内容正文:
四平市2023-2024学年度第二学期期中质量监测
高一化学试题
全卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑;非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答;字体工整,笔迹清楚。
4.考试结束后,请将试卷和答题卡一并上交。
5.本卷主要考查内容:必修第二册第五章~第六章。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Mg-24 Cu-64 Zn-65
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 化学与生活密切相关。下列说法正确的是
A. 太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅
B. 二氧化硫是一种有毒气体,不能用作食品添加剂
C. 液氨汽化时放出大量热,故液氨可用作制冷剂
D. 次氯酸钠具有强氧化性,能够起到消毒、杀菌的作用
2. 在化学变化中能量越低越稳定。如图表示反应C(s,金刚石)=C(s,石墨)过程中的能量变化情况,下列有关说法正确的是
A. 该过程是一个物理变化 B. 常温下,石墨比金刚石稳定
C. 该反应是吸热反应 D. 反应物的总键能大于生成物的总键能
3. 下列各组反应(表中物质均为反应物)在反应刚开始时,放出H2的速率最快的是
选项
金属(粉末状)及其物质的量/mol
酸的浓度及体积
反应温度/℃
A
Al 0.1
18mol·L-1浓硫酸10mL
25
B
Cu 0.1
4 mol·L-1盐酸10 mL
25
C
Zn 0.1
4mol·L-1盐酸10mL
25
D
Fe 0.1
4mol·L-1盐酸10mL
25
A. A B. B C. C D. D
4. 下列装置不能形成原电池的是
A. ①⑤⑥⑦ B. ①②③⑤ C. ②④⑥⑦ D. ①②③④
5. 除去下列试样中的杂质(括号内的物质为杂质),选用的试剂正确的是
选项
A
B
C
D
试样
除杂试剂
盐酸
水
饱和溶液
溶液
A. A B. B C. C D. D
6. 下列有关化学反应速率的说法正确的是
A. 用锌片和稀硫酸反应制取氢气时,用粗锌比纯锌反应生成氢气的速率慢
B. 4Na+O2=2Na2O,加热能提高Na与O2反应生成Na2O的反应速率
C. 糕点包装内放置除氧剂以延长食品保质期,体现了浓度对反应速率的影响
D. 反应在恒容密闭容器中进行,增加C(s)的质量,反应速率增大
7. 关于吸热反应和放热反应,下列说法错误的是
A. 设计如图装置乙可以判断锌与稀硫酸反应是否为放热反应
B. 设计如图装置甲可以判断氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应是否为吸热反应
C. 浓氯化铵溶液浸泡舞台幕布,可以起到防火作用,因为氯化铵分解吸收热量
D. 反应是放热反应还是吸热反应取决于反应物与生成物总键能大小
8. ①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池,①②相连时,电路中电流从②流向①相连时;①③相连时,③为负极;②④相连时,④有气泡逸出;视此判断这四种金属活动性自弱到强的顺序是
A. ②④①③ B. ④②①③ C. ③④②① D. ③①②④
9. 标准状况下,将两个干燥圆底烧瓶中分别充满相应的气体后进行喷泉实验(如图所示)。下列说法错误的是
A. 收集氨气时,可用湿润的蓝色石蕊试纸靠近瓶口,若试纸变为红色,则已集满
B. 若将②中的NO2气体换为NO气体,则不会产生喷泉现象
C. 挤出胶头滴管中的水后,①②均可产生红色喷泉
D. 若去掉装置中的胶头滴管,采用冷敷烧瓶的方法也可产生喷泉现象
10. 一定条件下,将3molX和1molY混合于2L恒容的密闭容器中,发生反应:。2min末该反应达到平衡,生成W的物质的量随时间的变化情况如图所示。下列判断正确的是
A. 当混合气体的密度不再改变时,该反应达到平衡状态
B. 2min后,升温会使正反应速率增大,逆反应速率减小
C. 从1min到2min过程中,气体的压强没有变化
D. 反应过程中X和Y的转化率之比为3∶1
11. 如图为1 mol H2和1 mol Cl2反应生成2 mol HCl的能量变化图(已知:物质具有的键能越大越稳定)。下列说法正确的是
A. 该反应每生成1 mol HCl,放出183 kJ的热量
B. 由图知H原子和Cl原子形成1 mol HCl分子会放出431 kJ的能量
C. 氯气分子中的化学键比氢气分子中的化学键更稳定
D. 该反应生成液态HCl比生成气态HCl释放的能量少
12. 如图所示,电流计指针发生偏转,发现A极上有气泡产生,同时B极质量减少,C为电解质溶液,下列说法错误的是
A. A极为原电池的正极
