内容正文:
2025届普通高等学校招生全国统一考试大联考(高三)
化学(人教版)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级、考场号、座位号、考生号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.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:N-14 O-16 Na-23
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42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. 关于下列图片的说法错误的是
A. 图甲溶洞的形成与石灰岩、水和空气中的之间发生的反应有关
B. 常温下液氯与铁不反应,可用如图乙钢瓶储存液氯
C. 图丙汽车尾气催化转化器中发生了和转化为C和的反应
D. 图丁中浓硫酸与蔗糖的反应体现了浓硫酸的脱水性和强氧化性
2. 近年来,我国大力推动科技自立自强、建设高水平创新型基础设施。下列有关基础设施的说法错误的是
A. 高性能镁铝合金材料建造的人行天桥—合金的硬度一般大于其成分金属
B. 摩天大楼的玻璃表面常含纳米氧化钛涂层—纳米氧化钛属于胶体,能产生丁达尔效应
C. 单晶硅板光伏发电基地—单晶硅可作太阳能电池的半导体材料
D. 大型隧道建设使用的盾构机刀片需要钎涂金刚石材料—金刚石是高硬度的共价晶体
3. 可用作汽车安全气囊的气体发生剂,易溶于水,其水溶液显弱碱性。遇到撞击时发生反应。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 中所含电子的数目为
B. 水溶液中所含的数目为
C. 常温常压下,中所含键的数目为
D. 生成时,转移的电子数目为
4. 下列化学反应对应的离子方程式正确的是
A. 向溶液中加入至溶液为碱性:
B. 向溶液中通入少量:
C. 向酸性溶液中通入:
D. 将加入醋酸溶液中:
5. 下列对物质的性质描述与化学实验不具有对应关系的是
选项
物质
性质
化学实验
A
密度大于空气
向上排空气法收集
B
浓溶液具有强氧化性
铁、铝插入浓硝酸中钝化
C
水溶液呈碱性
与澄清石灰水混合有白色沉淀产生
D
漂白性
溶液使品红溶液褪色
A. A B. B C. C D. D
6. 氯及其化合物在生产生活中应用广泛,下列为氯元素的“价一类”二维图。
下列叙述错误的是
A. 为强酸、Z为弱酸
B. 与X的浓溶液混合可制备Y
C. Z在一定条件下可转化为X
D. Y与反应生成和时转移电子
7. 一种具有强配位能力的试剂的结构如图所示,其常用于萃取溶液中的过渡金属离子。X、Y、Z、W、M是原子序数依次递增的五种短周期主族元素,其中Z和W同主族,M的最外层电子数等于X与Z的最外层电子数之和。
下列说法正确的是
A. 原子半径: B. 常见单质的稳定性:
C. 含氧酸的酸性: D. 简单氢化物的沸点:
8. 已知:氰化钠水溶液呈碱性。利用氰化钠可冶炼金,其工艺流程如下:
下列说法错误的是
A. “浸金”中作络合剂,将转化为浸出
B. “沉金”中作还原剂,将还原为
C. “转化”中发生反应的离子方程式为
D. 溶液在坩埚中经蒸发结晶可获得固体
9. 下列热化学方程式中正确的是
A. 在催化下分解生成放热:
B. 和发生中和反应生成的反应热为:
C. 的燃烧热为,完全燃烧的热化学方程式:
D. 在浓硫酸作用下,和发生酯化反应放热25.6kJ:
10. 常温下,实验室中利用如图所示装置进行实验,a、b、c装置中加入的实验药品和c装置中的实验现象如表,其中叙述错误的是
选项
a中的物质
b中的物质
c中的物质
c中的实验现象
A
醋酸
硅酸钠溶液
有白色沉淀产生
B
浓氨水
硝酸银溶液
先产生沉淀,一段时间后沉淀溶解
C
浓硫酸
淀粉溶液
溶液逐渐变为蓝色
D
浓盐酸
硫化钠饱和溶液
有黄色沉淀产生
