内容正文:
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此卷只装订不密封
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… 学校:______________姓名:_____________班级:_______________考号:______________________
2024-2025学年高二化学上学期期末模拟卷
考试时间:60分钟 试卷满分:100分
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.测试范围:沪科版2020选必1第1~4章+选必二第1章。
4.难度系数:0.70
5.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量: H1、C12、N14、O16、Na23、Mg24、Al27、Si28、P31、S32、Cl35.5、K39、Ca40、Mn55、Fe56、Co59
一.元素周期表与元素周期律(18分)
1.W、X、Y、Z为原子序数依次增大的前四周期元素,W的原子是半径最小的原子,X的原子的L电子层的p能级上没有空轨道,Y的原子L电子层的p能级上只有一对成对电子,Z的基态原子未成对电子数是W、X、Y未成对电子数之和。回答下列问题:
(1)W、X、Y、Z分别为 、 、 、 (均填元素符号)。
(2)W的原子核外电子的电子云轮廓图形状为 。
(3)X、Y中第一电离能较大的是 (填元素符号),原因为 。
(4)Z有两种常见含氧酸根离子,其中酸性条件下的存在形式为 ,加入强碱后向另一种离子形式转化的离子方程式为 。
(5)某元素Q的基态原子最外层电子排布式为,那么Q的元素符号应为 ,其基态原子的轨道表示式为 。
二、化学反应与能量变化的探究(17分)
2.按要求完成下列问题。
(1)用表示阿伏加德罗常数的值,在、时,完全燃烧生成和液态水的反应中,每有个电子转移时,放出的热量。则的摩尔燃烧焓的热化学方程式为 。
(2)已知氢气燃烧生成水的两个热化学方程式:;。请回答下列问题(表示b的绝对值):
①若完全燃烧生成水蒸气,则放出的热量 (填“>”“<”或“=”)。
②反应热的关系: (填“>”“<”或“=”)b。
(3)在、时,已知:C(s,石墨)的摩尔燃烧焓,的摩尔燃烧焓,的摩尔燃烧焓。计算时由C(s,石墨)和生成的反应焓变为 。
(4)某实验小组设计用的NaOH溶液与的盐酸置于如图所示的装置中进行测定中和热的实验。
①用环形玻璃搅拌棒,不能用铜质搅拌棒的原因是 。
②该实验小组做了三次实验,每次取盐酸和NaOH溶液各,并记录如表原始数据:
实验序号
起始温度t1/℃
终止温度t2/℃
温差(t2-t1)/℃
盐酸
NaOH溶液
平均值
1
25.1
24.9
25.0
28.3
3.3
2
25.1
25.1
25.1
27.0
1.9
3
25.1
25.1
25.1
28.6
3.5
已知盐酸、NaOH溶液密度均近似为,中和后混合液的比热容,则该反应的中和热 (保留到小数点后1位)。
(5)已知反应
① ②
③ ④
⑤
则 ,由图可知,若该反应自发,则该反应的 (填标号)。
A., B.,
C., D.,
三、汽车尾气中有害气体的处理(15分)
3.汽车尾气中含有CO、NO等有害气体,对CO、NO进行无害化处理具有重要意义。回答下列问题:
(1)汽车尾气中NO生成过程的能量变化示意图如下:
该条件下,1molN2和1molO2完全反应生成NO,会 (填“吸收”或“放出”) kJ能量。N2的电子式为 。
(2)通过NO传感器可监测汽车尾气中NO的含量,其工作原理如图所示:
Pt电极上发生的是 反应(填“氧化”或“还原”)。NiO电极的电极反应式为 。
(3)利用催化技术可将汽车尾气中的CO和NO转化为CO2和N2,反应的化学方程式为。
①某温度下,在容积不变的密闭容器中通入CO和NO,测得不同时间CO的浓度如下:
时间/s
0
1
2
3
…
c(CO)/(×10-3mol·L-1)
3.60
3.05
2.85
2.75
…
用CO的浓度变化表示0~3s的平均反应速率为 mol·L-1·s-1(保留3位有效数字)。
②下列情况不能说明该反应达到化学平衡状态的是 (填标号)。
A.CO的浓度不再改变
B.容器中气体的质量保持不变
C.NO、CO、CO2、N2的物质的量之比为2∶2∶2∶1
D.相同时间内,反应消耗2molNO同时消耗1molN2
四.弱电解质的电离平衡(18分)
4.I.如图所示,一定温度下,冰醋酸加水稀释过程中溶液的导电能力曲线图,请回答。
(1)“O”点为什么不导电 。
(2)a、b、c三点的氢离子浓度由小到大的顺序为 。
(3)a、b、c三点中,醋酸的电离程度最大的一点是 。
