精品解析:黑龙江省龙东联盟2024-2025学年高三上学期11月月考 化学试题
2024-11-20
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内容正文:
“龙东联盟”2022级高三学年上学期11月月考试题
(化学学科)
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,考试结束后,将答题卡交回。
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不得折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 S-32 Na-23 Fe-56 Cl-35.5
第I卷(选择题,共45分)
一、选择题:(每小题只有一个正确选项,每小题3分,共45分)。
1. 清初《泉州府志》物产条载:“初,人不知盖泥法,元时南安有黄长者为宅煮糖,宅垣忽坏去土而糖白,后人遂效之。”文中“盖泥法”的原理与下列相同的是
A. 活性炭净水 B. 除去河水中泥沙
C. 用漂白粉漂白织物 D. 除去NaCl中的KNO3
2. “稀土之父”徐光宪先生提出了稀土串级萃取理论,促进了中国从稀土资源大国向高纯稀土生产大国的飞跃,稀土串级萃取理论其基本操作是利用有机络合剂把稀土离子从水相富集到有机相再进行分离。分离时可用的玻璃装置是
A. B. C. D.
3. 下列有关物质的工业制备反应错误的是
A. 制粗硅:
B. 合成氨:
C. 制HCl:
D. 冶炼铝:
4. 摩尔盐的化学式为(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O,在定量分析中常用作标定重铬酸钾、高锰酸钾等溶液的标准物质,用作化学试剂、医药,还用于冶金、电镀等。有关摩尔盐说法不正确的是
A. 的空间结构为正四面体形
B. 可用KSCN溶液检验摩尔盐是否氧化变质
C. 的检验:
D. 为纯净物
5. 下列实验装置能达到相应目的的是
A.制备Fe(OH)3胶体
B.检验Na2O2和水反应的气体产物
C.除去Cl2中的HCl
D.配制一定物质的量浓度的KCl溶液
A. A B. B C. C D. D
6. 水热法制备纳米颗粒的反应为:,若反应生成1mol,则下列说法正确的是
A. x=6 B. 作氧化剂
C. 转移电子2mol D. 被还原的为0.5mol
7. 化学反应H2+Cl2=2HCl的能量变化如图所示,下列说法错误的是
A. 该反应在光照和点燃条件下的反应热效应是相同的
B. H2的燃烧热为ΔH=-183kJ/mol
C. 1mol H2(g)变成2mol气态氢原子是吸热过程
D. 2mol H(g)与2mol Cl (g)形成2mol HCl(g)时释放862kJ能量
释放862KJ能量
8. 下列“事实”的“图示表达”不正确的是
A.NaCl溶液中的水合离子
B.测定锌与硫酸反应速率
C.HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH<0
D.CH3COOHCH3COO-+H+
A. A B. B C. C D. D
9. 下列利用相关数据作出的推理或判断不正确的是
A. 依据相同温度下可逆反应的Q与K大小的比较,可推断反应进行的方向
B. 依据气体的摩尔质量,推断相同状态下不同气体密度的大小
C. 利用反应热数据判断反应速率的大小
D. 利用不同温度时的平衡常数的数据,可推测某可逆反应是否为放热反应
10. 氯及其化合物的转化关系如图所示,NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 反应①中若有22.4LCl2(标况)生成,转移电子数为2NA
B. 反应①中每消耗73gHCl,生成的Cl2分子数为2NA
C. 反应①在溶液中发生则离子方程式为:
D. 反应②中氧化产物与还原产物的物质的量之比为:5:1
11. 我国科学家设计如下图所示的光电催化体系,可以实现烟气脱SO2.则下列说法错误的是
A. A端为直流电源的正极
B. 每有1molO2参加反应,就会有透过双极膜转移至阴极
C. 通入二氧化硫的一极发生氧化反应
D. 阴极发生的电极反应为:
12. 图示为某储氢合金的吸氢过程,此过程放出大量热。下列说法正确的是
A. 氢气以分子形式存在于储氢合金中 B. 储氢合金在吸氢时体系能量升高
C. 相金属氢化物释放氢时不破坏化学键 D. 利用储氢合金可制备高纯氢
13. 常温下,向20mL某浓度的稀盐酸中滴加的氨水,溶液pH的变化与加入氨水体积的关系如图所示下列叙述错误的是
A. 稀盐酸中由水电离出的H+浓度为
B. B点且为氨水与盐酸恰好中和的点
C. 在A、B之间的任意一点所示溶液中:,
D. C点;
14. 向一恒容密闭容器中充入1molCH4和一定量的H2O,发生反应:;的平衡转化率按不同投料比随温度变化曲线如下图所示。下列说法正确的
A. 该反应的正反应放热 B. 投料比x:
C. a、c两点的平衡常数: D. b、c两点反应开始时的正反应速率:
15. 某温度下,在刚性密闭容器中充入一定量的T(g),发生反应:①;②。测得各气体浓度与反应时间的关系如下图所示。下列说法错误的是
A. Ⅱ曲线代表W的浓度与时间的变化关系
B. 反应①加入合适的催化剂可以改变单位时间内T的转化率
