式为__________________，装置B中制备的化学方程式为___________________； （4）由于反应放热，通常把B装置放于温度较低的水浴中，目的是______________；实验时，先打开A中的分液漏斗活塞得到饱和氨水后，再打开D中的漏斗活塞的原因是_____________________。 （5）测定产品中的质量分数 取装置B中的溶液4.00g，并调节为弱酸性，加水配成500mL溶液，从中取25.00mL溶液与0.2000mol/L的溶液反应(只有参与反应，其他物质不反应)，反应过程中有无污染性的气体生成，消耗溶液的体积为20.00mL，则该产品中的质量分数为___________%。 【答案】（1）(或NH3·H2ONH3↑+H2O) （2） ①. 防倒吸 ②. 饱和食盐水 （3） ①. ②. （4） ①. 防止温度过高和溶液反应生成，使生成的浓度减小，不利于最终产品肼的生成 ②. 防止氯气过量将肼被进一步氧化 （5）32.00 【解析】 【分析】生石灰溶于水生成Ca(OH)2且放热，导致溶液温度升高，促进NH3•H2O分解生成NH3，D中浓盐酸和漂白粉反应生成Cl2，浓盐酸具有挥发性，所以生成的Cl2中含有HCl,C装置用饱和食盐水除去Cl2中的HCl,B中Cl2和NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO，NH3和NaClO溶液反应生成N2H4同时生成NaCl,多余的氯气用NaOH溶液吸收。 【小问1详解】 装置A中制备NH3的化学方程式为NH3⋅H2O+CaO=NH3↑+Ca(OH)2(或NH3•H2ONH3↑+H2O)； 【小问2详解】 装置B中长颈漏斗有缓冲作用，能防止倒吸；仪器C中盛放的试剂目的是吸收挥发的HCl且不能吸收Cl2，为饱和食盐水，故答案为：防倒吸；饱和食盐水； 【小问3详解】 N2H4分子中N原子之间共用一对电子，每个氮原子存在2个N-H键，所以N2H4的电子式为 ，B中Cl2和NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO，NH3和NaClO溶液反应生成N2H4同时生成NaCl,则装置B中制备N2H4的化学方程式为NaClO+2NH3=NaCl+N2H4+H2O，故答案为： ；NaClO+2NH3=NaCl+N2H4+H2O； 【小问4详解】 温度高时，氯气和NaOH反应生成NaClO3，NaClO的浓度减小，不利于肼的生成，通常把B装置放于温度较低的水浴中；肼具有还原性、氯气具有氧化性，实验时，先打开A中的分液漏斗活塞得到饱和氨水后，再打开D中的漏斗活塞的原因是防止氯气过量将肼被进一步氧化，故答案为：防止温度过高Cl2和NaOH溶液反应生成NaClO3，使生成的NaClO浓度减小，不利于最终产品肼的生成；防止氯气过量将肼被进一步氧化； 【小问5详解】 根据题意知，肼和I2反应生成无污染性的气体，根据元素守恒知，生成N2和HI，反应方程式为N2H4+2I2=N2↑+4HI，n(I2)=0.2000mol/L×0.02L=0.004mol,则500mL溶液中含有n(N2H4)=×1×=0.04mol,则该产品中N2H4的质量分数为×100%=32.00%，故答案为：32.00。 18. 亚硝酸钠(NaNO2)在纤维纺织品的染色和漂白、照相、生产橡胶、制药等领域有广泛应用，也常用于鱼类、肉类等食品的染色和防腐。但因其有毒，所以在食品行业中的用量有严格限制。现用下图所示仪器(夹持装置已省略)及药品，探究亚硝酸钠与硫酸反应及气体产物的成分。 已知：①NO＋NO2＋2OH-=2＋H2O； ②气体液化的温度：NO2为21℃，NO为-152℃。 （1）为了检验装置A中生成的气体产物，仪器的连接顺序(按左→右连接)为A、C、___________、___________、B。 （2）反应前应打开弹簧夹，先通入一段时间氮气，排除装置中的空气，目的是___________。 （3）在关闭弹簧夹、打开分液漏斗活塞、滴入70%硫酸后，A中产生红棕色气体。 ①确认A中产生的气体含有NO，依据的现象是___________； ②装置E的作用是___________。 （4）如果向D中通入过量O2，则装置B中发生反应的化学方程式为___________。 （5）通过上述实验探究过程，可得出装置A中反应的化学方程式是___________。 【答案】（1） ①. E ②. D （2）排出装置中的空气 （3） ①. 开始时装置D中无色，通入氧气后出现红棕色气体 ②. 降温冷凝，使NO2完全液化，除去气体中的NO2，避免干扰NO的检验 （4）4NO2＋O2＋4NaOH=4NaNO3＋2H2O （5）2NaNO2＋H2SO4=Na2SO4＋NO2↑＋NO↑＋H2O 【解析】 【分析】本实验是探究亚硝酸钠与硫酸反应及气体产物成分。