(4)若使c点溶液中的提高,在如下措施中,可选择_____。
A.加热 B.加水 C.加Zn粒 D.加少量浓盐酸
II.已知25℃时,某些酸的电离平衡常数如下:
化学式
CH3COOH
H2CO3
HCN
电离平衡常数K1
1.8×10-5
4.3×10-7
4.9×10-10
电离平衡常数K2
——
5.6×10-11
——
(5)完成CH3COOH的电离方程式为 。
(6)向CH3COOH溶液中加入适量CH3COONa晶体以后,溶液中的c(H+) (填“增大”“减小”或“不变”)
(7)在相同条件下,有物质的量浓度相同、体积相等的HCl溶液、CH3COOH溶液和HCN溶液。
①溶液中,氢离子浓度最大的是 (用化学式表示)。
②同时加入足量的锌,则开始反应时, 速率最慢(用化学式表示)。
(8)则以下反应不能发生的是 。
A.CH3COOH+NaCN=CH3COONa+HCN
B.NaHCO3+NaCN=Na2CO3+HCN
C.NaCN+CO2+H2O=NaHCO3+HCN
D.2CH3COOH+=2CH3COO-+H2O+CO2↑
五、利用多种方法除去硫化氢气体(14分)
5.硫化氢普遍存在于石油化工、煤化工排放的废气中,不仅危害人体健康,还会腐蚀设备。常用吸附氧化法、生物降解法、脱除法、电化学法等多种方法处理硫化氢。
(1)生物降解法。原理为、。硫杆菌存在时,FeSO4被氧化的速率是无菌时的倍,该菌的作用是 。该反应必须在适宜的温度下,才能有利于反应的进行,其原因可能是 。
(2)电化学法。利用如图所示的电化学装置处理工业尾气中的H2S,可实现硫元素的回收。电极甲上发生的电极反应为 。当有11molH2S参与反应,则有 molH+由负极区进入正极区。
(3)吸附氧化法。可用表面喷淋水的活性炭吸附氧化H2S,其反应原理如图所示。该方法的总反应化学方程式为 。
(4)热钾碱法。石化工业中常采用较高浓度的K2CO3溶液作为脱硫吸收剂。已知25℃,H2CO3的电离平衡常数分别为、;H2S的电离平衡常数分别为、。用K2CO3溶液吸收足量H2S的离子方程式为 。
(5)Fe2O3脱除法。Fe2O3脱硫和再生的可能反应机理如图所示。Fe2O3的脱硫和再生过程可描述为 。
六.利用湿法炼锌废渣回收含锰高钴化合物(18分)
6.钴及其化合物在制造合金、磁性材料、催化剂及陶瓷釉等方面有着广泛应用。一种从湿法炼锌产生的废渣(主要含的单质或氧化物)中富集回收得到含锰高钴成品的工艺如图:
已知溶液中相关离子开始沉淀和沉淀完全时的:
开始沉淀的
1.5
6.9
—
7.4
6.2
沉淀完全的
2.8
8.4
1.1
9.4
8.2
回答下列问题:
(1)“酸浸”前废渣需粉碎处理,目的是 。
(2)“过滤1”后的溶液中加入的作用是 。调之后,在过滤之前一般需要将其加热,其目的除使充分水解外,还能 。
(3)“氧化沉钴”中氧化还原反应的离子方程式为 、 。
(4)“除钴液”中主要的盐有 (写化学式),残留的浓度为 。
(5)是制备钴的氧化物的重要原料。如图为二水合草酸钴在空气中受热的质量变化曲线,曲线中及以上所得固体均为钴的氧化物。
通过计算确定C点剩余固体的化学成分为 (填化学式)。写出B点对应的物质与在发生反应的化学方程式: 。
试题 第7页(共8页) 试题 第8页(共8页)
试题 第1页(共8页) 试题 第2页(共8页)
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2024-2025学年高二化学上学期期末模拟卷
考试时间:60分钟 试卷满分:100分
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.测试范围:沪科版2020选必一1~4单元及沪科版2020选必二1单元。
4.难度系数:0.70
5.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量: H1、C12、N14、O16、Na23、Mg24、Al27、Si28、P31、S32、Cl35.5、K39、Ca40、Mn55、Fe56
一.元素周期表与元素周期律(18分)
【答案】(1) H (1分) N (1分) O (1分) Cr(1分)
(2)球形(2分)
(3) N (2分)N原子2p轨道处于半满状态,较稳定,所以第一电离能:N>O(2分)
(4) (2分) (2分)
(5) S (2分) (2分)
二、化学反应与能量变化的探究(17分)
【答案】(1) (3分)
(2) < (2分) >(2分)
(3)+226.7(2分)
(4) 铜棒易导致热量的散失 (2分) -56.8(2分)
(5) -ΔH1+2ΔH2+3ΔH3+3ΔH4-ΔH5 (2分) A(2分)
三、汽车尾气中有害气体的处理(15分)
【答案】(1) 吸收(2分) 180(2分) (2分)