A. A B. B C. C D. D
11. 碳酸氢钠催化氢化制备甲酸盐是现代储氢的新研究方向,其可能的反应历程如图所示。
下列说法错误的是
A. 物质L和均为反应的催化剂
B. 反应过程中发生了极性键和非极性键的断裂和形成
C. 总反应的离子方程式为
D. 用代替,反应可得
12. 已知和经过两种途径转化为的反应如下:途径Ⅰ:①;②;途径Ⅱ:③;④。其反应过程的能量变化如图所示,已知的单位为。
下列说法错误的是
A. 途径Ⅰ中反应的
B. 途径Ⅱ中转化为的反应速率是由反应③决定的
C. 途径Ⅰ和途径Ⅱ总反应的焓变:
D. 途径Ⅱ过程中,物质很难大量积累
13. 一定温度下,向某1L恒容密闭容器中充入1.0mol发生反应 ,测定实验数据得到和的曲线如图所示。下列说法错误的是
A. 的分解反应在高温条件下能自发进行
B. 若平衡时压缩容器体积,反应重新达到平衡,曲线Ⅰ的g点可能变为c点
C. 若平衡时升高温度,反应重新达到平衡,曲线Ⅱ的h点可能变为e点
D. 该温度下,反应的平衡常数
14. 已知反应 ,在三个不同容积的恒容密闭容器中分别充入与,恒温条件下,测得平衡时的转化率与体系压强如表。
序号
温度℃
容器容积/L
平衡转化率
体系平衡压强
①
200
50%
②
200
70%
③
350
50%
下列说法错误的是
A. 初始反应速率:①②
B.
C. 容器容积:
D. 若从实验②的容器中取走部分,的转化率不变
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 铁及其化合物在生产、生活中有着重要作用。回答下列问题。
(1)从物质类别和元素价态角度分析,下列说法错误的是_______(填选项字母)。
A. 高温下,与水蒸气反应生成
B. 在潮湿空气中放置一段时间,会转化为
C. 可以向溶液中放入少量粉,以防止溶液变质
D. 胶体可以用滤纸过滤分离出纳米颗粒
(2)利用溶液和覆铜板制作图案:取一小块覆铜板,用油性笔在覆铜板上画上设计好的图案,然后浸入盛有溶液的烧杯中。过一段时间后,取出覆铜板并用水清洗干净。
①该过程发生反应的离子方程式为_______。
②检验反应后溶液中生成的化学试剂为_______(填化学式)。
(3)工业上常利用溶液浸取黄铁矿制备绿矾,浸取过程中,黄铁矿中的硫元素最终以形式进入溶液中,则该反应中氧化剂与还原剂的化学计量数之比为_______。
(4)高铁酸钠是一种新型污水处理剂。以次氯酸钠和氯化铁为原料,在溶液中反应可制备高铁酸钠。
①写出制备高铁酸钠的离子方程式:_______。
②若反应过程中转移了电子,则还原产物的物质的量为_______。
(5)某小组在探究氯水与溶液反应生成的实验中,加入检验时,观察到溶液先变红,片刻红色褪去。将褪色后的溶液均分成两份,向其中一份褪色后的溶液中滴加溶液,无明显现象。向另一份褪色后的溶液中滴加溶液,又观察到溶液先变红,片刻红色褪去的现象,继续滴加溶液至过量,最终溶液变为红色。则开始时红色褪去的原因是_______。
16. 六水合碘酸钙为白色微溶于水的晶体,主要用作防臭剂、药物和食品添加剂。某实验小组利用如图所示装置制备,然后加入制备六水合碘酸钙。回答下列问题:
Ⅰ.六水合碘酸钙的制备。
i.将碘单质溶于碘化钾溶液中配制成碘液;
ii.按图组装仪器并检查装置气密性,然后向仪器中添加药品;
iii.打开,缓慢向装置A中滴加浓盐酸制备氯气;
iv.当装置C中黄褐色的碘液变为无色时,关闭,停止制备氯气;
v.打开活塞,向装置中通入一段时间;
vi.打开玻璃塞M,向装置C中缓慢加入固体,至溶液接近中性;
vii.充分反应后经抽滤、洗涤、常温干燥得到六水合碘酸钙。
(1)碘化钾能够增大单质碘在水中的溶解度的原因为_______(用离子方程式表示)。
(2)盛放浓盐酸的仪器名称为_______;试剂X为_______。
(3)装置C中氯气将氧化为碘酸的化学方程式为_______。
(4)步骤v的目的为_______。
