精品解析:河南省创新发展联盟2024-2025学年高三上学期11月期中质量检测 化学试题
2024-12-05
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2份
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33页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 河南省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.14 MB |
| 发布时间 | 2024-12-05 |
| 更新时间 | 2026-01-21 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-12-05 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/49119145.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
高三化学
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:人教版必修第一册、必修第二册、选择性必修1前两章。
5.可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Na23 S32 K39 Cu64
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共计42分。在每小题列出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列生产过程没有涉及化学变化的是
A. 裂解→以石油为原料制乙烯 B. 干馏→从煤中获取煤焦油
C. 热分解→由制备 D. 分馏→从石油中获得汽油、煤油等
【答案】D
【解析】
【详解】A.石油为原料裂解制乙烯,反应中生成新物质乙烯,存在化学变化,A错误;
B.煤的干馏发生复杂的物理化学变化,生成焦炉煤气、煤焦油和焦炭,B错误;
C.制备,反应生成新物质汞单质,化学变化,C错误;
D.石油分馏是依据物质的沸点不同将石油分成不同范围段的产物,没有新物质的生成属于物理变化,D正确;
故选D。
2. 实验室制备、纯化乙酸乙酯,下列操作错误的是
A. ①混合乙醇和浓硫酸 B. ②收集乙酸乙酯
C. ③分离乙酸乙酯和饱和碳酸钠溶液 D. ④提纯乙酸乙酯
【答案】D
【解析】
【详解】A.①混合乙醇和浓硫酸时,将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓倒入乙醇中,并不断搅拌,A项正确;
B.乙酸乙酯难溶于饱和碳酸钠溶液,且收集乙酸乙酯时,为防止倒吸,导管口应位于溶液液面上方,B项正确;
C.分离乙酸乙酯和饱和碳酸钠溶液时,先将下层液体放出,再将上层的乙酸乙酯从分液漏斗上口倒出,C项正确;
D.蒸馏时,需要控制蒸汽的温度,此时温度计水银球应位于支管口处,而装置④中温度计水银球插入液体中,D项错误;
故选D。
3. 研究表明I-可以作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂: △H<0;该过程一般通过如下步骤来实现:
① △H>0 (慢反应)
② △H<0 (快反应)
下列可以体现上述反应过程中能量变化的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】题干信息显示,总反应为放热反应,反应物的总能量高于生成物的总能量;反应①为吸热反应,反应②为放热反应;反应①为慢反应,反应②为快反应,则反应①的正反应的活化能大于反应②的。
【详解】A.总反应是放热反应,但反应①是放热反应且反应①的正反应的活化能小于反应②的,与题干信息不符,A不符合题意;
B.虽然总反应为放热反应,反应②为放热反应,反应①为吸热反应,但反应①的正反应的活化能小于反应②的,与题干信息不符,B不符合题意;
C.虽然总反应为放热反应,反应②为放热反应,但反应①也为放热反应,且反应①的正反应的活化能小于反应②的,与题干信息不符,C不符合题意;
D.总反应为放热反应,反应①为吸热反应,反应②为放热反应,且反应①的正反应的活化能大于反应②的,与题干信息相符,D符合题意;
故选D。
4. 某温度下,将一定量置于容积不变密闭容器中,发生反应: 。已知为压强平衡常数,分压代替浓度,分压=总压×物质的量分数。下列有关说法正确的是