C. 反应②达到M点时,正反应速率小于逆反应速率
D. 0~6 min内W的平均化学反应速率为
第II卷(非选择题,共55分)
二、非选择题(共55分)。
16. 草酸亚铁作为一种化工原料,可广泛用于生产锂离子电池材料、感光材料。以废铁屑为原料生产草酸亚铁的流程如下:(为淡黄色固体,难溶于水)。
(1)用热的饱和碳酸钠溶液洗涤废铁屑的原因是_______。
(2)“转化”步骤在如图所示的装置中进行。仪器X的名称是_______,导管A的作用是_______。
(3)流程图中“系列操作”为过滤、洗涤、干燥;则“转化”步骤的方程式为_______。
(4)上述制备的草酸亚铁晶体含有杂质,测定其纯度步骤如下:
①准确称取草酸亚铁晶体样品,溶于稀硫酸中,配成100mL溶液
②取20.00mL①中所得的溶液,用cmol。L-1KMnO4标准溶液滴定至终点,消耗V1ml
③向滴定后的溶液中加入适量锌粉充分反应后,过滤,洗涤,洗涤液并入滤液中
④继续用标准溶液滴定步骤③中所得滤液至终点,消耗V2ml
已知:
则配制上述100mL溶液,用到的玻璃仪器除了玻璃棒、烧杯,量筒外,还有_______。步骤②滴定终点的现象为_______;步骤③中加入锌粉的目的是_______。草酸亚铁晶体样品的纯度为_______。(用、、、表示)
17. 菱锰矿主要成分为MnCO3、SiO2、CaMg(SiO3)2和少量FeCO3,一种利用该矿石制取高纯二氧化锰的工艺流程如图所示:
回答下列问题:
(1)“研磨”的目的是_______。
(2)分析下列图1、图2,氯化铵焙烧菱锰矿的最佳条件是:焙烧温度为_______℃、氯化铵与锰矿粉的质量之比为_______。
(3)“氧化焙烧”时发生的主要反应的化学方程式为_______。
(4)“浸出”后的浸渣的主要成分有铁的氧化物、CaMg(SiO3)2、_______(填化学式)。
(5)检验“沉锰”后得到的MnCO3沉淀洗涤干净的方法是_______。
(6)氧化焙烧是在空气中进行,写出“氧化焙烧”反应的化学方程式:_______。沉锰生成MnCO3的离子方程式_______。
(7)请从该流程经济效益角度出发,提出一个充分利用气体A和气体B的方案_______ 。
18. CH4和CO2是温室气体的主要组成部分,利用CH4﹣CO2干重整反应不仅可以实现对天然气资源综合利用,还可以缓解温室效应对环境的影响,其过程为:
主反应:
副反应(积碳反应):
副反应(消碳反应):
(1)关于干重整主反应的自发性为_______自发。(填写:“高温”或“低温”或“始终”)
(2)积碳反应的焓变_______。
(3)在体积为2L的容器中发生干重整反应, (不考虑副反应)当投料比时,CO2的平衡转化率(α)与温度(T)、初始气体总物质的量(n)的关系如图所示。
①下列能判断干重整反应达到平衡的标志是_______。
A. 容器中混合气体平均相对分子质量保持不变
B. 容器中混合气体密度保持不变
C. 反应的浓度商Q保持不变
D. 混合气体中CO与H2的浓度之比保持不变
② M点对应平衡常数的值为_______ (精确至0.01)。
③ 若保持初始气体总物质的量仍为3mol,且改变了一个条件,CO2的平衡转化率由M点变为N点,则改变的条件可能是_______。
A.缩小容器体积 B. 扩大容器体积 C. 增大投料比 D. 加入高效催化剂
(4)制约干重整反应工业化应用的主要问题是催化剂活性会因积碳反应(副反应)而降低,同时存在的消碳反应(副反应)则使积碳量减少。两种催化剂X、Y对积碳与消碳反应的影响如图所示:
从消除催化剂表面积碳角度考虑,哪种催化剂更适合用于生产?_______(填催化剂X或催化剂Y)说明理由 _______。
(5)在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下,某催化剂表面的积碳量随温度的升高而减小。当温度升高时,关于积碳反应,消碳反应的平衡常数(K)和速率(v)的叙述正确的是 _______。
A. K积碳减小、K消碳增加 B. v积碳减小、v消碳增加
C. K积碳与K消碳均增大 D. v积碳与v消碳均增加,但后者增加更多
19. 资源化利用SO2,一方面能保护环境,另一方面能提高经济效益,具有深远意义。
(1)下列生产、生活活动中,不易产生SO2的是_______。
A. 雷雨放电 B. 火力发电 C. 海水晒盐 D. 火山爆发
(2)工业中可用含SO2的冶炼烟气为原料生产硫酸,在如图接触室装置中完成“SO2转化”工序。使用该装置实现了_______。
A. 充分利用热能 B. 防止形成酸雾 C. 加速转化SO2 D. 获取纯净SO3
(3)研究SO2的性质有利于探索其资源化利用。下列实验方案设计正确的是_______。
A.制取 SO2
B.收集SO2
C.验证 SO2的
漂白性
D.验证 SO2的
还原性
A. A B. B C. C D. D
(4)钠碱法的启动吸收剂为NaOH溶液,捕捉 SO2后生成Na2SO3和NaHSO3的混合液。将SO2通入NaOH溶液时,得到一组的混合溶液,溶液中部分微粒的物质的量浓度随PH的关系曲线如下图所示。
①若溶液的,溶液中_____,此时溶液中_____ 。(选填“>”“<”或“=”)
②常温下进行“钠碱法”的模拟实验。用40gNaOH固体配成一定浓度的溶液,这些NaOH理论上最多可吸收SO2的体积约为_______L(折算成标准状况)。若实验时只吸收了部分二氧化硫使溶液中则pH为_______。