(5)证明步骤vii中沉淀已洗涤干净的方法为_______。
Ⅱ.产品中碘酸钙晶体含量的测定。
i.准确称取粗产品于碘量瓶中,加入醋酸和稍过量的溶液,配制成溶液,量取于锥形瓶中,用标准溶液滴定至浅黄色,加入2滴淀粉溶液,继续滴定至终点,平行测定三次后取平均值,消耗标准溶液。
ii.空白实验:不取产品,其余试剂用量和步骤相同,消耗标准溶液。
已知:;。
(6)碘酸钙晶体[,]的纯度为_______;若未进行空白实验,则测定结果将_______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
17. 亚硝酰氯是有机合成中的重要试剂,可由与反应得到,热化学方程式为 。回答下列问题。
(1)已知几种化学键的键能数据如下:
化学键
中的
氮氧键
中的
氯氮键
中的
氮氧键
键能
630
243
a
607
则_______。
(2)的正、逆反应速率的表达式分别为、(、代表正、逆反应的速率常数,其与温度、催化剂等因素有关),该反应的平衡常数_______(用含、的代数式表示)。
(3)若向绝热恒容密闭容器中充入物质的量之比为的和进行上述反应,能判断该反应已达到化学平衡状态的是_______(填选项字母)。
a.和的体积比保持不变
b.
c.混合气体的平均相对分子质量保持不变
d.该反应平衡常数保持不变
(4)向某密闭容器中充入和发生上述反应,不同条件下达到平衡时的转化率为,在时和时的图像如图所示。
①该反应的_______0(填“”“”或“”)。
②曲线a表示与_______(填“p”或“T”)的关系曲线,原因为_______。
③x、y、z三点平衡常数、、的大小关系为_______。
④在y点对应条件下,该反应的平衡常数_______(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的显分数)。
18. 以某镍钴渣(主要成分为、、,还含有少量、、、和)为原料回收制备和的工艺流程如图所示:
已知:①“酸浸”后钴、镍、锰、铁均以价离子形式存在于溶液中。
②该流程条件下:,。
回答下列问题:
(1)“酸浸”前,需将镍钴渣磨碎,其目的是_______。
(2)“酸浸”时的作用是_______。
(3)“酸浸”时发生反应的离子方程式为_______。
(4)“浸渣”的主要成分为_______(填化学式)。
(5)“沉铜”时能够沉铜但不能沉铁的原因为_______。
(6)“沉铁、锰”时生成的化学方程式为_______。
(7)“沉铁、锰”时若不加入,则生成时,产生的物质的量为_______。
(8)已知和两种萃取剂对金属离子的萃取率与的关系如图所示,则工艺流程中应选择的最佳萃取剂是_______(填“”或“”),该萃取剂使用的最佳在_______左右(填选项字母)。
a.3 b.4 c.5 d.6
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2025届普通高等学校招生全国统一考试大联考(高三)
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注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、班级、考场号、座位号、考生号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.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:N-14 O-16 Na-23
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42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. 关于下列图片的说法错误的是
A. 图甲溶洞的形成与石灰岩、水和空气中的之间发生的反应有关
B. 常温下液氯与铁不反应,可用如图乙钢瓶储存液氯