A. 该反应在任何温度下均能自发进行
B. 若体积分数不再发生变化,则说明反应达到平衡状态
C. 若平衡后体系压强为,则该温度下平衡常数为
D. 若降温使体系中,则反应速率和产率均能提高
【答案】C
【解析】
【详解】A.,,根据可知,高温下该反应能自发进行,A项错误;
B.只有生成物是气体,因此体积分数始终不变,不能说明反应达到平衡状态,B项错误;
C.达平衡后,、、的物质的量分数为,分压分别为,故该温度下的平衡常数,C项正确;
D.降温时转化率提高,但反应速率降低,D项错误;
答案选C。
5. 下列说法正确的是
A. 、、热稳定性由弱到强
B. 、、的酸性由弱到强
C. 等物质的量的乙烷、乙烯、乙炔充分燃烧,消耗氧气的量由多到少
D. 与相同物质的量的恰好完全反应,消耗
【答案】C
【解析】
【详解】A.非金属性越强,简单氢化物越稳定,非金属性:,故、、热稳定性由强到弱,A项错误;
B.二氧化碳和次氯酸钠溶液或次氯酸钙溶液反应生成次氯酸,说明碳酸酸性大于次氯酸,B项错误;
C.烃燃烧通式为,则等物质的量的乙烷、乙烯、乙炔充分燃烧,所耗用氧气的量由多到少,C项正确;
D.与相同物质的量的恰好完全反应,则三种氯化物中所含的氯离子物质的量相等,故消耗,D项错误;
选C。
6. 下列冶炼金属的原理正确的是
A. 工业上电解制备金属 B. 加入溶液制备金属
C. 加热分解制备金属 D. 电解溶液制备金属钠
【答案】C
【解析】
【详解】A.氯化铝是共价化合物,工业上电解制备金属,A错误;
B.高温下,与熔融制备金属,B错误;
C.金属活动顺序表中排在铜后面的金属氧化物不稳定,受热分解生成金属单质,故加热分解制备金属银,C正确;
D.制备金属钠是通过电解熔融实现的,D错误;
故选C。
7. 为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 中含非极性键数目为
B. 的溶液中含有数目为
C. 标准状况下,中含氧原子数目为
D. 与足量S充分反应,转移电子数为
【答案】A
【解析】
【详解】A.为,含氧氧非极性键数目为,A正确;
B.无体积,无法计算物质的量,无法计算数目,B错误;
C.在标准状况下,呈固态,不能计算出物质的量,C错误;
D.与反应生成,为,转移电子数为,D错误;
故选A。
8. 下列关于各图像的解释或得出的结论正确的是
A. 由图甲可知,反应在A点一定达到平衡 B. 由图乙可知反应(无催化剂条件)的
C. 图丙时刻改变的条件可能是压强 D. 图丁A点处(浓度商)(平衡常数)
【答案】C
【解析】
【详解】A.A点时(反应物)(生成物),并不能说明各物质浓度不变,不一定达到平衡状态,A项不符合题意;
B.生成物的百分含量随温度的升高而增大,为曲线的最高点,生成物的百分含量达到最大值,即建立了相应温度下的平衡状态,继续升温,生成物的百分含量减小,说明升温平衡向逆反应方向移动,反应,B项不符合题意;
C.对反应前后气体分子数相等的化学反应,加压,反应速率增大,但平衡不移动,C项符合题意;
D.点位于曲线以上,表示超过该温度下的最大转化率,此时平衡会向逆反应方向移动,,D项不符合题意;
故选C。
9. 车叶草苷酸是传统消炎药材闭花耳草的活性成分之一,其结构简式如下图所示。下列有关车叶草苷酸的说法正确的是
A. 分子中有3种含氧官能团 B. 分子中所有原子在同一平面上
C. 存在分子中含有苯环的同分异构体 D. 该物质与足量钠反应可生成
【答案】C
【解析】
【详解】A.车叶草苷酸分子中含氧官能团有酯基、羟基、醚键、羧基,共4种,A项错误;
B.分子中含有饱和碳原子,这些碳原子都形成4个σ键,发生sp3杂化,则所有原子不可能在同一平面上,B项错误;
C.该分子中含有2个碳碳双键和3个环,还有羧基和酯基,不饱和度为7,而苯环的不饱和度为4,则可以构成苯环结构,存在分子中含有苯环的同分异构体,C项正确;
D.醚键和酯基与钠不反应,只有羟基和羧基与钠反应,该分子中含有5个羟基和1个羧基,所以该物质与足量钠反应可生成,D项错误;
故选C。
10. X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,X原子的最外层电子数是电子层数的3倍,Y、Z、W在周期表中互不相邻但位于同周期,且Y、Z原子的最外层电子数之和等于W原子的最外层电子数,W在该周期中原子半径最小。下列说法正确的是
A. 简单离子半径:X<Y B. X与Z能形成
C. 属于弱碱 D. W的含氧酸均为强酸
【答案】B
【解析】