(2) 还原(2分) (2分)
(3) (2分) BC (3分)
四.弱电解质的电离平衡(18分)
【答案】(1)因为冰醋酸未电离,无离子(2分)
(2)c<a<b(2分)
(3)c(2分)
(4)AC(2分,对一个1分,错一个0分)
(5)CH3COOHCH3COO-+H+(2分)
(6)减小(2分)
(7) HCl (2分) HCN(2分)
(8)B(2分)
五、利用多种方法除去硫化氢气体(14分)
【答案】(1) 作催化剂(或降低反应的活化能) (2分) 温度过低,反应速率太慢,温度过高,蛋白质变性(或硫杆菌失去活性),反应速率会下降(2分)
(2) 2H2S – 4e—= S2 + 4 H+ (2分) 22(2分)
(3)2H2S+O2=2S↓+2H2O(2分)
(4)K2CO3+H2S=KHCO3+KHS(2分)
(5)脱硫时H2S还原了部分Fe2O3,生成S和FeS(FeS附着在Fe2O3表面);脱硫剂再生时FeS被O2氧化,生成了Fe2O3和SO2(2分)
六.利用湿法炼锌废渣回收含锰高钴化合物(18分)
【答案】(1)增大固液接触面积,加快酸浸速率,提高浸取效率(2分)
(2) 将溶液中的氧化为,以便在后续调时除去元素 (2分)
破坏胶体,防止转化为胶体(2分)
(3) (2分)(2分)
(4) (2分) (2分)
(5) (2分) (2分)
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2024-2025学年高二化学上学期期末模拟卷
考试时间:60分钟 试卷满分:100分
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.测试范围:沪科版2020选必1第1~4章+选必二第1章。
4.难度系数:0.70
5.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量: H1、C12、N14、O16、Na23、Mg24、Al27、Si28、P31、S32、Cl35.5、K39、Ca40、Mn55、Fe56、Co59
一.元素周期表与元素周期律(18分)
1.W、X、Y、Z为原子序数依次增大的前四周期元素,W的原子是半径最小的原子,X的原子的L电子层的p能级上没有空轨道,Y的原子L电子层的p能级上只有一对成对电子,Z的基态原子未成对电子数是W、X、Y未成对电子数之和。回答下列问题:
(1)W、X、Y、Z分别为 、 、 、 (均填元素符号)。
(2)W的原子核外电子的电子云轮廓图形状为 。
(3)X、Y中第一电离能较大的是 (填元素符号),原因为 。
(4)Z有两种常见含氧酸根离子,其中酸性条件下的存在形式为 ,加入强碱后向另一种离子形式转化的离子方程式为 。
(5)某元素Q的基态原子最外层电子排布式为,那么Q的元素符号应为 ,其基态原子的轨道表示式为 。
【答案】(1) H (1分) N (1分) O (1分) Cr(1分)
(2)球形(2分)
(3) N (2分)N原子2p轨道处于半满状态,较稳定,所以第一电离能:N>O(2分)
(4) (2分) (2分)
(5) S (2分) (2分)
【解析】(1)根据分析,W、X、Y、Z分别为H、N、O、Cr;
(2)H原子核外电子排布是1s1,s能级的电子云轮廓图形状为球形;
(3)N的价电子排布式为2s22p3,O的价电子排布式为2s22p4,N原子2p轨道处于半满状态,较稳定,所以第一电离能:N>O;
(4)Cr有两种常见含氧酸根离子,分别是和,其中酸性条件下的存在形式为,加入强碱后向另一种离子形式转化的离子方程式为;
(5)np轨道已填充电子,说明ns轨道已经排满电子,则n-1=2,故n=3,元素Q的原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p4,故Q为S元素,其基态原子的轨道表示式为。
二、化学反应与能量变化的探究(17分)
2.按要求完成下列问题。
(1)用表示阿伏加德罗常数的值,在、时,完全燃烧生成和液态水的反应中,每有个电子转移时,放出的热量。则的摩尔燃烧焓的热化学方程式为 。
(2)已知氢气燃烧生成水的两个热化学方程式:;。请回答下列问题(表示b的绝对值):
①若完全燃烧生成水蒸气,则放出的热量 (填“>”“<”或“=”)。
②反应热的关系: (填“>”“<”或“=”)b。
(3)在、时,已知:C(s,石墨)的摩尔燃烧焓,的摩尔燃烧焓,的摩尔燃烧焓。计算时由C(s,石墨)和生成的反应焓变为 。
(4)某实验小组设计用的NaOH溶液与的盐酸置于如图所示的装置中进行测定中和热的实验。
①用环形玻璃搅拌棒,不能用铜质搅拌棒的原因是 。
②该实验小组做了三次实验,每次取盐酸和NaOH溶液各,并记录如表原始数据:
实验序号
起始温度t1/℃