(5)量子点是一类重要的半导体纳米微晶材料,具有独特的光学、电学等性质。量子点材料表明,在纳米层面上,尺寸的变化对材料的性质影响很大,意味着想要开发新材料的科学家 们又多了一个可以利用的因素。2023年诺贝尔化学奖授予了三位科学家,以表彰他们发现与合成量子点。硒化镉(CdSe)量子点是科学家最早合成的量子点之一,目前已广泛用作光电器件、催化材料等。
①某方法合成出CdSe量子点,用电子显微镜观测其形貌如下图所示,图中比例尺长度为10nm,所以量子点常被称为_______量子点。
A. 溶液 B. 胶体 C. 悬浊液 D. 乳浊液
②以Pt、Cu为电极材料并在Cu表面负载导电材料和CdSe量子点,高效催化光分解水,如下图所示:装置中Pt作为_______。写出负极的电极反应式_______。
A.正极 B.负极 C.阳极 D.阴极
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“龙东联盟”2022级高三学年上学期11月月考试题
(化学学科)
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,考试结束后,将答题卡交回。
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不得折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 S-32 Na-23 Fe-56 Cl-35.5
第I卷(选择题,共45分)
一、选择题:(每小题只有一个正确选项,每小题3分,共45分)。
1. 清初《泉州府志》物产条载:“初,人不知盖泥法,元时南安有黄长者为宅煮糖,宅垣忽坏去土而糖白,后人遂效之。”文中“盖泥法”的原理与下列相同的是
A. 活性炭净水 B. 除去河水中泥沙
C. 用漂白粉漂白织物 D. 除去NaCl中的KNO3
【答案】A
【解析】
【分析】文中“去土而糖白”是指固体土吸附糖色。
【详解】A.活性炭净水是吸附艇,所以文中“盖泥法”的原理与活性炭净水相同,A符合题意;
B.除去河水中泥沙的操作为过滤,B不符合题意;
C.用漂白粉漂白织物的原理是氧化还原反应,C不符合题意;
D.除去NaCl中的KNO3是用蒸发浓缩冷却结晶的方法,D不符合题意;
故选A。
2. “稀土之父”徐光宪先生提出了稀土串级萃取理论,促进了中国从稀土资源大国向高纯稀土生产大国的飞跃,稀土串级萃取理论其基本操作是利用有机络合剂把稀土离子从水相富集到有机相再进行分离。分离时可用的玻璃装置是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】利用有机络合剂把稀土离子从水相富集到有机相再进行分离,分离方法为萃取分液,故选B。
3. 下列有关物质的工业制备反应错误的是
A. 制粗硅:
B. 合成氨:
C. 制HCl:
D. 冶炼铝:
【答案】D
【解析】
【详解】A.二氧化硅和焦炭在高温条件下冶炼粗硅,,故A正确;
B.工业上用氮气和氢气在高温、高压、催化剂条件下合成氨气, ,故B正确;
C.纯净的氢气在氯气中燃烧制备HCl, ,故C正确;
D.电解熔融氧化铝冶炼铝,故D错误;
选D。
4. 摩尔盐的化学式为(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O,在定量分析中常用作标定重铬酸钾、高锰酸钾等溶液的标准物质,用作化学试剂、医药,还用于冶金、电镀等。有关摩尔盐说法不正确的是
A. 的空间结构为正四面体形
B. 可用KSCN溶液检验摩尔盐是否氧化变质
C. 的检验:
D. 为纯净物
【答案】C
【解析】
【详解】A.中心原子N的价层电子对数为,无孤对电子,空间构型为正四面体形,A正确;
B.摩尔盐中的铁为+2价,若其变质,会被氧化为+3价,可用KSCN溶液检验Fe3+,从而检验摩尔盐是否氧化变质,B正确;
C.的检验需要加入氢氧化钠并加热,并用湿润的红色石蕊试剂进行检验,C错误;
D.属于盐类物质,具有确定的化学式,为纯净物,D正确;
故选C。
5. 下列实验装置能达到相应目的的是
A.制备Fe(OH)3胶体
B.检验Na2O2和水反应的气体产物
C.除去Cl2中的HCl
D.配制一定物质的量浓度的KCl溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.制备Fe(OH)3胶体是把饱和FeCl3溶液滴入沸水中,且煮沸至溶液呈红褐色,玻璃棒搅拌会使胶体聚沉,A错误;
B.检验Na2O2和水反应的气体产物氧气,能使带火星的木条复燃,B正确;
C.氯气通入碳酸氢钠会产生二氧化碳气体,引入杂质,C错误;
D.蒸馏水离刻度线1~2cm改用胶头滴管滴加,D错误;
故选B。
6. 水热法制备纳米颗粒的反应为:,若反应生成1mol,则下列说法正确的是
A. x=6 B. 作氧化剂
C. 转移电子2mol D. 被还原的为0.5mol
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据氢原子守恒可知,x=4,A错误;
B.反应中硫元素化合价升高,发生氧化反应,为还原剂,B错误;
C.反应中只有氧气中氧元素得到电子发生还原反应,化合价由0变为-2,电子转移为,故若反应生成1mol,转移电子4mol,C错误;