【分析】X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,X原子的最外层电子数是电子层数的3倍,则X是O元素;Y、Z、W在周期表中互不相邻但位于同周期,则均位于第三周期,W在该周期中原子半径最小,则W是Cl元素;Y、Z原子的最外层电子数之和等于W原子的最外层电子数,且Y、Z、W在周期表中互不相邻,则Y为Mg;Z为P;据此回答;
【详解】A.简单离子半径,电子层数越多半径越大,层数相同时,序大径小,故,即,A项错误;
B.X与Z分别为O和P,与能形成,B项正确;
C.为,其属于中强碱,C项错误;
D.的含氧酸中为弱酸,D项错误;
故选B。
11. 在催化作用下,汽车废气中的与反应转化为和,反应历程和相对能量变化关系如下图所示(逸出后物质状态不发生变化,图中略去)。下列说法错误的是
A. 是反应的中间体 B. 该历程中存在非极性键的断裂与形成
C. 催化剂先吸附,后吸附 D. 反应过程中最大能垒(活化能)为
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,在反应历程中先生成,后消耗,因此其是反应的中间体,A项正确;
B.由图可知,反应历程中不存在非极性键的断裂,B项错误;
C.历程中催化剂首先吸附转化氮气,后吸附,C项正确;
D.反应过程中最大能垒(活化能)为,D项正确;
故选B。
12. 为达到实验目的,下列实验设计合理的是
选项
实验设计
实验目的
A
加热使升华
除去粉中的
B
取少量的样品于试管中,逐滴加入酸性高锰酸钾溶液
确定是否完全变质
C
向2支各盛有酸性溶液的试管中,分别加入溶液和溶液,记录溶液褪色所需的时间
探究浓度对反应速率的影响
D
称取相同质量的锌和铁,加入盛有浓度、体积均相同的盐酸的小烧杯中,观察实验现象
探究固体表面积对反应速率的影响
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.加热时与会发生反应I2+FeFeI2,A不符合题意;
B.可被酸性高锰酸钾溶液氧化,发生反应:10Cl-++16H+=2Mn2++5Cl2+8H2O,B不符合题意;
C.4mL0.01mol/LKMnO4溶液恰好褪色所需草酸物质的量为2×10-4mol,选项所给试剂的量能确保酸性高锰酸钾溶液褪色,不同浓度的草酸和相等浓度的高锰酸钾反应,草酸浓度越大反应速率越快,可以探究相同条件下溶液浓度对反应速率的影响,C符合题意;
D.锌和铁的化学成分不同,性质不同,与盐酸反应的快慢不同,D不符合题意;
故选C。
13. 海洋是一个远未充分开发的巨大化学资源宝库。以海水为原料可进行“海水淡化”“海水制盐”“海水提溴”“海水制镁”等。下列说法错误的是
A. “海水淡化”方法有蒸馏法、离子交换法等,其中蒸馏法最为经济
B. “海水制盐”:从海水获得粗盐是采取蒸发结晶方法
C. “海水提溴”(吹出法):“氯气氧化”时离子方程式为
D. “海水制镁”时,电解熔融制备单质镁
【答案】A
【解析】
【详解】A.我们知道实验室的常规蒸馏需要加热,工业上蒸馏法淡化海水时虽然与实验室的常规蒸馏不等同,但总体上说,蒸馏法淡化海水成本较高,A项错误;
B.的溶解度随温度变化小,故采用蒸发结晶方法获得粗盐,B项正确;
C.吹出法“海水提溴”时的氧化反应,是氯气把溴离子氧化为溴单质,则离子方程式为,C项正确;
D.镁是活泼金属,工业上通过电解熔融制取镁、同时得到副产物氯气,D项正确;
选A。
14. 催化氧化可获得,其主要反应如下:
反应Ⅰ. ;
反应Ⅱ. 。
将和的混合气体在压强、下置于不同密闭容器中反应,不同温度时乙烷的平衡转化率、乙烯的选择性[的选择性=%]如下图所示。下列说法错误的是
A. 压强:
B. 提高选择性措施可采用更高效催化剂
C. 条件下,随着温度的升高,选择性降低原因是反应Ⅱ占主导
D. 在210℃、条件下,平衡体系中的物质的量为
【答案】D
【解析】
【详解】A.相同温度下,增大压强,反应I、II均逆向移动,乙烷平衡转化率降低,,A正确;
B.高效催化剂可加快主反应抑制副反应,提高的选择性,B正确;
C.条件下,温度升高,反应I和反应II的平衡都会正向移动,由图可知,温度升高乙烷的转化率逐渐增大,但乙烯选择性却逐渐降低,说明温度升高的过程中,反应II占主导,且生成的抑制了反应I的进行,C正确;
D.压强为、温度为210℃时,乙烷的转化率为50%,乙烯的选择性为80%,参与反应I的乙烷为,反应I生成的乙烯、都是,参与反应II的乙烷为,反应II生成的是,反应达平衡时,生成的总物质的量为,D错误;