B. C中阳离子向A极移动
C. B极发生氧化反应,电子从B极经外电路流向A极
D. A、B、C可能分别为石墨、铜、稀盐酸
13. 氨催化氧化法是工业生产中制取硝酸的主要途径,某同学用该原理设计实验探究硝酸的制备和性质,装置如图所示(装置内空气均已排尽)。下列说法错误的是
A. 甲装置中的固体也可以是或
B. 装置丁可以起到防倒吸作用
C. 理论上装置丙中通入的氨气和氧气物质的量之比为时可以完全被吸收生成
D. 装置乙中的干燥剂可以为碱石灰
14. 已知:,某温度下,在2 L恒容密闭容器中充入1mol A与1 mol B发生该反应,平衡时总压强增加了20%。下列说法正确的是
A. 平衡时c(C)=0.2 mol/L B. 平衡时B的体积分数为20%
C. A的转化率为20% D. 平衡时C与D的化学反应速率相等
15. 在一定量的稀硝酸中,加入一定量的镁和铜组成的混合物,充分反应后金属完全溶解(假设还原产物只有NO),向反应后溶液中加入1.0 mol/LNaOH溶液至沉淀完全,测得生成沉淀质量比原金属质量增加15.3 g,则下列叙述正确的是
A. 当金属全部溶解时,收集到标准状况下6.72 LNO
B. 当生成沉淀的量最多时,消耗NaOH溶液体积一定为900 mL
C. 反应过程中消耗硝酸的物质的量为0.9 mol
D. 参加反应的金属总质量可能为10.8 g
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 科研人员研究发现,雾霾的形成与氮及其化合物有关。其关系如图所示:
回答下列问题:
(1)氮的氧化物是空气的主要污染物,下列环境问题与氮的氧化物排放有关的是___________(填字母)。
A. 酸雨 B. 白色污染 C. 光化学烟雾 D. 温室效应
(2)反应②的离子方程式为___________;氨水中含10电子的阳离子为___________(填微粒符号)。
(3)汽车的尾气治理是在催化剂条件下使NO与CO发生反应生成两种无污染的气体,该反应的化学方程式为___________,当生成0.5 molN2时,被还原的的质量为___________g。
(4)该课外兴趣小组将NaNO2溶液逐滴滴入含淀粉-KI的酸性溶液中,溶液变蓝,同时放出NO气体,该反应的离子方程式为___________。
(5)硝酸铜的浓、稀溶液都呈蓝色,而实验中铜与浓硝酸反应的溶液呈绿色,其原因是生成的NO2溶解在硝酸铜溶液中所致。同学们设计下列实验方案证明其原因,下列方案中可行的是___________(填字母)。
a.加水稀释该绿色溶液,观察颜色变化
b.用水浴加热该绿色溶液,观察颜色变化
c.向该绿色溶液中通入空气,观察颜色变化
17. 依据原电池原理,请回答下列问题。
(1)锌锰干电池是应用最普遍的电池之一(如图所示),锌锰干电池属于___________(填“一次电池”或“二次电池”),锌锰电池的正极材料是___________,负极发生的电极反应式为___________。若反应消耗19.5 g负极材料,则电池中转移电子的数目为___________。
(2)微型锌银电池可用作电子仪器的电源,其电极分别是Ag/Ag2O和Zn,电解质溶液为KOH溶液,电池总反应为。负极发生的电极反应式为___________,电池工作过程中,电解液中OH-向___________(填“Ag/Ag2O”或“Zn”)极迁移。
(3)以Al、Mg为电极,可以组装如图所示原电池装置。
①若电解质溶液为稀硫酸,Mg上发生的电极反应式为___________。
②若电解质溶液为NaOH溶液,Al上发生的电极反应式为___________。
18. 化学反应速率和限度与生产、生活密切相关。请回答下列问题。
(1)在密闭容器内,时仅发生反应,体系中开始仅含有和,随时间的变化如下表所示:
时间/s
0
1
2
3
4
5
0.020
0.010
0.008
0.007
0.007
0.007
①时,生成的物质的量为___________,在第时,的转化率为___________。
②如图中表示变化曲线的是___________(填字母)。
③下列能说明该反应已达到平衡状态的是___________(填字母)。
a.每消耗,生成的
b.各组分物质的量浓度不再改变
c.混合气体的平均相对分子质量不变
d.容器内密度保持不变
(2)在一定温度下,密闭容器内某一反应中气体M、气体N的物质的量随时间变化的曲线如图:
①比较时刻,正、逆反应速率大小:___________(填“>”“=”或“<”)。
②若,计算反应开始至时刻用M的浓度变化表示的平均反应速率为___________。
③如果升高温度,则___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
19. 某学习小组用如图所示的实验装置探究能否被硝酸盐氧化(部分夹持仪器省略)。
回答下列问题:
(1)盛装浓硫酸的仪器名称是___________,该仪器使用的第一步操作是___________。
(2)实验时,先打开弹簧夹通一段时间,再滴加70%浓硫酸,目的是___________。
(3)装置A中发生反应的化学方程式为___________。
(4)开始实验后装置C中产生白色沉淀,实验结束后装置D试管中收集到的气体遇空气变为红棕色,则实验初期装置C中发生反应的离子方程式是___________。
(5)若D中试管收集到标准状况下0.224L气体,再向其中通入标准状况下___________L ,可使试管内充满液体。
(6)测定反应后装置B溶液中的浓度时,只考虑与的反应。用0.10酸性溶液与20.00mLB中溶液中的反应,共消耗溶液18.00mL,则B中为___________(保留两位小数)。
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四平市2023-2024学年度第二学期期中质量监测
高一化学试题
全卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑;非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答;字体工整,笔迹清楚。
4.考试结束后,请将试卷和答题卡一并上交。
5.本卷主要考查内容:必修第二册第五章~第六章。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Mg-24 Cu-64 Zn-65
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 化学与生活密切相关。下列说法正确的是
A. 太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅
B. 二氧化硫是一种有毒气体,不能用作食品添加剂
C. 液氨汽化时放出大量热,故液氨可用作制冷剂
D. 次氯酸钠具有强氧化性,能够起到消毒、杀菌的作用
【答案】D
【解析】
【详解】A.单晶硅能将太阳能转化为电能,则太阳能电池的主要材料是高纯度的单质硅,A错误;
B.为防止红酒中维生素被氧化,并防止细菌滋生,通常往红酒中添加少量二氧化硫,用于红酒的抗氧化和除菌,B错误;
C.液氨汽化时,会吸收大量的热,故液氨可用作制冷剂,C错误;
D.次氯酸钠具有强氧化性,能使蛋白质变性,所以能够起到消毒、杀菌的作用,D正确;
故选D。
2. 在化学变化中能量越低越稳定。如图表示反应C(s,金刚石)=C(s,石墨)过程中的能量变化情况,下列有关说法正确的是
A. 该过程是一个物理变化 B. 常温下,石墨比金刚石稳定
C. 该反应是吸热反应 D. 反应物的总键能大于生成物的总键能
【答案】B
【解析】
【详解】A.同素异形体的转化是一个化学变化,A错误;
B.能量越低越稳定,石墨能量更低,故更加稳定,B正确;
C.如图可知,反应物总能量大于生成物总能量,该反应为放热反应,C错误;
D.该反应为放热反应,反应物总键能小于生成物总键能,D错误;
故答案选B。
3. 下列各组反应(表中物质均为反应物)在反应刚开始时,放出H2的速率最快的是
选项
金属(粉末状)及其物质的量/mol
酸的浓度及体积
反应温度/℃
A
Al 0.1
18mol·L-1浓硫酸10mL
25
B
Cu 0.1
4 mol·L-1盐酸10 mL
25
C
Zn 0.1
4mol·L-1盐酸10mL
25
D
Fe 0.1
4mol·L-1盐酸10mL
25
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.常温下,铝的表面被浓硫酸氧化,生成一层致密的氧化物薄膜,这层薄膜阻止了酸与内层金属进一步反应,故Al与浓硫酸反应不会生成H2,A不符合题意;
B.铜与盐酸不反应,B不符合题意;
C.盐酸浓度、体积、所处温度和金属的物质的量均相同,但金属活动性:Zn>Fe,故放出H2的速率最快的是Zn,C符合题意
D.由C项分析可知,Zn比Fe活泼,放出H2的速率最快的是Zn,D不符合题意;
故选C。
4. 下列装置不能形成原电池的是
A. ①⑤⑥⑦ B. ①②③⑤ C. ②④⑥⑦ D. ①②③④
【答案】A
【解析】
【详解】形成原电池的条件为有两个活性不同的电极、电解质溶液、闭合回路和自发进行的氧化还原反应。
①没有形成闭合回路,不能形成原电池,故选;
②Zn的活泼性比Cu强,Zn和硫酸铜能自发进行氧化还原反应生成Cu和硫酸锌,有闭合回路,能形成原电池,故不选;
③Zn中含Fe杂质构成闭合回路,两者活泼性不同,稀硫酸是电解质,能发生氧化还原反应,能形成原电池,故不选;
④Zn和醋酸能发生氧化还原反应,Zn和Pd金属活泼性不同,形成闭合回路,能形成原电池,故不选;
⑤两个电极都是Zn,没有活泼性差异,不能形成原电池,故选;
⑥蔗糖溶液不能导电,不是电解质溶液,不能形成原电池,故选;