终止温度t2/℃
温差(t2-t1)/℃
盐酸
NaOH溶液
平均值
1
25.1
24.9
25.0
28.3
3.3
2
25.1
25.1
25.1
27.0
1.9
3
25.1
25.1
25.1
28.6
3.5
已知盐酸、NaOH溶液密度均近似为,中和后混合液的比热容,则该反应的中和热 (保留到小数点后1位)。
(5)已知反应
① ②
③ ④
⑤
则 ,由图可知,若该反应自发,则该反应的 (填标号)。
A., B.,
C., D.,
【答案】(1) (3分)
(2) < (2分) >(2分)
(3)+226.7(2分)
(4) 铜棒易导致热量的散失 (2分) -56.8(2分)
(5) -ΔH1+2ΔH2+3ΔH3+3ΔH4-ΔH5 (2分) A(2分)
【解析】(1)1molCH4完全燃烧会转移8mol电子,每有个电子转移时,放出的热量,则1molCH4完全燃烧放出的热量,故的摩尔燃烧焓的热化学方程式为 ;
(2)①由于液态水气化需要吸收能量,则2molH2(g)完全燃烧生成水蒸气,则放出的热量<|b|kJ;
②如果都生成液态水,则2a=b,由于液态水气化需要吸收能量,则生成水蒸气时放出的热量会变小,反应热会变大,故反应热的关系:2a>b;
(3)根据题目已知有如下热化学方程式:
①C(s,石墨)+O2(g)═CO2(g) ;
②H2(g)+O2(g)═H2O(l) ;
③C2H2+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l) ;
由C(s,石墨)和生成的方程式为:2C(s,石墨)+=,根据盖斯定律,方程式2①+②-③可得2C(s,石墨)+=,故其=+226.7;
(4)①在测定中和热时,必须做好保温工作,环形铜质搅拌棒会导致较多的热量散失,影响测定结果;
②3次实验的前后温度差分别为:3.3℃,1.9℃,3.5℃,第2个数据应舍去,温差的平均值为3.4℃,50mL 0.5mol/L盐酸跟50mL 0.55mol/L氢氧化钠溶液的质量和为m=100mL×1g/mL=100g,,反应生成0.025mol水,代入公式Q=cm△T得生成0.025mol的水放出热量Q=×100g×3.4℃=1.4212kJ,即该实验测得的中和热△H=- -56.8;
(5)将方程式②+3③+3④-①-⑤得方程式,则ΔH=-ΔH1+2ΔH2+3ΔH3+3ΔH4-ΔH5;根据图知,随着温度的升高,ΔH—T△S减小,若该反应自发,说明ΔH-T△S<0,该反应前后气体的计量数增大,则△S>0,该反应为分解反应需要消耗能量,ΔH>0,故答案为A。
三、汽车尾气中有害气体的处理(15分)
3.汽车尾气中含有CO、NO等有害气体,对CO、NO进行无害化处理具有重要意义。回答下列问题:
(1)汽车尾气中NO生成过程的能量变化示意图如下:
该条件下,1molN2和1molO2完全反应生成NO,会 (填“吸收”或“放出”) kJ能量。N2的电子式为 。
(2)通过NO传感器可监测汽车尾气中NO的含量,其工作原理如图所示:
Pt电极上发生的是 反应(填“氧化”或“还原”)。NiO电极的电极反应式为 。
(3)利用催化技术可将汽车尾气中的CO和NO转化为CO2和N2,反应的化学方程式为。
①某温度下,在容积不变的密闭容器中通入CO和NO,测得不同时间CO的浓度如下:
时间/s
0
1
2
3
…
c(CO)/(×10-3mol·L-1)
3.60
3.05
2.85
2.75
…
用CO的浓度变化表示0~3s的平均反应速率为 mol·L-1·s-1(保留3位有效数字)。
②下列情况不能说明该反应达到化学平衡状态的是 (填标号)。
A.CO的浓度不再改变
B.容器中气体的质量保持不变
C.NO、CO、CO2、N2的物质的量之比为2∶2∶2∶1
D.相同时间内,反应消耗2molNO同时消耗1molN2
【答案】(1) 吸收(2分) 180(2分) (2分)
(2) 还原(2分) (2分)
(3) (2分) BC (3分)
【解析】(1)
该条件下,1mol N2和1mol O2完全反应断键需要吸收的能量是,生成2mol NO时形成化学键释放的能量是,吸收的热量大于放出的热量,所以是吸热反应,吸收的能量为1444kJ-1264kJ=180kJ;N原子之间有三对共用电子对,因此电子式为:。
(2)Pt电极上O2转化为O2-,化合价降低,发生还原反应;NiO电极上NO与O2-反应生成NO2,化合价升高,失去电子,电极反应式为:。
(3)①0~3s内CO浓度减少了3.60×10-3mol·L-1-2.75×10-3mol·L-1=8.5×10-4mol·L-1,用CO的浓度变化表示0~3s的平均反应速率为。
②A.CO的浓度不再改变,说明正、逆反应速率相等,该反应达到化学平衡状态,A不符合题意;