D.反应中硫元素化合价升高、3个亚铁离子中2个亚铁离子化合价升高,两者发生氧化反应和1个氧分子反应,其中被还原的为1个氧分子的二分之一,故被被还原的为0.5mol,D正确;
故选D。
7. 化学反应H2+Cl2=2HCl的能量变化如图所示,下列说法错误的是
A. 该反应在光照和点燃条件下的反应热效应是相同的
B. H2的燃烧热为ΔH=-183kJ/mol
C. 1mol H2(g)变成2mol气态氢原子是吸热过程
D. 2mol H(g)与2mol Cl (g)形成2mol HCl(g)时释放862kJ能量
【答案】B
【解析】
【详解】A.在一定条件下,化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,所以该反应在光照和点燃条件下的反应热效应是相同的,A项正确;
B.H2的燃烧热是指1molH2在氧气中完全燃烧生成液态水放出的热量,B项错误;
C.1mol H2(g)变成2mol气态氢原子是旧化学键断裂的过程,需要吸收能量,C项正确;
D.由图可知,2mol H(g)与2mol Cl (g)形成2mol HCl(g)时释放862kJ能量,D项正确;
答案选B。
释放862KJ能量
8. 下列“事实”的“图示表达”不正确的是
A.NaCl溶液中的水合离子
B.测定锌与硫酸反应速率
C.HCl(aq)+NaOH(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH<0
D.CH3COOHCH3COO-+H+
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.水分子中氧原子带负电荷,氢原子带正电荷,水分子与NaCl中的Na+、Cl-形成水合离子时,Cl-靠近水分子中带正电的氢原子,Na+靠近带负电的氧原子,A项正确;
B.可以根据测定生成一定体积的H2所用的时间来测定测定锌与硫酸反应速率,B项正确;
C.盐酸与氢氧化钠中和是放热反应,氢氧化钠和盐酸的总焓大于氯化钠和水的总焓,图示表达错误,C项错误;
D.醋酸是弱酸,电离时不能完全电离,所以醋酸溶液中存在醋酸分子、醋酸根离子、水合氢离子,D项正确;
答案选C。
9. 下列利用相关数据作出的推理或判断不正确的是
A. 依据相同温度下可逆反应的Q与K大小的比较,可推断反应进行的方向
B. 依据气体的摩尔质量,推断相同状态下不同气体密度的大小
C. 利用反应热数据判断反应速率的大小
D. 利用不同温度时的平衡常数的数据,可推测某可逆反应是否为放热反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.依据相同温度下可逆反应Q与K大小的比较可知:Q=K,反应达到平衡状态;Q<K,反应正向进行;Q>K,反应逆向进行,则可推断反应进行的方向,A正确;
B.在相同条件下,气体的摩尔质量之比等于气体密度之比,因此依据气体的摩尔质量,推断相同状态下不同气体密度的大小,B正确;
C.反应热数据不影响化学反应速率的大小,C错误;
D.平衡常数随温度的变化,分析平衡移动的方向,若平衡常数随着温度的升高而减小,则为放热反应,D正确;
故选C。
10. 氯及其化合物的转化关系如图所示,NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 反应①中若有22.4LCl2(标况)生成,转移电子数为2NA
B. 反应①中每消耗73gHCl,生成的Cl2分子数为2NA
C. 反应①在溶液中发生则离子方程式为:
D. 反应②中氧化产物与还原产物的物质的量之比为:5:1
【答案】C
【解析】
【详解】反应①方程式为Ca(ClO)2+4HCl=CaCl2+2Cl2↑+2H2O;反应②方程式为3Cl2+6KOH=5KCl+KClO3+3H2O。
A.反应①为归中反应,氯元素化合价由-1升高为0、氯元素化合价由+1降低为0,若有22.4LCl2(标况)生成,转移电子数为NA,故A错误;
B.反应①方程式为Ca(ClO)2+4HCl=CaCl2+2Cl2+2H2O,每消耗73 g HCl,生成的Cl2分子数为NA,故B错误;
C.反应①方程式为Ca(ClO)2+4HCl=CaCl2+2Cl2+2H2O,离子方程式为:2H++ClO—+Cl—= Cl2↑+H2O,故C正确;
D.反应②方程式为3Cl2+6KOH=5KCl+KClO3+3H2O,氯元素化合价升高发生氧化反应生成KClO3,KClO3是氧化产物,氯元素化合价降低发生还原反应生成KCl,KCl是还原产物,氧化产物与还原产物的物质的量之比为1: 5,故D错误;
综上所述,答案选C。
11. 我国科学家设计如下图所示的光电催化体系,可以实现烟气脱SO2.则下列说法错误的是
A. A端为直流电源的正极
B. 每有1molO2参加反应,就会有透过双极膜转移至阴极
C. 通入二氧化硫的一极发生氧化反应
D. 阴极发生的电极反应为:
【答案】B
【解析】
【分析】根据图示,左侧电解二氧化硫失电子生成硫酸根离子,左侧电极为阳极,则A是电源正极;右侧电极氧气得电子发生还原反应生成双氧水,右侧电极为阴极,则B是电源负极。
【详解】A.根据以上分析,左侧电极发生氧化反应,左侧电极为阳极,则A是电源正极,故A正确;
B.右侧电极氧气得电子发生还原反应生成双氧水,每有1molO2参加反应,就会有透过双极膜转移至阴极,故B错误;