⑦缺少盐桥,不能形成闭合回路,不能形成原电池,故选;
故选:A。
5. 除去下列试样中的杂质(括号内的物质为杂质),选用的试剂正确的是
选项
A
B
C
D
试样
除杂试剂
盐酸
水
饱和溶液
溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.Fe与盐酸反应,而杂质Cu不与盐酸反应,故A错误;
B.杂质与反应可生成硝酸和NO,故B正确;
C.、HCl均能与溶液反应,故C错误;
D.、均能与溶液反应,故D错误;
答案选B。
6. 下列有关化学反应速率的说法正确的是
A. 用锌片和稀硫酸反应制取氢气时,用粗锌比纯锌反应生成氢气的速率慢
B. 4Na+O2=2Na2O,加热能提高Na与O2反应生成Na2O的反应速率
C. 糕点包装内放置除氧剂以延长食品保质期,体现了浓度对反应速率的影响
D. 反应在恒容密闭容器中进行,增加C(s)的质量,反应速率增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.用锌片和稀硫酸反应制取氢气时,粗锌含有杂质,锌可与杂质构成原电池,从而能够加快化学反应速率,A错误;
B.在常温下Na与O2反应产生Na2O,在加热时Na与O2反应生成Na2O2,反应条件不同,反应不同,因此不能通过加热来提高生成Na2O的反应速率,B错误;
C.糕点包装袋里放小包除氧剂,除氧剂能够和食品包装袋中的氧气反应,降低包装袋内氧气浓度,导致食品氧化变质的反应速率降低,因此糕点包装袋内放置除氧剂以延长食品保质期,体现了浓度对反应速率的影响,C正确;
D.碳是固体物质,增加固体的质量,化学反应速率不变,D错误;
故合理选项是C。
7. 关于吸热反应和放热反应,下列说法错误的是
A. 设计如图装置乙可以判断锌与稀硫酸反应是否为放热反应
B. 设计如图装置甲可以判断氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应是否为吸热反应
C. 浓氯化铵溶液浸泡舞台幕布,可以起到防火作用,因为氯化铵分解吸收热量
D. 反应是放热反应还是吸热反应取决于反应物与生成物总键能大小
【答案】A
【解析】
【详解】A.Zn与稀硫酸反应生成氢气,无论反应是否会放出热量,反应产生的氢气都可使针筒活塞向右移动,不能说明相应的化学反应是放热反应,A错误;
B.反应开始后,甲中U形管左边液面高于右边液面,装置中气体体积减小,说明装置内温度降低,反应为吸热反应,B正确;
C.浓氯化铵溶液浸泡舞台幕布,当发生火灾时,幕布上的氯化铵分解吸收热量,使幕布的温度降低,因此可以起到防火作用,C正确;
D.反应是放热反应还是吸热反应取决于反应物与生成物总键能大小,若反应物总键能大于生成物总键能,发生反应会吸收热量;若反应物总键能小于于生成物总键能,发生反应会放出热量;D正确;
故合理选项是A。
8. ①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池,①②相连时,电路中电流从②流向①相连时;①③相连时,③为负极;②④相连时,④有气泡逸出;视此判断这四种金属活动性自弱到强的顺序是
A. ②④①③ B. ④②①③ C. ③④②① D. ③①②④
【答案】B
【解析】
【详解】①②相连时,电子流动方向与电流方向相反,故电子由①流向②,负极发生氧化反应失去电子,故金属活动性①>②;
①③相连时,③为负极,故金属活动性③>①;
②④相连时,④有气泡逸出,氢离子在金属④上得电子生成氢气,故金属活动性②>④;
故金属活动性由弱到强的顺序是④②①③,答案选B。
9. 标准状况下,将两个干燥圆底烧瓶中分别充满相应的气体后进行喷泉实验(如图所示)。下列说法错误的是
A. 收集氨气时,可用湿润的蓝色石蕊试纸靠近瓶口,若试纸变为红色,则已集满
B. 若将②中的NO2气体换为NO气体,则不会产生喷泉现象
C. 挤出胶头滴管中的水后,①②均可产生红色喷泉
D. 若去掉装置中的胶头滴管,采用冷敷烧瓶的方法也可产生喷泉现象
【答案】A
【解析】
【详解】A.氨气的水溶液显碱性,能够使湿润的红色石蕊试纸变为蓝色,因此在收集氨气时,可用湿润的红色石蕊试纸靠近瓶口,若试纸变为蓝色,则证明氨气已集满,A错误;
B.NO不溶于水,不会使烧瓶内气压减小,故若将②中的NO2气体换为NO气体,则不会产生喷泉现象,B正确;
C.①中氨气极易溶于水,使瓶内气压减小,氨水呈碱性,能使酚酞溶液变红色,可形成红色喷泉;②中发生反应:3NO2+H2O=2HNO3+NO,反应后气体体积减小,使瓶内气压减小,小于外界大气压,也可以形成喷泉。由于硝酸溶液显酸性,能使紫色的石蕊溶液变红色,故可形成红色喷泉,C正确;
D.去掉装置中的胶头滴管,冷敷烧瓶,使烧瓶内气体压强减小,小于外界大气压强,从而造成了压强差,也会引发喷泉现象,D正确;
故合理选项是A。