B.容器中气体的质量始终保持不变,不能据此说明该反应达到化学平衡状态,B符合题意;
C.NO、CO、CO2、N2的物质的量之比为2∶2∶2∶1,并不能说明正、逆反应速率相等,不能据此说明该反应达到化学平衡状态,C符合题意;
D.相同时间内,反应消耗2molNO同时消耗1molN2,说明正、逆反应速率相等,该反应达到化学平衡状态,D不符合题意;
答案选BC。
四.弱电解质的电离平衡(18分)
4.I.如图所示,一定温度下,冰醋酸加水稀释过程中溶液的导电能力曲线图,请回答。
(1)“O”点为什么不导电 。
(2)a、b、c三点的氢离子浓度由小到大的顺序为 。
(3)a、b、c三点中,醋酸的电离程度最大的一点是 。
(4)若使c点溶液中的提高,在如下措施中,可选择_____。
A.加热 B.加水 C.加Zn粒 D.加少量浓盐酸
II.已知25℃时,某些酸的电离平衡常数如下:
化学式
CH3COOH
H2CO3
HCN
电离平衡常数K1
1.8×10-5
4.3×10-7
4.9×10-10
电离平衡常数K2
——
5.6×10-11
——
(5)完成CH3COOH的电离方程式为 。
(6)向CH3COOH溶液中加入适量CH3COONa晶体以后,溶液中的c(H+) (填“增大”“减小”或“不变”)
(7)在相同条件下,有物质的量浓度相同、体积相等的HCl溶液、CH3COOH溶液和HCN溶液。
①溶液中,氢离子浓度最大的是 (用化学式表示)。
②同时加入足量的锌,则开始反应时, 速率最慢(用化学式表示)。
(8)则以下反应不能发生的是 。
A.CH3COOH+NaCN=CH3COONa+HCN
B.NaHCO3+NaCN=Na2CO3+HCN
C.NaCN+CO2+H2O=NaHCO3+HCN
D.2CH3COOH+=2CH3COO-+H2O+CO2↑
【答案】(1)因为冰醋酸未电离,无离子(2分)
(2)c<a<b(2分)
(3)c(2分)
(4)AC(2分,对一个1分,错一个0分)
(5)CH3COOHCH3COO-+H+(2分)
(6)减小(2分)
(7) HCl (2分) HCN(2分)
(8)B(2分)
【解析】(1)根据分析,O点不导电:因为冰醋酸未电离,无离子;
(2)醋酸电离产生氢离子和醋酸根,溶液中离子浓度大时溶液导电能力强,导电性强弱c<a<b,故氢离子浓度:c<a<b;
(3)溶液越稀,醋酸电离程度越大,故a、b、c三点中,醋酸的电离程度最大的一点是c;
(4)A. 加热能促进醋酸电离,故增大,A正确;
B. 加水促进醋酸电离,最终结果减小,B错误;
C. 加Zn粒,消耗氢离子,促进醋酸电离,故增大,C正确;
D. 加少量浓盐酸,氢离子浓度增大,抑制醋酸电离,减小,D错误;
故选AC;
(5)醋酸为弱酸,电离方程式为:CH3COOHCH3COO-+H+;
(6)向CH3COOH溶液中加入适量CH3COONa晶体以后,醋酸根浓度增大,醋酸电离平衡逆向移动,溶液中的c(H+)减小;
(7)弱酸的电离平衡常数越大,酸性越强,故酸性:CH3COOH>HCN。在相同条件下,有物质的量浓度相同、体积相等的HCl溶液、CH3COOH溶液和HCN溶液,氢离子浓度由大到小顺序为:HCl溶液、CH3COOH溶液和HCN溶液。
①溶液中,氢离子浓度最大的是HCl;
②同时加入足量的锌,氢离子浓度小的反应速率满,故则开始反应时,HCN速率最慢;
(8)A.酸性CH3COOH>HCN,故CH3COOH+NaCN=CH3COONa+HCN能发生,A不符合题意;
B.由表格可知酸性:H2CO3>HCN>HCO,故NaHCO3+NaCN=Na2CO3+HCN不能发生,B符合题意;
C. 由表格可知酸性:H2CO3>HCN,故NaCN+CO2+H2O=NaHCO3+HCN能发生,C不符合题意;
D. 由表格可知酸性CH3COOH> H2CO3,2CH3COOH+=2CH3COO-+H2O+CO2↑能发生,D不符合题意;
故选B。
五、利用多种方法除去硫化氢气体(14分)
5.硫化氢普遍存在于石油化工、煤化工排放的废气中,不仅危害人体健康,还会腐蚀设备。常用吸附氧化法、生物降解法、脱除法、电化学法等多种方法处理硫化氢。
(1)生物降解法。原理为、。硫杆菌存在时,FeSO4被氧化的速率是无菌时的倍,该菌的作用是 。该反应必须在适宜的温度下,才能有利于反应的进行,其原因可能是 。
(2)电化学法。利用如图所示的电化学装置处理工业尾气中的H2S,可实现硫元素的回收。电极甲上发生的电极反应为 。当有11molH2S参与反应,则有 molH+由负极区进入正极区。
(3)吸附氧化法。可用表面喷淋水的活性炭吸附氧化H2S,其反应原理如图所示。该方法的总反应化学方程式为 。
(4)热钾碱法。石化工业中常采用较高浓度的K2CO3溶液作为脱硫吸收剂。已知25℃,H2CO3的电离平衡常数分别为、;H2S的电离平衡常数分别为、。用K2CO3溶液吸收足量H2S的离子方程式为 。