C.左侧电解二氧化硫失电子生成硫酸根离子,通入二氧化硫的一极发生氧化反应,故C正确;
D.右侧电极为阴极,氧气得电子发生还原反应生成双氧水,阴极发生的电极反应为:,故D正确;
选B。
12. 图示为某储氢合金的吸氢过程,此过程放出大量热。下列说法正确的是
A. 氢气以分子形式存在于储氢合金中 B. 储氢合金在吸氢时体系能量升高
C. 相金属氢化物释放氢时不破坏化学键 D. 利用储氢合金可制备高纯氢
【答案】D
【解析】
【详解】A.氢气以金属氢化物的形式存在于储氢合金中,故A错误;
B.储氢合金在吸氢时放出能量,体系能量降低,故B错误;
C.相金属氢化物释放氢的过程中破坏化学键,故C错误;
D.利用储氢合金的选择性吸收的特性,可制备高纯氢,故D正确;
故答案选D。
13. 常温下,向20mL某浓度的稀盐酸中滴加的氨水,溶液pH的变化与加入氨水体积的关系如图所示下列叙述错误的是
A. 稀盐酸中由水电离出的H+浓度为
B. B点且为氨水与盐酸恰好中和的点
C. 在A、B之间的任意一点所示溶液中:,
D. C点;
【答案】B
【解析】
【详解】A.未加氨水时盐酸pH=1,则盐酸溶液中c(H+) =0.1mol/L,稀盐酸抑制了水的电离,溶液中氢氧根离子来自水的电离,则稀盐酸中由水电离出的H+浓度为,故A正确;
B.B点溶液的pH=7,呈中性,则c(H+) =c(OH-),结合电荷守恒可知,氯化铵是强酸弱碱盐,其水溶液呈酸性,要使混合溶液呈中性,则氨水应该稍微过量,故B错误;
C.在A、B之间的任意一点,溶液的pH<7,溶液呈酸性,则c(H+) >c(OH-) ,根据电荷守恒可知:,故C正确;
D.C点加入40mL等浓度的氨水,反应后溶质为等浓度的氯化铵、一水合氨,结合物料守恒可知: ,溶液呈碱性,则,故D正确;
故选B。
14. 向一恒容密闭容器中充入1molCH4和一定量的H2O,发生反应:;的平衡转化率按不同投料比随温度变化曲线如下图所示。下列说法正确的
A. 该反应的正反应放热 B. 投料比x:
C. a、c两点的平衡常数: D. b、c两点反应开始时的正反应速率:
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,投料比x相同时,随温度升高,CH4的平衡转化率增大,说明该反应为吸热反应;n(H2O)越大,投料比越小,温度相同时,CH4的平衡转化率越大,则x1<x2,以此解答。
【详解】A.由图可知,随着温度增大,CH4的转化率增大,平衡正向移动,故该反应正反应吸热,故A错误;
B.相同温度下,投料比越大,相当于增大CH4的物质的量,甲烷的平衡转化率越小,故x1<x2,故B错误;
C.a、c两点的温度不同,且c点温度高,该反应为吸热反应,故平衡常数:Ka<Kc,故C错误;
D.b点和c点温度相同,CH4的起始物质的量都为1mol,b点x值小于c点,则b点加水蒸气多,反应物浓度大,则开始时正反应速率:vb>vc,故D正确;
答案选D。
15. 某温度下,在刚性密闭容器中充入一定量的T(g),发生反应:①;②。测得各气体浓度与反应时间的关系如下图所示。下列说法错误的是
A. Ⅱ曲线代表W的浓度与时间的变化关系
B. 反应①加入合适的催化剂可以改变单位时间内T的转化率
C. 反应②达到M点时,正反应速率小于逆反应速率
D. 0~6 min内W的平均化学反应速率为
【答案】C
【解析】
【分析】初始时,充入一定量的T(g),随着反应进行,T逐渐减少,曲线Ⅲ代表T;W转化为P,W减少的同时P增加,则曲线Ⅰ代表P,曲线Ⅱ代表W。
【详解】A.根据以上分析,Ⅱ曲线代表W的浓度与时间的变化关系,故A正确;
B.反应①加入合适的催化剂,反应①速率加快,可以改变单位时间内T的转化率,故B正确;
C.反应②达到M点时,W浓度减小,P浓度增加,则反应正向进行,正反应速率大于逆反应速率,故C错误;
D.0~6 min内W的平均化学反应速率为,故D正确;
选C。
第II卷(非选择题,共55分)
二、非选择题(共55分)。
16. 草酸亚铁作为一种化工原料,可广泛用于生产锂离子电池材料、感光材料。以废铁屑为原料生产草酸亚铁的流程如下:(为淡黄色固体,难溶于水)。
(1)用热的饱和碳酸钠溶液洗涤废铁屑的原因是_______。
(2)“转化”步骤在如图所示的装置中进行。仪器X的名称是_______,导管A的作用是_______。
(3)流程图中“系列操作”为过滤、洗涤、干燥;则“转化”步骤的方程式为_______。
(4)上述制备的草酸亚铁晶体含有杂质,测定其纯度步骤如下:
①准确称取草酸亚铁晶体样品,溶于稀硫酸中,配成100mL溶液
②取20.00mL①中所得的溶液,用cmol。L-1KMnO4标准溶液滴定至终点,消耗V1ml
③向滴定后的溶液中加入适量锌粉充分反应后,过滤,洗涤,洗涤液并入滤液中
④继续用标准溶液滴定步骤③中所得滤液至终点,消耗V2ml
已知:
则配制上述100mL溶液,用到的玻璃仪器除了玻璃棒、烧杯,量筒外,还有_______。步骤②滴定终点的现象为_______;步骤③中加入锌粉的目的是_______。草酸亚铁晶体样品的纯度为_______。(用、、、表示)
【答案】(1)洗去铁屑表面的油污
(2) ①. 三颈烧瓶(三颈瓶) ②. 平衡气压,便于顺利流下
(3)
(4) ①. 100mL容量瓶、胶头滴管 ②. 滴入最后半滴标准液。溶液变为浅紫色,且半分钟内不复原 ③. 将还原为 ④.