10. 一定条件下,将3molX和1molY混合于2L恒容的密闭容器中,发生反应:。2min末该反应达到平衡,生成W的物质的量随时间的变化情况如图所示。下列判断正确的是
A. 当混合气体的密度不再改变时,该反应达到平衡状态
B. 2min后,升温会使正反应速率增大,逆反应速率减小
C. 从1min到2min过程中,气体的压强没有变化
D. 反应过程中X和Y的转化率之比为3∶1
【答案】A
【解析】
【详解】A.Z为固体,反应前后气体的密度是变量,因此当混合气体的密度不再改变时,该反应一定达到平衡状态,故A正确;
B.升温正、逆反应速率都增大,故B错误;
C.从到过程中,生成固体Z,且化学计量数减小,气体压强会减小,故C错误;
D.将和两种气体混合于固定容积为的密闭容器中,A和B是按照化学计量数之比3:1通入的,所以反应过程中X和Y的转化率之比为1∶1,故D错误;
故答案选A。
11. 如图为1 mol H2和1 mol Cl2反应生成2 mol HCl的能量变化图(已知:物质具有的键能越大越稳定)。下列说法正确的是
A. 该反应每生成1 mol HCl,放出183 kJ的热量
B. 由图知H原子和Cl原子形成1 mol HCl分子会放出431 kJ的能量
C. 氯气分子中的化学键比氢气分子中的化学键更稳定
D. 该反应生成液态HCl比生成气态HCl释放的能量少
【答案】B
【解析】
【分析】物质内含有的化学键的键能越大,该物质的稳定性就越强。根据产生的热量等于反应物化学键的键能总和与生成物化学键的键能总和的差计算。
【详解】A.根据图示可知:断裂1 mol H2和1 mol Cl2反应生成2 mol HCl时放出的热量Q=436 kJ+243 kJ-2×431 kJ=183 kJ,所以该反应每生成1 mol HCl,放出91.5 kJ的热量,A错误;
B.由图可知:1 molH原子和1 molCl原子反应形成1 mol分子会放出431 kJ的能量,B正确;
C.物质具有的键能越大,断裂该化学键稀吸收能量就越多,化学键就越难断裂,含有该化学键的物质就越稳定,因此根据图示可知氢气分子中的化学键比氯气分子中的化学键的键能更大,因此H2比Cl2更稳定,C错误;
D.气态物质变为液态会放出能量,因此该反应生成液态HCl比生成气态HCl释放的能量更多,D错误;
故合理选项是B。
12. 如图所示,电流计指针发生偏转,发现A极上有气泡产生,同时B极质量减少,C为电解质溶液,下列说法错误的是
A. A极为原电池的正极
B. C中阳离子向A极移动
C. B极发生氧化反应,电子从B极经外电路流向A极
D. A、B、C可能分别为石墨、铜、稀盐酸
【答案】D
【解析】
【分析】该装置为原电池,A极上有气泡产生,B极质量减少,B为负极,A为正极。
【详解】A.原电池中,负极金属失去电子发生氧化反应,质量减小,故B极是负极,A极是正极,A正确;
B.原电池中,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,B正确;
C.B极是负极,发生氧化反应,电子从负极经外电路流向正极,C正确;
D.与稀盐酸不能发生反应,该物质组合不能形成原电池,D错误;
故选D。
13. 氨催化氧化法是工业生产中制取硝酸的主要途径,某同学用该原理设计实验探究硝酸的制备和性质,装置如图所示(装置内空气均已排尽)。下列说法错误的是
A. 甲装置中的固体也可以是或
B. 装置丁可以起到防倒吸作用
C. 理论上装置丙中通入的氨气和氧气物质的量之比为时可以完全被吸收生成
D. 装置乙中的干燥剂可以为碱石灰
【答案】A
【解析】
【分析】甲中浓氨水与过氧化钠反应制备氨气和氧气,经过干燥后在丙中发生氨气的催化氧化生成一氧化氮,一氧化氮可生成二氧化氮,过量的氧气与二氧化氮在戊中可生成硝酸,己为尾气吸收装置,据此分析解答;
【详解】A.甲装置需要提供氨气和氧气,如果甲装置中的固体是NaOH或CaO ,只能提供氨气,不能提供氧气,A错误;
B.若发生倒吸,水先进入丁试管中,所以装置丁可以起到防倒吸作用,B正确;
C.根据反应:、可知,装置丙中通入的氨气和氧气物质的量之比为时可以完全被吸收生成,C正确;
D.乙用于干燥氨气、氧气,可用碱石灰干燥,D正确;
答案选A。
14. 已知:,某温度下,在2 L恒容密闭容器中充入1mol A与1 mol B发生该反应,平衡时总压强增加了20%。下列说法正确的是
A. 平衡时c(C)=0.2 mol/L B. 平衡时B的体积分数为20%
C. A的转化率为20% D. 平衡时C与D的化学反应速率相等
【答案】A
【解析】
【分析】假设平衡时A(g)物质的量变化了x,根据题意可知:
,平衡时气体的总物质的量为:(1-x)mol+(1-x)mol+x mol+2x mol=2 mol+2 mol×20%,解答x=0.4 mol。
【详解】A.根据上述分析可知平衡时n(C)=x mol=0.4 mol,由于容器的容积是2 L,故平衡时C物质的浓度c(C)==0.2 mol/L,A正确;