(5)Fe2O3脱除法。Fe2O3脱硫和再生的可能反应机理如图所示。Fe2O3的脱硫和再生过程可描述为 。
【答案】(1) 作催化剂(或降低反应的活化能) (2分) 温度过低,反应速率太慢,温度过高,蛋白质变性(或硫杆菌失去活性),反应速率会下降(2分)
(2) 2H2S – 4e—= S2 + 4 H+ (2分) 22(2分)
(3)2H2S+O2=2S↓+2H2O(2分)
(4)K2CO3+H2S=KHCO3+KHS(2分)
(5)脱硫时H2S还原了部分Fe2O3,生成S和FeS(FeS附着在Fe2O3表面);脱硫剂再生时FeS被O2氧化,生成了Fe2O3和SO2(2分)
【解析】(1)硫杆菌存在时,FeSO4被氧化的速率是无菌时的3×105倍,加快反应速率,说明菌的作用是催化作用;该反应必须在适应的温度下,才能有利于反应的进行,其原因可能是温度过低,反应速率太慢,温度过高,蛋白质变性(或硫杆菌失去活性),反应速率会下降,即在适当温度下,硫杆菌活性最大,其催化效果最好;
(2)电池工作时,甲为负极,电子经外电路从甲流向乙,电极甲上的电极反应为2H2S – 4e—= S2 + 4 H+,为维持电解质中电荷守恒,2molH2S参与反应生成的4mol H+需要通过质子固体电解质膜进入正板区,当有11molH2S参与反应,则有22molH+由负极区进入正极区;
(3)由图可知,活性炭表面表面发生的反应为水膜中硫化氢与氧气反应生成硫和水,反应的总化学方程式为2H2S+O2=2S↓+2H2O;
(4)根据已知H2CO3的 , ;H2S的 ,,可知酸性H2CO3>H2S>>,结合强酸制弱酸的一般规律可知,用K2CO3溶液吸收H2S,其化学方程式为K2CO3+H2S=KHCO3+KHS;
(5)根据图示可知,脱硫时,部分Fe2O3转化成FeS,H2S被氧化成S,再生过程时,FeS与O2反应生成Fe2O3和SO2,Fe2O3脱硫剂的脱硫和再生过程可以描述为脱硫时H2S还原了部分Fe2O3,生成S和FeS(FeS附着在Fe2O3表面);脱硫剂再生时FeS被O2氧化,生成了Fe2O3和SO2;
六.利用湿法炼锌废渣回收含锰高钴化合物(18分)
6.钴及其化合物在制造合金、磁性材料、催化剂及陶瓷釉等方面有着广泛应用。一种从湿法炼锌产生的废渣(主要含的单质或氧化物)中富集回收得到含锰高钴成品的工艺如图:
已知溶液中相关离子开始沉淀和沉淀完全时的:
开始沉淀的
1.5
6.9
—
7.4
6.2
沉淀完全的
2.8
8.4
1.1
9.4
8.2
回答下列问题:
(1)“酸浸”前废渣需粉碎处理,目的是 。
(2)“过滤1”后的溶液中加入的作用是 。调之后,在过滤之前一般需要将其加热,其目的除使充分水解外,还能 。
(3)“氧化沉钴”中氧化还原反应的离子方程式为 、 。
(4)“除钴液”中主要的盐有 (写化学式),残留的浓度为 。
(5)是制备钴的氧化物的重要原料。如图为二水合草酸钴在空气中受热的质量变化曲线,曲线中及以上所得固体均为钴的氧化物。
通过计算确定C点剩余固体的化学成分为 (填化学式)。写出B点对应的物质与在发生反应的化学方程式: 。
【答案】(1)增大固液接触面积,加快酸浸速率,提高浸取效率(2分)
(2) 将溶液中的氧化为,以便在后续调时除去元素 (2分)
破坏胶体,防止转化为胶体(2分)
(3) (2分)(2分)
(4) (2分) (2分)
(5) (2分) (2分)
【解析】(1)在原料预处理过程中,粉碎固体原料能增大固体与液体的接触面积,从而加快酸浸的反应速率,提高浸取效率。
(2)由题表中数据可知,当Fe3+完全沉淀时,Co2+未开始沉淀,而当Fe2+完全沉淀时,Co2+已有一部分沉淀,因此为了除去溶液中的Fe元素且Co2+不沉淀,应先将Fe2+氧化为Fe3+再调节pH使Fe3+完全沉淀,则MnO2的作用是将Fe2+氧化为Fe3+,以便在后续调时除去元素。调之后,在过滤之前一般需要将其加热,其目的除使充分水解外,还能破坏胶体,防止转化为胶体。
(3)由流程分析可知,该过程发生两个氧化还原反应,根据流程分析中两个反应的反应物、产物与反应环境(pH=5),结合得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可写出两个离子方程式:、。
(4)由流程分析可知,“除钴液”中含有的金属阳离子主要是Zn2+和K+,而阴离子主要是“酸浸”步骤引入的,因此其中主要的盐有ZnSO4和K2SO4。当Co3+恰好完全沉淀时,溶液中,c(Co3+)=1.0×10-5mol•L-1,此时溶液pH=1.1,即c(H+ )=10-1.1mol•L-1,则,则,“除钴液”的pH=5,即c(H+)=10-5mol•L-1,则,此时溶液中。