故选D。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 过氧化氢是重要的化工产品,广泛应用于绿色化学合成、医疗消毒等领域。回答下列问题:
(1)蒽醌法是过氧化氢主要生产方法,其生产过程可简单表示如下。从绿色化学角度评价该生产方法:_______。
(2)过氧化氢的分解反应为 。取过氧化氢水溶液,在一定温度下,测得的放出量,转换成浓度(c)如下表所示:
0
20
40
60
80
0.80
0.40
0.20
0.10
0.050
①反应时,测得体积(标准状况)为_______mL。
②,消耗的平均速率为_______。
③过氧化氢分解反应的平衡常数表达式为_______。
④分解速率受多种因素影响。实验测得一定温度时,其他不同条件下,浓度随时间的变化如下图所示。图甲、乙、丁中影响分解速率的因素依次是_______、_______、_______。对比图乙,图丙得到的信息为_______。
(3)已知氧化的反应:,有人认为该反应分两步进行:
第1步:;
第2步:_______。
(4)(过硫化氢)可以看成是中过氧键被过硫键替代。若分解为和,则被氧化与被还原的硫元素质量之比为_______。
【答案】(1)该法生产原子利用率是100%,符合“绿色化学工艺”
(2) ①. 224 ②. 0.01 ③. c(O2) ④. H2O2浓度 ⑤. 溶液的pH ⑥. Mn2+浓度 ⑦. 存在时,的溶液中的分解速率比的溶液中的快或存在时,溶液时分解速率最快
(3)
(4)1:1
【解析】
【小问1详解】
从生成过程图可知,该反应过程中原子利用率为100%,符合绿色化学工艺;
【小问2详解】
①反应20min时,过氧化氢的浓度变为0.4mol/L,说明分解的过氧化氢的物质的量n(H2O2)=(0.80-0.40)mol/L×0.05L=0.02mol,过氧化氢分解生成的氧气的物质的量n(O2)=0.01mol,标况下的体积V=n·Vm=0.01mol×22.4L/mol=0.224L=224mL;
②20~40min,消耗过氧化氢的浓度为(0.40-0.20)mol/L=0.20mol/L,则这段时间内的平均速率v===0.01mol/(L·min);
③H2O2分解反应为,平衡常数表达式K= c(O2);
④图甲中H2O2初始浓度不同,研究的是H2O2浓度对其分解速率的影响;图乙中初始pH不同,研究的是溶液的pH对分解速率的影响;图丁中Mn2+浓度不同,研究的是Mn2+浓度对H2O2分解速率的影响;甲、乙、丁中影响分解速率的因素依次是H2O2浓度、溶液的pH、Mn2+浓度;乙和丙其他条件都相同,丙中相对于乙多了3mg/L的Mn2+,从实验结果可知,存在时,的溶液中的分解速率比的溶液中的快或存在时,溶液时分解速率最快
【小问3详解】
已知氧化的反应:,有人认为该反应分两步进行:
第1步:,则总反应减去第1步反应可得第2步反应为;
【小问4详解】
若分解为和,分解的方程式为:,中S元素化合价为-1价,反应后S元素化合价由-1降低为-2价,共得8个电子,被还原,S元素化合价升高为0价,共失8个电子,被氧化,则被氧化与被还原的硫元素质量之比为1:1。
16. 硫酸铈铵[,熔点130℃,沸点330℃,微溶于水,不溶于乙醇,溶于无机酸]可用作分析试剂。某同学在实验室,以碳酸铈[含]矿石为原料制备硫酸铈铵的工艺流程如下图所示:
回答下列问题:
(1)“一系列操作”包括“研磨→硫酸酸浸→过滤”。
①下列仪器不需要的是_______(填仪器名称)。
②“硫酸酸浸”时,铈浸出率与温度的关系如图1所示,铈浸出率与硫酸浓度的关系如图2所示。工业生产应选择的温度是_______℃,适宜的硫酸浓度是_______。
(2)“碳化沉铈”时反应的离子方程式为_______。
(3)的溶液换算为质量体积浓度为_______。
(4)“氧化沉铈”时反应的化学方程式为_______。该步骤温度不能过高的原因是_______。反应完毕后,混合体系的温度升高至90℃,目的是_______。
(5)“制备”后溶液经蒸发浓缩、_______、过滤,最后用乙醇洗涤。选择乙醇洗涤的理由:降低产品的溶解度和_______。
【答案】(1) ①. 分液漏斗 ②. 95 ③. 3.0
(2)=
(3)49 (4) ①. 或 ②. 防止过氧化氢分解、一水合氨分解和挥发 ③. 使过氧化氢分解为水和氧气,除去过量的过氧化氢
(5) ①. 冷却结晶 ②. 乙醇的沸点低,易挥发,干燥快
【解析】