B.根据上述计算可知平衡时n(B)=(1-x mol)=1 mol-0.4 mol=0.6 mol,平衡时气体总物质的量为n(总)=2 mol+2 mol×20%=2.4 mol,则平衡时B的体积分数为×100%=25%,B错误;
C.反应开始时A的物质的量是1 mol,反应消耗A的物质的量是0.4 mol,则A的转化率为,C错误;
D.根据反应方程式可知:反应生成C(g)与D(g)的化学计量数不同,因此平衡时C(g)与D(g)的化学反应速率不相等,D错误;
故合理选项是A。
15. 在一定量的稀硝酸中,加入一定量的镁和铜组成的混合物,充分反应后金属完全溶解(假设还原产物只有NO),向反应后溶液中加入1.0 mol/LNaOH溶液至沉淀完全,测得生成沉淀质量比原金属质量增加15.3 g,则下列叙述正确的是
A. 当金属全部溶解时,收集到标准状况下6.72 LNO
B. 当生成沉淀的量最多时,消耗NaOH溶液体积一定为900 mL
C. 反应过程中消耗硝酸的物质的量为0.9 mol
D. 参加反应的金属总质量可能为10.8 g
【答案】A
【解析】
【分析】向稀硝酸与镁、铜混合物反应后的溶液中加入1.0 mol/LNaOH溶液至沉淀完全,沉淀为Mg(OH)2和Cu(OH)2的混合物,生成沉淀质量比原金属质量增加15.3 g,则反应消耗OH-的物质的量为n(OH-)==0.9 mol。由原子个数守恒可知,镁和铜的物质的量之和为n(Mg)+n(Cu)=0.9 mol×=0.45 mol,反应过程中金属失去电子的物质的量等于HNO3被还原变为NO时得到电子的物质的量。由得失电子数目守恒可知,反应生成NO气体的物质的量为n(NO)=,然后根据问题及有关元素守恒、电子守恒分析。
【详解】A.金属Cu、Mg与硝酸反应产生Cu(NO3)2、Mg(NO3)2,向溶液中加入足量NaOH溶液,Cu(NO3)2、Mg(NO3)2转化为Mg(OH)2和Cu(OH)2沉淀。反应前后固体质量改变值为OH-的质量,其物质的量n(OH-)==0.9 mol。根据电子守恒,可知HNO3反应产生的NO得到电子的物质的量等于金属失去电子的物质的量,等于形成Mg(OH)2和Cu(OH)2沉淀消耗OH-的物质的量,则n(NO)=,其在标准状况下的体积V(NO)=0.3 mol×22.4 L/mol=6.72 L,A正确;
B.向稀硝酸与镁、铜混合物反应后溶液中加入1.0 mol/LNaOH溶液至生成沉淀的量最多时,所得溶液为硝酸钠溶液,由分析可知,若稀硝酸溶液与镁、铜混合物完全反应,反应消耗1.0 mol/LNaOH溶液的体积为V(NaOH)==0.9 L=900 mL,若稀硝酸溶液过量,加入的NaOH溶液先与过量HNO3反应,然后与Cu(NO3)2、Mg(NO3)2转化为Mg(OH)2和Cu(OH)2沉淀,则反应消耗NaOH溶液的体积大于900 mL,B错误;
C.根据元素守恒可知:反应过程中消耗硝酸的物质的量为n(HNO3)=2n[Cu(NO3)2]+ 2n[Mg(NO3)2]+n(NO)=n(OH-)+n(NO)=0.9 mol+0.3 mol=1.2 mol,C错误;
D.根据上述计算可知:混合物中镁和铜的物质的量之和为n(OH-)=0.45 mol,若金属混合物都是镁,则金属的质量为m=0.45 mol×24 g/mol=10.8 g;若金属完全是铜,金属的质量为m=0.45 mol×64 g/mol=28.0 g,实际上是Mg、Cu的混合物,因此参加反应金属总质量为10.8 g<m<28.0 g,D错误;
故合理选项是A。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 科研人员研究发现,雾霾的形成与氮及其化合物有关。其关系如图所示:
回答下列问题:
(1)氮的氧化物是空气的主要污染物,下列环境问题与氮的氧化物排放有关的是___________(填字母)。
A. 酸雨 B. 白色污染 C. 光化学烟雾 D. 温室效应
(2)反应②的离子方程式为___________;氨水中含10电子的阳离子为___________(填微粒符号)。
(3)汽车的尾气治理是在催化剂条件下使NO与CO发生反应生成两种无污染的气体,该反应的化学方程式为___________,当生成0.5 molN2时,被还原的的质量为___________g。
(4)该课外兴趣小组将NaNO2溶液逐滴滴入含淀粉-KI的酸性溶液中,溶液变蓝,同时放出NO气体,该反应的离子方程式为___________。
(5)硝酸铜的浓、稀溶液都呈蓝色,而实验中铜与浓硝酸反应的溶液呈绿色,其原因是生成的NO2溶解在硝酸铜溶液中所致。同学们设计下列实验方案证明其原因,下列方案中可行的是___________(填字母)。
a.加水稀释该绿色溶液,观察颜色变化
b.用水浴加热该绿色溶液,观察颜色变化
c.向该绿色溶液中通入空气,观察颜色变化
【答案】(1)AC (2) ①. ②.