(5)由图可知, 的质量为18.3g,其物质的量为0.1mol,Co元素质量为5.9g,C点钴氧化物质量为8.03g,氧化物中氧元素质量为8.03g-5.9g=2.13g,则氧化物中Co原子与O原子物质的量之比为0.1mol:=3:4,故C点剩余固体的化学成分为;B点对应物质的质量为14.7g,与其起始物质的质量相比减少18.3g-14.7g=3.6g,为结晶水的质量,故B点物质为,与氧气反应生成与二氧化碳,反应方程式为:。
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2024-2025学年高二化学上学期期末模拟卷
考试时间:60分钟 试卷满分:100分
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.测试范围:沪科版2020选必1第1~4章+选必二第1章。
4.难度系数:0.70
5.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量: H1、C12、N14、O16、Na23、Mg24、Al27、Si28、P31、S32、Cl35.5、K39、Ca40、Mn55、Fe56、Co59
一.元素周期表与元素周期律(18分)
1.W、X、Y、Z为原子序数依次增大的前四周期元素,W的原子是半径最小的原子,X的原子的L电子层的p能级上没有空轨道,Y的原子L电子层的p能级上只有一对成对电子,Z的基态原子未成对电子数是W、X、Y未成对电子数之和。回答下列问题:
(1)W、X、Y、Z分别为 、 、 、 (均填元素符号)。
(2)W的原子核外电子的电子云轮廓图形状为 。
(3)X、Y中第一电离能较大的是 (填元素符号),原因为 。
(4)Z有两种常见含氧酸根离子,其中酸性条件下的存在形式为 ,加入强碱后向另一种离子形式转化的离子方程式为 。
(5)某元素Q的基态原子最外层电子排布式为,那么Q的元素符号应为 ,其基态原子的轨道表示式为 。
二、化学反应与能量变化的探究(17分)
2.按要求完成下列问题。
(1)用表示阿伏加德罗常数的值,在、时,完全燃烧生成和液态水的反应中,每有个电子转移时,放出的热量。则的摩尔燃烧焓的热化学方程式为 。
(2)已知氢气燃烧生成水的两个热化学方程式:;。请回答下列问题(表示b的绝对值):
①若完全燃烧生成水蒸气,则放出的热量 (填“>”“<”或“=”)。
②反应热的关系: (填“>”“<”或“=”)b。
(3)在、时,已知:C(s,石墨)的摩尔燃烧焓,的摩尔燃烧焓,的摩尔燃烧焓。计算时由C(s,石墨)和生成的反应焓变为 。
(4)某实验小组设计用的NaOH溶液与的盐酸置于如图所示的装置中进行测定中和热的实验。
①用环形玻璃搅拌棒,不能用铜质搅拌棒的原因是 。
②该实验小组做了三次实验,每次取盐酸和NaOH溶液各,并记录如表原始数据:
实验序号
起始温度t1/℃
终止温度t2/℃
温差(t2-t1)/℃
盐酸
NaOH溶液
平均值
1
25.1
24.9
25.0
28.3
3.3
2
25.1
25.1
25.1
27.0
1.9
3
25.1
25.1
25.1
28.6
3.5
已知盐酸、NaOH溶液密度均近似为,中和后混合液的比热容,则该反应的中和热 (保留到小数点后1位)。
(5)已知反应
① ②
③ ④
⑤
则 ,由图可知,若该反应自发,则该反应的 (填标号)。
A., B.,
C., D.,
三、汽车尾气中有害气体的处理(15分)
3.汽车尾气中含有CO、NO等有害气体,对CO、NO进行无害化处理具有重要意义。回答下列问题:
(1)汽车尾气中NO生成过程的能量变化示意图如下:
该条件下,1molN2和1molO2完全反应生成NO,会 (填“吸收”或“放出”) kJ能量。N2的电子式为 。
(2)通过NO传感器可监测汽车尾气中NO的含量,其工作原理如图所示:
Pt电极上发生的是 反应(填“氧化”或“还原”)。NiO电极的电极反应式为 。
(3)利用催化技术可将汽车尾气中的CO和NO转化为CO2和N2,反应的化学方程式为。
①某温度下,在容积不变的密闭容器中通入CO和NO,测得不同时间CO的浓度如下:
时间/s
0
1
2
3
…
c(CO)/(×10-3mol·L-1)
3.60
3.05
2.85
2.75
…
用CO的浓度变化表示0~3s的平均反应速率为 mol·L-1·s-1(保留3位有效数字)。
②下列情况不能说明该反应达到化学平衡状态的是 (填标号)。
A.CO的浓度不再改变
B.容器中气体的质量保持不变
C.NO、CO、CO2、N2的物质的量之比为2∶2∶2∶1
D.相同时间内,反应消耗2molNO同时消耗1molN2
四.弱电解质的电离平衡(18分)
4.I.如图所示,一定温度下,冰醋酸加水稀释过程中溶液的导电能力曲线图,请回答。
(1)“O”点为什么不导电 。