【分析】含铈矿石经过一系列操作,Ce3+进入溶液中,加入NH4HCO3溶液得到Ce2(CO3)3,加入0.5mol/LH2SO4溶液得到Ce2(SO4)3溶液,加入过氧化氢将三价Ce氧化为四价Ce,加入氨水控温在0~30℃,然后升温至90℃得到Ce(OH)4悬浊液,加入硫酸、硫酸铵得到硫酸铈铵晶体。
【小问1详解】
①研磨时需要用到研钵,过滤时用到漏斗和玻璃棒,则下列仪器不需要的是分液漏斗;
②由图1可知,适宜的温度为,温度再高,Ce的浸出率基本不变;由图2可知,硫酸的浓度为3.0mol/L时,Ce的浸出率最高;
【小问2详解】
步骤一中含Ce3+溶液与NH4HCO3反应生成Ce2(CO3)3,说明碳酸氢根电离出的碳酸根与结合,氢离子与其他的碳酸氢根结合成碳酸,故离子方程式为=;
【小问3详解】
质量体积浓度为×98g/mol=49g/L;
【小问4详解】
步骤三中与H2O2、NH3∙H2O反应生成,反应中元素的化合价由+3变为+4、过氧化氢中元素的化合价由变为,根据得失电子守恒、原子守恒可知,化学方程式为或;温度过氧化氢不稳定、氨水易挥发,故温度不能过高的原因是:防止过氧化氢分解、一水合氨分解和挥发;反应完全后,要将混合物升温至,目的是使过氧化氢分解为水和氧气,除去过量的过氧化氢;
【小问5详解】
步骤四反应完全后的溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤,得到晶体;硫酸铈铵微溶于水,不溶于乙醇,故最后用乙醇洗涤2~3次后,得到高纯硫酸铈铵晶体;选择乙醇洗涤的理由:降低产品的溶解度和乙醇的沸点低,易挥发,干燥快。
17. 叠氮化钠在汽车安全、有机合成等方面应用广泛,亚硝酸乙酯-水合肼法制备的实验装置(夹持仪器和控温装置均已省略)如下图所示。
实验步骤:将一定量的、加入装置甲的三颈烧瓶中,保持温度为0℃,滴加 30%盐酸(约为),生成的亚硝酸乙酯气体通入装有水合肼、、乙醇(作溶剂)的装置乙的三颈烧瓶中,控制反应温度为15℃,反应完毕后,图乙改为减压蒸馏装置进行减压蒸馏回收乙醇,降温结晶、过滤,得到叠氮化钠粗品,再用蒸馏水重结晶,得到产品。
回答下列问题:
(1)装置乙中仪器a的名称为_______。
(2)装置甲控温时所采取的措施是_______。
(3)装置甲生成(气体)的化学方程式为_______,装置乙生成的化学方程式为_______(还有生成)。
(4)进行减压蒸馏时,装置乙中X处连接的合适装置应为下图中的_______(填字母)。
A. B.
C. D.
(5)利用“分光光度法”检测产品纯度,其原理如下:与反应灵敏,生成红色配合物,在一定波长下测量红色溶液的吸光度,利用吸光度与关系曲线,可确定样品溶液中的。查阅文献可知,不同浓度的标准溶液,分别加入(足量)标准溶液,摇匀后测量吸光度,可绘制标准溶液的与吸光度的关系曲线如下图所示。
检测步骤如下:
①准确称量晶体,配制标准液(与文献浓度一致)。
②准确称量样品,配制成溶液,取待测溶液加入标准液,摇匀后测得吸光度为0.6。
步骤②中取用标准液_______mL,样品的质量分数为_______(保留四位有效数字)。
【答案】(1)球形冷凝管
(2)冰水浴 (3) ①. ②. (4)C
(5) ①. 5 ②.
【解析】
【分析】、,在温度为0℃,滴加盐酸,反应生成的亚硝酸乙酯,亚硝酸乙酯气体通入装有水合肼、、乙醇的装置乙的三颈烧瓶中,控制反应温度为15℃,反应生成,反应结束后经减压蒸馏装置回收乙醇,然后降温结晶、过滤,得到叠氮化钠粗品,再用蒸馏水重结晶,得到产品。
【小问1详解】
由仪器构造可知乙中仪器a为球形冷凝管;
【小问2详解】
甲保持温度为0℃,可采用冰水浴控制温度;
【小问3详解】
甲中、,在温度为0℃,滴加盐酸,反应生成的亚硝酸乙酯,反应方程式为:;亚硝酸乙酯气体通入装有水合肼、、乙醇的装置乙的三颈烧瓶中,控制反应温度为15℃,反应生成和乙醇,反应方程式:;
【小问4详解】
蒸馏时应选用直形冷凝管,且收集馏分的锥形不能选用单孔塞,可选用带有支管的锥形瓶,故C正确;
小问5详解】
根据文献记载,不同浓度的5.0mLNaN3标准溶液,分别加入5.0mL(足量)FeCl3标准溶液可得吸光度曲线图,所以取用的标准氯化铁溶液的体积为5mL,根据曲线图,吸光度0.6对应的c(N3-)为4.0×10-2mol·L-1,则0.28g产品中含有NaN3的质量为4.0×10-2 mol·L-1×0.1L×65g·mol-1=0.26g ,纯度为。
18. 将转化为、、、等化学品是研究热点。回答下列问题:
(1)已知以下信息:
ⅰ.、的燃烧热分别为和;
ⅱ. 。
反应的_______。关于该反应,在恒温恒容条件下,达到平衡状态的判断依据是_______(填字母)。