【解析】
【分析】由题给流程可知,用热的饱和碳酸钠溶液洗涤废铁屑,洗去铁屑表面的油污后,向铁屑中加入稀硫酸酸浸,将铁转化为硫酸亚铁,向溶液中加入氨水,将溶液中亚铁离子转化为氢氧化亚铁沉淀,过滤得到氢氧化亚铁;向氢氧化亚铁中加入草酸溶液,将氢氧化亚铁转化为二水草酸亚铁沉淀,过滤、洗涤、干燥得到二水草酸亚铁沉淀。
【小问1详解】
碳酸钠是强碱弱酸盐,在溶液中水解使溶液呈碱性,由分析可知,用热的饱和碳酸钠溶液洗涤废铁屑的目的是洗去铁屑表面的油污,故答案为:洗去铁屑表面的油污;
【小问2详解】
由实验装置图可知,仪器X为三颈烧瓶(三颈瓶),装置中导管A的作用是平衡气压,便于草酸溶液顺利流下,故答案为:三颈烧瓶(三颈瓶);平衡气压,便于H2C2O4顺利流下;
【小问3详解】
由分析可知,转化步骤发生的反应为草酸溶液与氢氧化亚铁反应生成二水草酸亚铁沉淀,反应的离子方程式为,故答案为:;
【小问4详解】
由配制一定物质的量浓度溶液配制的步骤为计算、称量、溶解、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶可知,配制上述100mL溶液时,用到的玻璃仪器除了玻璃棒、烧杯,量筒外,还有100mL容量瓶、胶头滴管;由题意可知,步骤②的实验目的是测定溶液中草酸和亚铁离子的物质的量之和,当溶液中草酸和亚铁离子与高锰酸钾溶液恰好反应时,滴入最后半滴高锰酸钾标准液,溶液会变为浅紫色,则滴定终点的现象为滴入最后半滴高锰酸钾标准液,溶液变为浅紫色,且半分钟内不复原;步骤④的实验目的是测定溶液中亚铁离子的物质的量,则步骤③中加入锌粉的目的是将溶液中的铁离子还原为亚铁离子;步骤④的实验目的是测定溶液中亚铁离子的物质的量,滴定消耗V2mLcmol/L高锰酸钾溶液,步骤②的实验目的是测定溶液中草酸和亚铁离子的物质的量之和,滴定消耗V1mLcmol/L高锰酸钾溶液,则滴定20mL溶液中草酸消耗高锰酸钾溶液的物质的量为10-3c(V1—V2)mol,由原子个数守恒和方程式可知,mg样品中的纯度为×100%=%,故答案为:100mL容量瓶、胶头滴管;滴入最后半滴KMnO4标准液,溶液变为浅紫色,且半分钟内不复原;将Fe3+还原为Fe2+;%。
17. 菱锰矿主要成分为MnCO3、SiO2、CaMg(SiO3)2和少量FeCO3,一种利用该矿石制取高纯二氧化锰的工艺流程如图所示:
回答下列问题:
(1)“研磨”的目的是_______。
(2)分析下列图1、图2,氯化铵焙烧菱锰矿的最佳条件是:焙烧温度为_______℃、氯化铵与锰矿粉的质量之比为_______。
(3)“氧化焙烧”时发生的主要反应的化学方程式为_______。
(4)“浸出”后的浸渣的主要成分有铁的氧化物、CaMg(SiO3)2、_______(填化学式)。
(5)检验“沉锰”后得到的MnCO3沉淀洗涤干净的方法是_______。
(6)氧化焙烧是在空气中进行,写出“氧化焙烧”反应的化学方程式:_______。沉锰生成MnCO3的离子方程式_______。
(7)请从该流程经济效益角度出发,提出一个充分利用气体A和气体B的方案_______ 。
【答案】(1)增大反应的接触面积,加快反应速率,使反应更充分
(2) ①. 500 ②. 1.10
(3)
(4)SiO2 (5)取少量最后一次洗涤液于试管中,滴加硝酸酸化的硝酸银溶液,若没有白色沉淀,说明沉淀洗涤干净
(6) ①. ②.