(3) ①. ②. 30
(4)
(5)bc
【解析】
【分析】燃料燃烧会产生固体颗粒物和NO,固体颗粒物会导致雾霾的产生,NO与O2反应产生NO2,NO2被水吸收反应产生HNO3,HNO3与NH3反应产生NH4NO3固体,NH4NO3固体在空气中排放也会导致产生雾霾。
【小问1详解】
A.氮的氧化物与空气中的水、氧气反应会产生HNO3,从而导致形成酸雨,A符合题意;
B.白色污染的产生与塑料等有机合成物质的随意丢弃有关,与氮氧化合物的产生无关,B不符合题意;
C.氮氧化合物的随意排放会造成光化学烟雾,C符合题意;
D.温室效应的产生与空气中CO2、CH4的浓度有关,与氮氧化合物无关,D不符合题意;
故合理选项是AC;
【小问2详解】
反应②是NO2与H2O反应产生HNO3、NO,该反应的离子方程式为;
在氨水中含有H2O、NH3、NH3·H2O、OH-、H+、,其中含有10个电子的阳离子是;
【小问3详解】
在催化剂条件下使NO与CO发生反应生成两种无污染的气体,它们分别是CO2、N2,根据电子守恒、原子守恒,可知该反应的化学方程式为:;
根据方程式可知:每反应生成1 mol N2,反应使2 mol NO被还原。若反应产生0.5 mol N2,则被还原的NO的物质的量是1 mol,其质量为m(NO)=1 mol×30 g/mol=30 g;
【小问4详解】
将NaNO2溶液逐滴滴入含淀粉-KI的酸性溶液中,溶液变蓝,同时放出NO气体,根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒,结合物质的拆分原则,可知该反应的离子方程式为:;
【小问5详解】
铜与稀硝酸反应生成硝酸铜与一氧化氮,反应的离子方程式为:3Cu+8H++2 =Cu2++2NO↑+4H2O。
a.加水稀释该绿色溶液,由于溶液浓度变小,溶液的颜色会变化,而且加水后气体的溶解量加大,溶液的颜色也会发生变化,因此不能证明溶液颜色是生成的NO2溶解在硝酸铜溶液中所致,a错误;
b.用用水浴加热该绿色溶液,会降低NO2气体溶解度,观察颜色变化,可以判断溶液颜色是生成的NO2溶解在硝酸铜溶液中所致,b正确;
c.向该绿色溶液中通入空气,能改变溶液中溶解气体的量,观察颜色变化,以判断溶液颜色是生成的NO2溶解在硝酸铜溶液中所致,c正确;
故合理选项是bc。
17. 依据原电池原理,请回答下列问题。
(1)锌锰干电池是应用最普遍的电池之一(如图所示),锌锰干电池属于___________(填“一次电池”或“二次电池”),锌锰电池的正极材料是___________,负极发生的电极反应式为___________。若反应消耗19.5 g负极材料,则电池中转移电子的数目为___________。
(2)微型锌银电池可用作电子仪器的电源,其电极分别是Ag/Ag2O和Zn,电解质溶液为KOH溶液,电池总反应为。负极发生的电极反应式为___________,电池工作过程中,电解液中OH-向___________(填“Ag/Ag2O”或“Zn”)极迁移。
(3)以Al、Mg为电极,可以组装如图所示原电池装置。
①若电解质溶液为稀硫酸,Mg上发生的电极反应式为___________。
②若电解质溶液为NaOH溶液,Al上发生的电极反应式为___________。
【答案】(1) ①. 一次电池 ②. 石墨 ③. Zn-2e-=Zn2+ ④. 3.612×1023(或0.6NA)
(2) ①. Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2 ②. Zn
(3) ①. Mg-2e-=Mg2+ ②. Al-3e-+4OH-=[Al(OH)4]-
【解析】
【小问1详解】
锌锰干电池是应用最普遍的电池之一,由于发生化学反应的物质都储存在电池内部,储量有限,当活性活性使用殆尽时,由于不能得到补充,反应不再进行,因此锌锰干电池属于一次电池;对于锌锰电池,正极材料是石墨,负极是锌皮,负极上Zn失去电子,发生氧化反应,则负极的电极反应式为:Zn-2e-=Zn2+;根据电极反应式可知:每反应消耗65 gZn(即1 mol Zn),反应过程中转移2 mol电子。若反应消耗19.5 g负极材料,Zn的物质的量是n(Zn)==0.3 mol,则反应过程中会转移0.6 mol电子,转移的电子数目是N(e-)=0.6 mol×6.02×1023/mol=3.612×1023;
【小问2详解】
根据电池总反应为,可知:负极上Zn失去电子,发生氧化反应产生Zn(OH)2,则负极的电极反应式为:Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2;电池工作过程中,溶液中的OH-会向正电荷较多的负极Zn电极方向移动;
【小问3详解】
①若电解质溶液为稀硫酸,由于金属活动性Mg>Al,所以Mg为负极,负极上发生失去电子的氧化反应,故负极Mg的电极反应式为:Mg-2e-=Mg2+;
②若电解质溶液为NaOH溶液,由于活动性强的Mg不能与NaOH溶液反应,二活动性比较弱的Al能够与NaOH溶液发生反应,所以Al为负极,Mg为正极。负极上Al失去电子被氧化产生的Al3+与溶液中的OH-结合形成[Al(OH)4]-,故Al电极上发生的电极反应式为:Al-3e-+4OH-=[Al(OH)4]-。