C. 图丙汽车尾气催化转化器中发生了和转化为C和的反应
D. 图丁中浓硫酸与蔗糖的反应体现了浓硫酸的脱水性和强氧化性
【答案】C
【解析】
【详解】A.溶洞的形成涉及的反应有CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2和Ca(HCO3)2=CaCO3+CO2+H2O,与石灰岩、水和空气中的之间发生的反应有关,A正确;
B.铁在氯气中燃烧生成FeCl3,常温下液氯与铁不反应,可用如图乙钢瓶储存液氯,B正确;
C.汽车尾气催化转化器中CO和NO转化为CO2和N2,C错误;
D.蔗糖的分子式为C12H22O11,浓硫酸与蔗糖的反应先变黑色,有C生成,体现了浓硫酸的脱水性,C再与浓硫酸加热反应生成CO2和SO2,体现了强氧化性,D正确;
故选C。
2. 近年来,我国大力推动科技自立自强、建设高水平创新型基础设施。下列有关基础设施的说法错误的是
A. 高性能镁铝合金材料建造的人行天桥—合金的硬度一般大于其成分金属
B. 摩天大楼的玻璃表面常含纳米氧化钛涂层—纳米氧化钛属于胶体,能产生丁达尔效应
C. 单晶硅板光伏发电基地—单晶硅可作太阳能电池的半导体材料
D. 大型隧道建设使用的盾构机刀片需要钎涂金刚石材料—金刚石是高硬度的共价晶体
【答案】B
【解析】
【详解】A.合金的硬度一般大于其成分金属,A正确;
B.纳米氧化钛属于纯净物,不是胶体,B错误;
C.单晶硅可作太阳能电池的半导体材料,C正确;
D.金刚石具有空间网状结构,是高硬度的共价晶体,D正确;
故选B。
3. 可用作汽车安全气囊的气体发生剂,易溶于水,其水溶液显弱碱性。遇到撞击时发生反应。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 中所含电子的数目为
B. 水溶液中所含的数目为
C. 常温常压下,中所含键的数目为
D. 生成时,转移的电子数目为
【答案】D
【解析】
【详解】A.6.5gNaN3的物质的量为,一个NaN3含有11+3×7=32个电子,0.1mol NaN3所含电子的物质的量为0.1×32mol=3.2mol电子,数目是3.2NA,A错误;
B.NaN3水溶液显弱碱性,说明能发生水解,因此1 L0.1mol·L-1 NaN3水 溶 液中所含的数目小于0.1NA,B错误;
C.常温常压下,14 g N2 的物质的量为所含 π键的数目为0.5×2NA=NA,C错误;
D.根据反应的方程式可知,反应中钠的化合价从+1变为0价,得1个电子,生成3molN2气体,钠得电子2mol,则生成0.3 mol N2时,转移的电子的物质的量为0.2mol,数目为0.2NA,D正确;
故选D。
4. 下列化学反应对应的离子方程式正确的是
A. 向溶液中加入至溶液为碱性:
B. 向溶液中通入少量:
C. 向酸性溶液中通入:
D. 将加入醋酸溶液中:
【答案】A
【解析】
【详解】A.向Na2Cr2O7溶液中加入NaOH至溶液为碱性,重铬酸根离子转化为铬酸根离子,离子方程式为:+2OH−=2+H2O,A正确;
B.Ⅰ-的还原性大于Fe2+,故向FeI2溶液中通入少量Cl2,优先与Ⅰ-反应:2Ⅰ-+Cl2=Ⅰ2+2Cl-,B错误;
C.所给离子方程式电荷不守恒,向KMnO4溶液中通入SO2的离子方程式为:2+5SO2+2H2O=2Mn2++5+4H+,C错误;
D.醋酸为弱酸,不能拆,将CuO加入醋酸溶液中:CuO+2CH3COOH=Cu2++2CH3COO-+H2O,D错误;
故答案为A。
5. 下列对物质的性质描述与化学实验不具有对应关系的是
选项
物质
性质
化学实验
A
密度大于空气
向上排空气法收集
B
浓溶液具有强氧化性
铁、铝插入浓硝酸中钝化
C
水溶液呈碱性
与澄清石灰水混合有白色沉淀产生
D
漂白性
溶液使品红溶液褪色
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.NO2的密度大于空气,可以用向上排空气法收集NO2,A不符合题意;