A.混合气体密度不变 B.容器内压强不变
C. D.不变
(2)一定温度和条件下,将和按体积比充入某容器中仅发生以下反应Ⅰ、Ⅱ,达平衡时,平衡转化率为80%,选择性为50%[的选择性]。
Ⅰ.;
Ⅱ.。
①的平衡转化率为_______。
②体系中的平衡分压为_______MPa(结果保留2位有效数字)。
③该温度下,反应Ⅱ的平衡常数_______(用平衡物质的量分数代替平衡浓度计算)。
(3)已知Arthenius经验公式为(为活化能,k为速率常数,与温度和催化剂有关,R和C为常数)。分别使用催化剂a、b、c进行和合成反应:,依据实验数据获得如下图所示曲线。在催化剂a作用下,反应的活化能_______;直线_______(填“b”或“c”)表示使用更高效的催化剂。
(4)在TK、下,等物质的量的与混合气体发生如下反应:。反应速率,、分别为正、逆反应速率常数,p为气体的分压(分压=总压×体积分数)。用气体分压表示的平衡常数,则转化率为20%时,_______。
【答案】(1) ①. -86.9 ②. AB
(2) ①. 50% ②. 0.48 ③. 1.2
(3) ①. 30.0 ②. c
(4)0.8
【解析】
【小问1详解】
已知:H2(g)、CH3OH(l)燃烧热△H分别为-285.8 kJ/ mol和-726.5 kJ/mol;
H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H1= -285.8 kJ/mol
CH3OH(l)+O2(g)= CO2(g)+2H2O(l)△H2= -726.5 kJ/mol
H2O(l)=H2O(g)△H3=+44 kJ/mol;
则CO2(g)+3H2(g)= CH3OH(l)+H2O(g)△H=△H1×3-△H2+△H3=-86.9 kJ/mol,故本题答案为:-86.9;
A.该反应中甲醇是液体,则反应过程中,气体质量发生变化,则恒容容器中密度是变量,当其不变时可以证明反应达到平衡,A正确;
B.该反应是气体分子数减小的反应,则恒容容器中压强是变量,当其不变时可以证明反应达到平衡,B正确;
C.当时,正逆反应速率不相等,反应不平衡,C错误;
D.是恒定不变的,其不变不能证明反应达到平衡,D错误;
故选AB;
【小问2详解】
CO2和H2按物质的量之比为1:4,设CO2的物质的量为1mol,H2的物质的量为4mol,反应I中CO2转化的物质的量为xmol,反应II中CO2转化的物质的量为ymol,可列出三段式:
CO2平衡转化率80%,CH4选择性为50%,故x+y=0.8,,解得x=0.4,y=0.4,
①的平衡转化率=;
②平衡时各物质的物质的量分数为:
则体系中的平衡分压为;
③结合②可知,平衡时各种物质的物质的量分数为:
该温度下,反应Ⅱ的平衡常数;
【小问3详解】
已知Arrhenius经验公式为,则,故图像的斜率为反应的活化能,反应的活化能Ea=kJ/mol=30.0 kJ/mol。
由图可知,c的活化能更低,催化剂的催化效率最高,故直线c表示使用更高效的催化剂时,Rlnk与的关系;
【小问4详解】
当反应达到平衡时,则; K、时,设起始时,则
反应的三段式为
所以,,所以、,。
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高三化学
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:人教版必修第一册、必修第二册、选择性必修1前两章。
5.可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Na23 S32 K39 Cu64
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共计42分。在每小题列出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 下列生产过程没有涉及化学变化的是
A. 裂解→以石油为原料制乙烯 B. 干馏→从煤中获取煤焦油
C. 热分解→由制备 D. 分馏→从石油中获得汽油、煤油等
2. 实验室制备、纯化乙酸乙酯,下列操作错误是
A. ①混合乙醇和浓硫酸 B. ②收集乙酸乙酯
C. ③分离乙酸乙酯和饱和碳酸钠溶液 D. ④提纯乙酸乙酯
3. 研究表明I-可以作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂: △H<0;该过程一般通过如下步骤来实现:
① △H>0 (慢反应)
② △H<0 (快反应)