(7)将得到的CO2和NH3用于制备沉锰所需的NH4HCO3
【解析】
【分析】菱镁矿研磨后加入氯化铵焙烧,发生反应MnCO3+2NH4ClMnCl2+CO2↑+2NH3↑+H2O,4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2,加水“浸出”后的浸渣的主要成分有Fe2O3、CaMg(SiO3)2、SiO2,浸液中含有Mn2+,加入碳酸氢铵沉淀锰离子上得到碳酸锰,氧化焙烧后得到MnO2。
【小问1详解】
“研磨”的目的是增大反应的接触面积,加快反应速率;
【小问2详解】
由图1、图2可知,氯化铵焙烧菱锰矿的最佳条件是:焙烧温度为500℃、氯化铵与锰矿粉的质量之比为1.10;
【小问3详解】
菱镁矿研磨后加入氯化铵焙烧,发生反应MnCO3+2NH4ClMnCl2+CO2+2NH3+H2O,4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2但后者量少。所以“氯化焙烧”时发生的主要反应的化学方程式为MnCO3+2NH4ClMnCl2+CO2+2NH3+H2O;
【小问4详解】
“浸出”后的浸渣的主要成分有铁的氧化物、CaMg(SiO3)2、SiO2;
【小问5详解】
“沉锰”后通过过滤、洗涤、干燥得到,检验沉淀已洗涤干净,主要是检验洗涤液中不含氯离子,其方法是取少量最后一次洗涤液于试管中,滴加硝酸酸化的硝酸银溶液,若没有白色沉淀,说明沉淀洗涤干净;
【小问6详解】
氧化焙烧是在空气中进行,写出“氧化焙烧”反应的化学方程式:2MnCO3+ O22MnO2+2CO2;沉锰时加入碳酸氢铵,其中碳酸氢根离子和锰离子反应生成碳酸锰沉淀,离子方程式;
【小问7详解】
气体A和气体B是指CO2和NH3,可用于制备沉锰所需的NH4HCO3。
18. CH4和CO2是温室气体的主要组成部分,利用CH4﹣CO2干重整反应不仅可以实现对天然气资源综合利用,还可以缓解温室效应对环境的影响,其过程为:
主反应:
副反应(积碳反应):
副反应(消碳反应):
(1)关于干重整主反应的自发性为_______自发。(填写:“高温”或“低温”或“始终”)
(2)积碳反应的焓变_______。
(3)在体积为2L的容器中发生干重整反应, (不考虑副反应)当投料比时,CO2的平衡转化率(α)与温度(T)、初始气体总物质的量(n)的关系如图所示。
①下列能判断干重整反应达到平衡的标志是_______。
A. 容器中混合气体平均相对分子质量保持不变
B. 容器中混合气体密度保持不变
C. 反应的浓度商Q保持不变
D. 混合气体中CO与H2的浓度之比保持不变
② M点对应平衡常数的值为_______ (精确至0.01)。
③ 若保持初始气体总物质的量仍为3mol,且改变了一个条件,CO2的平衡转化率由M点变为N点,则改变的条件可能是_______。
A.缩小容器体积 B. 扩大容器体积 C. 增大投料比 D. 加入高效催化剂
(4)制约干重整反应工业化应用的主要问题是催化剂活性会因积碳反应(副反应)而降低,同时存在的消碳反应(副反应)则使积碳量减少。两种催化剂X、Y对积碳与消碳反应的影响如图所示:
从消除催化剂表面积碳角度考虑,哪种催化剂更适合用于生产?_______(填催化剂X或催化剂Y)说明理由 _______。
(5)在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下,某催化剂表面的积碳量随温度的升高而减小。当温度升高时,关于积碳反应,消碳反应的平衡常数(K)和速率(v)的叙述正确的是 _______。
A. K积碳减小、K消碳增加 B. v积碳减小、v消碳增加
C. K积碳与K消碳均增大 D. v积碳与v消碳均增加,但后者增加更多
【答案】(1)高温 (2)
(3) ①. AC ②. 0.33 ③. BC
(4) ①. 催化剂X ②. 因为相对于催化剂Y,催化剂X积碳反应的活化能大,积碳反应的速率小,而消碳反应活化能相对小,消碳反应速率大 (5)CD
【解析】
【小问1详解】
该反应,,根据,反应才能自发进行,所以该反应在高温下自发。
故答案为:高温。
【小问2详解】
根据盖斯定律,积碳反应=主反应-消碳反应,则。
故答案为:74.9。
【小问3详解】
在体积为2L的容器中发生干重整反应, (不考虑副反应)当投料比时,CO2的平衡转化率(α)与温度(T)、初始气体总物质的量(n)的关系如图所示
①下列能判断干重整反应达到平衡的标志的是:
A.反应为气体体积增大的反应,气体的总质量m不变,n在改变,由可知当容器中平均相对分子质量保持不变时,则n保持不变,反应达到平衡状态,A正确;
B.根据质量守恒,混合气体的质量始终不变,容器体积不变,则恒容容器中混合气体的密度始终不变,不能说明反应达到平衡状态,B错误;
C.随着反应进行,反应的浓度商Q增大,当反应的浓度商Q不变,说明此时Q=K,说则反应达到平衡状态,C正确;
D.混合气体中CO与H2的浓度之比始终等于1:1,不能说明反应达到平衡状态,D错误;
②当投料比=2.0,初始气体总物质的量为,n(CH4)=2mol,n(CO2)=1mol,M点二氧化碳转化率为50%,列三段式:,则K=≈0.33;
③若保持初始气体总物质的量仍为3mol,且改变了一个条件,CO2的平衡转化率由M点变为N点,CO2的平衡转化率增大,说明平衡向右移动,则改变的条件可能是:
A.缩小容器体积:反应为气体体积增大的反应,缩小容器体积,相当于增大压强,平衡左移,CO2的平衡转化率减小,A不符合题意;
B.扩大容器体积,压强减小,平衡向右移动,CO2的平衡转化率增大, B符合题意;