(2)a、b、c三点的氢离子浓度由小到大的顺序为 。
(3)a、b、c三点中,醋酸的电离程度最大的一点是 。
(4)若使c点溶液中的提高,在如下措施中,可选择_____。
A.加热 B.加水 C.加Zn粒 D.加少量浓盐酸
II.已知25℃时,某些酸的电离平衡常数如下:
化学式
CH3COOH
H2CO3
HCN
电离平衡常数K1
1.8×10-5
4.3×10-7
4.9×10-10
电离平衡常数K2
——
5.6×10-11
——
(5)完成CH3COOH的电离方程式为 。
(6)向CH3COOH溶液中加入适量CH3COONa晶体以后,溶液中的c(H+) (填“增大”“减小”或“不变”)
(7)在相同条件下,有物质的量浓度相同、体积相等的HCl溶液、CH3COOH溶液和HCN溶液。
①溶液中,氢离子浓度最大的是 (用化学式表示)。
②同时加入足量的锌,则开始反应时, 速率最慢(用化学式表示)。
(8)则以下反应不能发生的是 。
A.CH3COOH+NaCN=CH3COONa+HCN
B.NaHCO3+NaCN=Na2CO3+HCN
C.NaCN+CO2+H2O=NaHCO3+HCN
D.2CH3COOH+=2CH3COO-+H2O+CO2↑
五、利用多种方法除去硫化氢气体(14分)
5.硫化氢普遍存在于石油化工、煤化工排放的废气中,不仅危害人体健康,还会腐蚀设备。常用吸附氧化法、生物降解法、脱除法、电化学法等多种方法处理硫化氢。
(1)生物降解法。原理为、。硫杆菌存在时,FeSO4被氧化的速率是无菌时的倍,该菌的作用是 。该反应必须在适宜的温度下,才能有利于反应的进行,其原因可能是 。
(2)电化学法。利用如图所示的电化学装置处理工业尾气中的H2S,可实现硫元素的回收。电极甲上发生的电极反应为 。当有11molH2S参与反应,则有 molH+由负极区进入正极区。
(3)吸附氧化法。可用表面喷淋水的活性炭吸附氧化H2S,其反应原理如图所示。该方法的总反应化学方程式为 。
(4)热钾碱法。石化工业中常采用较高浓度的K2CO3溶液作为脱硫吸收剂。已知25℃,H2CO3的电离平衡常数分别为、;H2S的电离平衡常数分别为、。用K2CO3溶液吸收足量H2S的离子方程式为 。
(5)Fe2O3脱除法。Fe2O3脱硫和再生的可能反应机理如图所示。Fe2O3的脱硫和再生过程可描述为 。
六.利用湿法炼锌废渣回收含锰高钴化合物(18分)
6.钴及其化合物在制造合金、磁性材料、催化剂及陶瓷釉等方面有着广泛应用。一种从湿法炼锌产生的废渣(主要含的单质或氧化物)中富集回收得到含锰高钴成品的工艺如图:
已知溶液中相关离子开始沉淀和沉淀完全时的:
开始沉淀的
1.5
6.9
—
7.4
6.2
沉淀完全的
2.8
8.4
1.1
9.4
8.2
回答下列问题:
(1)“酸浸”前废渣需粉碎处理,目的是 。
(2)“过滤1”后的溶液中加入的作用是 。调之后,在过滤之前一般需要将其加热,其目的除使充分水解外,还能 。
(3)“氧化沉钴”中氧化还原反应的离子方程式为 、 。
(4)“除钴液”中主要的盐有 (写化学式),残留的浓度为 。
(5)是制备钴的氧化物的重要原料。如图为二水合草酸钴在空气中受热的质量变化曲线,曲线中及以上所得固体均为钴的氧化物。
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答题卡
姓
名:
准考证号:
贴条形码区
注意事项
1。答题前,考生先将自己的姓名,准考证号填写清楚,并认真核准
考生禁填:
缺考标记
条形码上的姓名、准考证号,在规定位置贴好条形码。
口
违纪标记
2.
选择题必须用2B铅笔填涂:非选择题必用0.51m黑色签字笔
以上标志由监考人员用2B铅笔填涂
答趣,不得用铅笔或圆珠笔答题:字体工整、笔迹清晰。
3.请按题号顺序在各题目的答题区城内作答,超出区域书写的答案
选择题填涂样例:
无效:在草稿纸、试题卷上答题无效。
正确填涂■
4.
保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
错误填涂1【1【/刀
1.(18分)
(1
(2
(5)
2.(17分)
(1)
2】
(3)
(4》
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
3.(15分)
(1)
(2)
(3)
NB周ICDI
4.(18分)
(1)
(2)
(3)ANB剧CD
(4)AB剧ICD
(5)
(6
(7)
(8)ANB围gD
5.(14分)
(1)
(2)
3
(4》
(5)
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(1)
(2)
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