下列可以体现上述反应过程中能量变化的是
A. B.
C. D.
4. 某温度下,将一定量置于容积不变密闭容器中,发生反应: 。已知为压强平衡常数,分压代替浓度,分压=总压×物质的量分数。下列有关说法正确的是
A. 该反应在任何温度下均能自发进行
B. 若体积分数不再发生变化,则说明反应达到平衡状态
C. 若平衡后体系压强为,则该温度下的平衡常数为
D. 若降温使体系中,则反应速率和产率均能提高
5. 下列说法正确的是
A. 、、热稳定性由弱到强
B. 、、酸性由弱到强
C. 等物质的量的乙烷、乙烯、乙炔充分燃烧,消耗氧气的量由多到少
D. 与相同物质量的恰好完全反应,消耗
6. 下列冶炼金属的原理正确的是
A. 工业上电解制备金属 B. 加入溶液制备金属
C. 加热分解制备金属 D. 电解溶液制备金属钠
7. 为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 中含非极性键数目为
B. 的溶液中含有数目为
C. 标准状况下,中含氧原子数目为
D. 与足量S充分反应,转移电子数为
8. 下列关于各图像的解释或得出的结论正确的是
A. 由图甲可知,反应在A点一定达到平衡 B. 由图乙可知反应(无催化剂条件)的
C. 图丙时刻改变的条件可能是压强 D. 图丁A点处(浓度商)(平衡常数)
9. 车叶草苷酸是传统消炎药材闭花耳草的活性成分之一,其结构简式如下图所示。下列有关车叶草苷酸的说法正确的是
A. 分子中有3种含氧官能团 B. 分子中所有原子在同一平面上
C. 存在分子中含有苯环的同分异构体 D. 该物质与足量钠反应可生成
10. X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,X原子的最外层电子数是电子层数的3倍,Y、Z、W在周期表中互不相邻但位于同周期,且Y、Z原子的最外层电子数之和等于W原子的最外层电子数,W在该周期中原子半径最小。下列说法正确的是
A. 简单离子半径:X<Y B. X与Z能形成
C. 属于弱碱 D. W的含氧酸均为强酸
11. 在催化作用下,汽车废气中的与反应转化为和,反应历程和相对能量变化关系如下图所示(逸出后物质状态不发生变化,图中略去)。下列说法错误的是
A. 是反应的中间体 B. 该历程中存在非极性键的断裂与形成
C. 催化剂先吸附,后吸附 D. 反应过程中最大能垒(活化能)为
12. 为达到实验目的,下列实验设计合理的是
选项
实验设计
实验目的
A
加热使升华
除去粉中的
B
取少量的样品于试管中,逐滴加入酸性高锰酸钾溶液
确定是否完全变质
C
向2支各盛有酸性溶液的试管中,分别加入溶液和溶液,记录溶液褪色所需的时间
探究浓度对反应速率的影响
D
称取相同质量的锌和铁,加入盛有浓度、体积均相同的盐酸的小烧杯中,观察实验现象
探究固体表面积对反应速率的影响
A. A B. B C. C D. D
13. 海洋是一个远未充分开发的巨大化学资源宝库。以海水为原料可进行“海水淡化”“海水制盐”“海水提溴”“海水制镁”等。下列说法错误的是
A. “海水淡化”方法有蒸馏法、离子交换法等,其中蒸馏法最为经济
B. “海水制盐”:从海水获得粗盐是采取蒸发结晶方法
C. “海水提溴”(吹出法):“氯气氧化”时离子方程式为
D. “海水制镁”时,电解熔融制备单质镁
14. 催化氧化可获得,其主要反应如下:
反应Ⅰ. ;
反应Ⅱ. 。
将和的混合气体在压强、下置于不同密闭容器中反应,不同温度时乙烷的平衡转化率、乙烯的选择性[的选择性=%]如下图所示。下列说法错误的是
A. 压强:
B. 提高选择性措施可采用更高效催化剂
C. 条件下,随着温度的升高,选择性降低原因是反应Ⅱ占主导
D. 在210℃、条件下,平衡体系中的物质的量为
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 过氧化氢是重要的化工产品,广泛应用于绿色化学合成、医疗消毒等领域。回答下列问题:
(1)蒽醌法是过氧化氢主要生产方法,其生产过程可简单表示如下。从绿色化学角度评价该生产方法:_______。
(2)过氧化氢分解反应为 。取过氧化氢水溶液,在一定温度下,测得的放出量,转换成浓度(c)如下表所示:
0
20
40
60
80
0.80
0.40
0.20
0.10
0.050
①反应时,测得体积(标准状况)为_______mL。
②,消耗的平均速率为_______。