C.增大投料比,等于增大甲烷的浓度,平衡右移,CO2的平衡转化率增大,C符合题意;
D.加入高效催化剂,平衡不移动,CO2的平衡转化率不变,D不符合题意。
故答案为:AC;0.33;BC。
【小问4详解】
根据题意:制约干重整反应工业化应用的主要问题是催化剂活性会因积碳反应而降低,所以选择催化剂要不利于积炭反应,但有利于消碳反应,相对于催化剂Y,催化剂X积碳反应的活化能大,积碳反应的速率小,而消碳反应活化能相对小,消碳反应速率大,所以催化剂X更适合用于生产;因为相对于催化剂Y,催化剂X积碳反应的活化能大,积碳反应的速率小,而消碳反应活化能相对小,消碳反应速率大。
故答案为:催化剂X;因为相对于催化剂Y,催化剂X积碳反应的活化能大,积碳反应的速率小,而消碳反应活化能相对小,消碳反应速率大。
【小问5详解】
根据图中信息可知,消碳和积碳反应均为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,则与均增大,在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下,某催化剂表面的积碳量随温度的升高而减小,说明消碳反应正向移动程度大于积碳反应正向移动程度,所以当温度升高时,与均增加,但后者增加更多。
故答案为:CD。
19. 资源化利用SO2,一方面能保护环境,另一方面能提高经济效益,具有深远意义。
(1)下列生产、生活活动中,不易产生SO2的是_______。
A. 雷雨放电 B. 火力发电 C. 海水晒盐 D. 火山爆发
(2)工业中可用含SO2的冶炼烟气为原料生产硫酸,在如图接触室装置中完成“SO2转化”工序。使用该装置实现了_______。
A. 充分利用热能 B. 防止形成酸雾 C. 加速转化SO2 D. 获取纯净SO3
(3)研究SO2的性质有利于探索其资源化利用。下列实验方案设计正确的是_______。
A.制取 SO2
B.收集SO2
C.验证 SO2的
漂白性
D.验证 SO2的
还原性
A. A B. B C. C D. D
(4)钠碱法的启动吸收剂为NaOH溶液,捕捉 SO2后生成Na2SO3和NaHSO3的混合液。将SO2通入NaOH溶液时,得到一组的混合溶液,溶液中部分微粒的物质的量浓度随PH的关系曲线如下图所示。
①若溶液的,溶液中_____,此时溶液中_____ 。(选填“>”“<”或“=”)
②常温下进行“钠碱法”的模拟实验。用40gNaOH固体配成一定浓度的溶液,这些NaOH理论上最多可吸收SO2的体积约为_______L(折算成标准状况)。若实验时只吸收了部分二氧化硫使溶液中则pH为_______。
(5)量子点是一类重要的半导体纳米微晶材料,具有独特的光学、电学等性质。量子点材料表明,在纳米层面上,尺寸的变化对材料的性质影响很大,意味着想要开发新材料的科学家 们又多了一个可以利用的因素。2023年诺贝尔化学奖授予了三位科学家,以表彰他们发现与合成量子点。硒化镉(CdSe)量子点是科学家最早合成的量子点之一,目前已广泛用作光电器件、催化材料等。
①某方法合成出CdSe量子点,用电子显微镜观测其形貌如下图所示,图中比例尺长度为10nm,所以量子点常被称为_______量子点。
A. 溶液 B. 胶体 C. 悬浊液 D. 乳浊液
②以Pt、Cu为电极材料并在Cu表面负载导电材料和CdSe量子点,高效催化光分解水,如下图所示:装置中Pt作为_______。写出负极的电极反应式_______。
A.正极 B.负极 C.阳极 D.阴极
【答案】(1)AC (2)AC (3)B
(4) ①. ②. ③. 22.4L ④. 4.05
(5) ①. B ②. B ③.
【解析】
【小问1详解】
A.雷雨放电可以空气中的氮气和氧气可以反应首先生成以及其它氮氧化合物,无二氧化硫生成,A符合题意;
B.火力发电一般使用化石燃料,化石燃料燃烧会产生二氧化硫,B不符合题意;
C.海水晒盐是蒸发过程,没有二氧化硫生成,C符合题意;
D.火山爆发会有二氧化硫、硫化氢等有害气体随着岩浆喷发出来,D不符合题意;
答案选AC。
【小问2详解】
A.该过程是二氧化硫转化为三氧化硫,气体逆流操作,充分利用了热能,A正确;
B.该过程不涉及三氧化硫吸收,没有防止酸雾的操作,B错误;
C.使用催化剂和较高温度加速了二氧化硫的转化,C正确;
D.该反应是可逆反应,不可能获得纯净三氧化硫,D错误;
答案选AC。
【小问3详解】
A.实验室一般使用亚硫酸固体和较浓硫酸制取二氧化硫,A不正确;
B.二氧化硫密度比空气大,因此应该长进短出,B正确;
C.二氧化硫溶于水生成亚硫酸能使石蕊溶液变红,不褪色,C错误;
D.二氧化硫和硫氢酸反应时,二氧化硫中S化合价降低,体现了氧化性,D错误;
答案选B。
【小问4详解】
若溶液,则溶液呈中性,所以有,溶液电荷守恒:,则有:,因为,,从图中可以读出,所以。
用固体配成一定浓度的溶液,这些理论上可吸收的产物全部为亚硫酸氢钠的时候,吸收二氧化硫最多,根据反应关系式计算,,可以吸收二氧化硫为,标准状况下体积约为。
的一级电离常数表达式为:,根据图像可知,当的时候,,所以;同理可得。,所以。
答案为:;;;。
【小问5详解】
①胶体是分散质粒子直径在之间的分散系,由图中比例尺长度为之间可知,硒化镉量子点常被称为胶体量子点,故选B;
②由图可知,该装置为原电池,由电子的移动方向可知,铂电极为原电池的负极,故选B;由于其该装置作用为高效催化光分解水,所以负极反应式为:。
答案为:B;B;。
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