18. 化学反应速率和限度与生产、生活密切相关。请回答下列问题。
(1)在密闭容器内,时仅发生反应,体系中开始仅含有和,随时间的变化如下表所示:
时间/s
0
1
2
3
4
5
0.020
0.010
0.008
0.007
0.007
0.007
①时,生成的物质的量为___________,在第时,的转化率为___________。
②如图中表示变化曲线的是___________(填字母)。
③下列能说明该反应已达到平衡状态的是___________(填字母)。
a.每消耗,生成的
b.各组分物质的量浓度不再改变
c.混合气体的平均相对分子质量不变
d.容器内密度保持不变
(2)在一定温度下,密闭容器内某一反应中气体M、气体N的物质的量随时间变化的曲线如图:
①比较时刻,正、逆反应速率大小:___________(填“>”“=”或“<”)。
②若,计算反应开始至时刻用M的浓度变化表示的平均反应速率为___________。
③如果升高温度,则___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】(1) ①. 0.013 ②. 65% ③. b ④. bc
(2) ①. > ②. ③. 增大
【解析】
【小问1详解】
①由表格可知,3s时NO的物质的量为:0.007mol,则转化了0.013mol,根据方程式,消耗0.013molNO,生成的物质的量为0.013mol;在第时,的物质的量已经不变,说明达到平衡状态,NO转化的物质的量为:0.013mol,转化率为;
②NO2的物质的量从0开始增加,3s时,NO转化了0.013mol,浓度变化量为,故图中表示变化曲线的是b;
③a.每消耗,生成的,均为正反应方向,不能判断达到平衡状态,a错误;
b.各组分物质的量浓度不再改变,说明达到平衡状态,b正确;
c.该反应前后气体的分子数变化,气体总质量不变,当混合气体的平均相对分子质量不变时达到平衡状态,c正确;
d.气体总质量不变,容器体积不变,容器内密度始终保持不变,不能判断达到平衡状态,d错误;
故选bc;
【小问2详解】
由图可知,M的物质的量增加,为生成物,N的物质的量减少,为反应物,t2时刻,N减少了4mol,M增加了2mol,故化学方程式为2N(g)M(g);
①t2时刻后M的物质的量仍在增加,说明未达到化学平衡状态,反应正向进行,正反应速率>逆反应速率;
②若,反应开始至时刻用M的浓度变化表示的平均反应速率为:;
③升高温度,正逆反应速率均增大,故增大。
19. 某学习小组用如图所示的实验装置探究能否被硝酸盐氧化(部分夹持仪器省略)。
回答下列问题:
(1)盛装浓硫酸的仪器名称是___________,该仪器使用的第一步操作是___________。
(2)实验时,先打开弹簧夹通一段时间,再滴加70%浓硫酸,目的是___________。
(3)装置A中发生反应的化学方程式为___________。
(4)开始实验后装置C中产生白色沉淀,实验结束后装置D试管中收集到的气体遇空气变为红棕色,则实验初期装置C中发生反应的离子方程式是___________。
(5)若D中试管收集到标准状况下0.224L气体,再向其中通入标准状况下___________L ,可使试管内充满液体。
(6)测定反应后装置B溶液中的浓度时,只考虑与的反应。用0.10酸性溶液与20.00mLB中溶液中的反应,共消耗溶液18.00mL,则B中为___________(保留两位小数)。
【答案】(1) ①. 分液漏斗 ②. 检查是否漏水
(2)排尽装置中的空气,防止实验时干扰气体性质验证(答案合理即可)
(3)
(4)
(5)0.168 (6)0.45mol/L
【解析】
【分析】A中通过反应:制取SO2,B、C用于探究SO2能否被硝酸盐氧化,D用于收集反应中产生的气体,为防止实验时装置内的空气干扰气体性质验证,实验时,应先打开弹簧夹通一段时间N2,再滴加70%浓硫酸,以排尽装置中的空气。
【小问1详解】
由图可知,盛装浓硫酸的仪器为:分液漏斗;该仪器使用的第一步操作是检查是否漏水;
【小问2详解】
实验时,先打开弹簧夹通一段时间N2,再滴加70%浓硫酸,目的是:排尽装置中的空气,防止实验时干扰气体性质验证(答案合理即可);
【小问3详解】
A中浓硫酸与Na2SO3反应生成Na2SO4、水、SO2,反应的化学方程式为:;
【小问4详解】
实验初期装置C中SO2被氧化为 , 与Ba2+结合为BaSO4沉淀,反应的离子方程式为:;
【小问5详解】
由方程式可知,若D中试管收集到标准状况下0.224L气体即0.01molNO,再向其中通入氧气可使试管内充满液体,即需要标准状况下O2:22.4L/mol×0.0075mol= 0.168L;
【小问6详解】
Fe2+被酸性高锰酸钾氧化的离子方程式为:,可得关系式:,即 ,。
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