③过氧化氢分解反应的平衡常数表达式为_______。
④分解速率受多种因素影响。实验测得一定温度时,其他不同条件下,浓度随时间的变化如下图所示。图甲、乙、丁中影响分解速率的因素依次是_______、_______、_______。对比图乙,图丙得到的信息为_______。
(3)已知氧化的反应:,有人认为该反应分两步进行:
第1步:;
第2步:_______。
(4)(过硫化氢)可以看成是中过氧键被过硫键替代。若分解为和,则被氧化与被还原的硫元素质量之比为_______。
16. 硫酸铈铵[,熔点130℃,沸点330℃,微溶于水,不溶于乙醇,溶于无机酸]可用作分析试剂。某同学在实验室,以碳酸铈[含]矿石为原料制备硫酸铈铵的工艺流程如下图所示:
回答下列问题:
(1)“一系列操作”包括“研磨→硫酸酸浸→过滤”。
①下列仪器不需要的是_______(填仪器名称)。
②“硫酸酸浸”时,铈浸出率与温度的关系如图1所示,铈浸出率与硫酸浓度的关系如图2所示。工业生产应选择的温度是_______℃,适宜的硫酸浓度是_______。
(2)“碳化沉铈”时反应的离子方程式为_______。
(3)的溶液换算为质量体积浓度为_______。
(4)“氧化沉铈”时反应的化学方程式为_______。该步骤温度不能过高的原因是_______。反应完毕后,混合体系的温度升高至90℃,目的是_______。
(5)“制备”后溶液经蒸发浓缩、_______、过滤,最后用乙醇洗涤。选择乙醇洗涤的理由:降低产品的溶解度和_______。
17. 叠氮化钠在汽车安全、有机合成等方面应用广泛,亚硝酸乙酯-水合肼法制备的实验装置(夹持仪器和控温装置均已省略)如下图所示。
实验步骤:将一定量的、加入装置甲的三颈烧瓶中,保持温度为0℃,滴加 30%盐酸(约为),生成的亚硝酸乙酯气体通入装有水合肼、、乙醇(作溶剂)的装置乙的三颈烧瓶中,控制反应温度为15℃,反应完毕后,图乙改为减压蒸馏装置进行减压蒸馏回收乙醇,降温结晶、过滤,得到叠氮化钠粗品,再用蒸馏水重结晶,得到产品。
回答下列问题:
(1)装置乙中仪器a的名称为_______。
(2)装置甲控温时所采取的措施是_______。
(3)装置甲生成(气体)的化学方程式为_______,装置乙生成的化学方程式为_______(还有生成)。
(4)进行减压蒸馏时,装置乙中X处连接的合适装置应为下图中的_______(填字母)。
A. B.
C. D.
(5)利用“分光光度法”检测产品纯度,其原理如下:与反应灵敏,生成红色配合物,在一定波长下测量红色溶液的吸光度,利用吸光度与关系曲线,可确定样品溶液中的。查阅文献可知,不同浓度的标准溶液,分别加入(足量)标准溶液,摇匀后测量吸光度,可绘制标准溶液的与吸光度的关系曲线如下图所示。
检测步骤如下:
①准确称量晶体,配制标准液(与文献浓度一致)。
②准确称量样品,配制成溶液,取待测溶液加入标准液,摇匀后测得吸光度为0.6。
步骤②中取用标准液_______mL,样品的质量分数为_______(保留四位有效数字)。
18. 将转化为、、、等化学品是研究热点。回答下列问题:
(1)已知以下信息:
ⅰ.、的燃烧热分别为和;
ⅱ. 。
反应的_______。关于该反应,在恒温恒容条件下,达到平衡状态的判断依据是_______(填字母)。
A.混合气体密度不变 B.容器内压强不变
C. D.不变
(2)一定温度和条件下,将和按体积比充入某容器中仅发生以下反应Ⅰ、Ⅱ,达平衡时,平衡转化率为80%,选择性为50%[的选择性]。
Ⅰ.;
Ⅱ.。
①的平衡转化率为_______。
②体系中的平衡分压为_______MPa(结果保留2位有效数字)。
③该温度下,反应Ⅱ平衡常数_______(用平衡物质的量分数代替平衡浓度计算)。
(3)已知Arthenius经验公式为(为活化能,k为速率常数,与温度和催化剂有关,R和C为常数)。分别使用催化剂a、b、c进行和合成反应:,依据实验数据获得如下图所示曲线。在催化剂a作用下,反应的活化能_______;直线_______(填“b”或“c”)表示使用更高效的催化剂。
(4)在TK、下,等物质的量的与混合气体发生如下反应:。反应速率,、分别为正、逆反应速率常数,p为气体的分压(分压=总压×体积分数)。用气体分压表示的平衡常数,则转化率为20%时,_______。
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