NaNO2中氮元素显+3价，在酸性条件下能发生岐化反应，氮由+3价升高到+4价可产生NO2气体，降到+2价可产生NO气体，可推测NaNO2和H2SO4反应产物中可能含有NO2和NO气体。NO2为红棕色易液化的气体，无色的NO气体极易被O2氧化为NO2。根据NO、NO2的液化温度和性质可知装置D用于检验NO，装置E用于检验并分离NO2，装置B为尾气处理装置，NO2会干扰NO的检验，由此分析解答。 【小问1详解】 NaNO2中氮元素显+3价，在酸性条件下能发生岐化反应，氮由+3价升高到+4价可产生NO2气体，降到+2价可产生NO气体，可推测NaNO2与H2SO4反应产物中可能含NO和NO2。根据NO、NO2的液化温度和性质可知装置D用于检验NO，装置E用于检验并分离NO2，装置B为尾气处理装置，NO2会干扰NO的检验，所以为了检验装置A中的气体产物，应该将生成气体干燥后首先通过E分离出二氧化氮，故仪器的连接顺序是A、C、E、D、B； 【小问2详解】 由于NO极易被空气中的氧气氧化为NO2，所以先通入一段时间氮气，排出装置中的空气，防止可能产生的NO被氧化成NO2，造成对A中反应产物检验的干扰； 【小问3详解】 ①利用装置D检验NO，根据2NO+O2=2NO2可知，开始时装置D中无色，通入氧气后出现红棕色气体即可证明NO的存在； ②装置E的作用是降温冷凝，使NO2完全液化，除去气体中的NO2，避免干扰NO的检验； 【小问4详解】 因为NO2、O2和水共同作用可以产生HNO3，所以装置B中发生反应的化学方程式为4NO2＋O2＋4NaOH=4NaNO3＋2H2O； 【小问5详解】 根据上述实验探究可知，NaNO2和H2SO4反应产生NO2、NO，同时生成硫酸钠、水，装置A中发生反应的化学方程式是2NaNO2＋H2SO4=Na2SO4＋NO2↑＋NO↑＋H2O。 19. 图示分析是学习化学重要手段之一，学习过程中常遇到各类“数形结合”问题。结合所给图示回答相关问题： （1）从元素化合价和物质类别两个维度学习、研究物质的性质及转化，是一种行之有效的方法。图1是氮元素的“价类二维图”的部分信息。 ①X、Y的化学式分别为____、____。 ②图中关于NO2转化为HNO3的反应过程，下列说法不正确的是____。 a.氮元素的化合价不发生变化 b.该转化过程中，NO2一定既是氧化剂，又是还原剂 c.若用NO2与H2O反应制取HNO3，可生成另一种产物NO （2）NO2、NO和SO2是大气初期污染物的主要成分，NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图2所示。当NO2与NO的物质的量之比为1∶1时，与足量氨气在一定条件下发生反应，该反应的化学方程式为____。 （3）研究表明硝酸与金属反应时，最容易生成亚硝酸(HNO2，弱酸)，然后才转化成NO2，如果溶液中存在更强的氧化剂，如过氧化氢，它完全有能力将新产生的亚硝酸再氧化成硝酸。图3为金属在不同浓度的HNO3—H2O2混合溶液中的溶解速率和生成NOx的体积V的变化示意图，请回答下列问题： ①最佳溶解金属的混合溶液中HNO3的质量分数为____，理由是____。 ②过氧化氢与亚硝酸反应的化学方程式为____。 【答案】（1） ①. NH3 ②. N2O5 ③. ab （2） （3） ①. 10.5% ②. 溶解速率最快，生成的NOx量少 ③. 【解析】 【小问1详解】 ①由图1可知，化合物X是氮元素的氢化物，且化合价为-3价，所以X的化学式为NH3，化合物Y是氮的氧化物，氮元素的化合价为+5价，所以Y的化学式为 N2O5。②NO2转化为HNO3的反应过程，氮元素化合价从+4价升高到+5价，化合价发生改变，a错误；NO2转化为HNO3的过程中，氮元素化合价升高，NO2作还原剂，b错误；NO2与H2O反应制取HNO3的反应方程式为：，可生成另一种产物NO，c正确。 故答案为NH3、N2O5，ab。 【小问2详解】 由图2可知，反应物为NO2、NO和NH3，生成物为N2和H2O，NO2中氮元素的化合价从+4价降低到0价，则每摩尔NO2得到4mol电子，NO中氮元素的化合价从+2价降低到0价，则每摩尔NO得到2mol电子，NH3中氮元素的化合价从 -3价升高到0价，则每摩尔NH3失去3mol电子，当NO2与NO的物质的量之比为1:1时，根据得失电子数守恒可知，n(NH3)：n(NO2)：n(NO)=2:1:1，所以反应的化学方程式为：。 故答案为：。 【小问3详解】 ①根据图3可知，HNO3的质量分数为10.5%时溶解速率最快，且生成的NOx少。②过氧化氢与亚硝酸会发生氧化还原反应，化学方程式为：。 故答案为：10.5%，溶解速率最快，生成的NOx量少。。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$