B.浓硝酸具有强氧化性,可以使铁铝发生钝化,B不符合题意;
C.NaHCO3水溶液呈碱性,说明发生水解,NaHCO3与澄清石灰水混合有白色沉淀产生,是因为 与 OH-、Ca2+发生反应生成了CaCO3沉淀,与 的水解没有对应关系,C符合题意;
D.NaClO具有强氧化性、漂白性,能够使品红溶液褪色,D不符合题意;
答案选C。
6. 氯及其化合物在生产生活中应用广泛,下列为氯元素的“价一类”二维图。
下列叙述错误的是
A. 为强酸、Z为弱酸
B. 与X的浓溶液混合可制备Y
C. Z在一定条件下可转化为X
D. Y与反应生成和时转移电子
【答案】D
【解析】
【详解】A.HClO4为强酸、HClO为弱酸,A 正确;
B.NaClO与HCl的浓溶液混合可制备Cl2,反应的方程式为NaClO+2HCl(浓)=NaCl+Cl2↑+H2O,B正确;
C.HClO 在光照条件下可转化为HCl,方程式为2HClO2HCl+O2↑,C正确;
D.Cl2+2KClO2=2KCl+ 2ClO2,Cl2被还原生成KCl,化合价由0价降低到-1价,1molCl2参加反应化合价降低2mol,电子转移2mol,KClO2被氧化生成ClO2,化合价由+3价升高到+4价,2mol KClO2参与反应生成2molClO2转移2mol电子,生成1 mol ClO2时转移1 mol电子, D错误;
故选D。
7. 一种具有强配位能力的试剂的结构如图所示,其常用于萃取溶液中的过渡金属离子。X、Y、Z、W、M是原子序数依次递增的五种短周期主族元素,其中Z和W同主族,M的最外层电子数等于X与Z的最外层电子数之和。
下列说法正确的是
A. 原子半径: B. 常见单质的稳定性:
C. 含氧酸的酸性: D. 简单氢化物的沸点:
【答案】B
【解析】
【分析】X、Y、Z、W、M是原子序数依次递增的五种短周期主族元素,Z 和W 同主族,M的最外层电子数等于X与 Z的最外层电子数之和,结合物质的分子结构推测 X、Y、Z、W、M 元素分别是 H、C、N、P、S。
【详解】A.同周期原子半径随原子序数增加逐渐减小,P>S,C>N,电子层越多半径越大,因此原子半径:P>S>C>N>H,A错误;
B.常见单质的稳定性:N2>白磷或红磷,B 正确;
C.未说明是最高价含氧酸的酸性,C 错误;
D.简单氢化物的沸点:NH3、PH3和CH4都是分子晶体,NH3分子间有H键,分子间作用力大,沸点最高,PH3的分子量大于CH4,分子间作用力PH3大于CH4,沸点PH3高于CH4,沸点高低顺序是:NH3>PH3>CH4,D错误;
故选B。
8. 已知:氰化钠水溶液呈碱性。利用氰化钠可冶炼金,其工艺流程如下:
下列说法错误的是
A. “浸金”中作络合剂,将转化为浸出
B. “沉金”中作还原剂,将还原为
C. “转化”中发生反应的离子方程式为
D. 溶液在坩埚中经蒸发结晶可获得固体
【答案】D
【解析】
【分析】金矿粉在空气中用NaCN浸金,将金转化为二氰合金离子,向含有二氰合金离子的浸出液中加入锌,将溶液中二氰合金离子转化为金,过滤得到含有四氰合锌离子的滤液和金,四氰合锌离子的滤液加入稀硫酸得到ZnSO4溶液和HCN气体,HCN被NaOH溶液吸收得到NaCN溶液,NaCN被循环利用;
【详解】A.Au在空气中被氧化为+1价离子,与CN-形成络合物[Au(CN)2]- 离子,“浸金”中NaCN作络合剂,A 正确;
B.Zn的活泼性大于Au,“沉金”中Zn作还原剂,将[Au(CN)2]-置换为Au,B正确;
C.含[Zn(CN)4]2-溶液加热稀硫酸转化为ZnSO4和HCN, “转化”中发生反应的离子方程式为[Zn(CN)4]2- +4H+=Zn2++4HCN,C正确;
D.ZnSO₄溶液在蒸发皿中蒸发浓缩、冷却结晶,再过滤、洗涤、干燥可制得ZnSO4·7H2O固体,且蒸发结晶不能在坩埚中进行,D错误;
故选D。
9. 下列热化学方程式中正确的是
A. 在催化下分解生成放热:
B. 和发生中和反应生成的反应热为:
C. 的燃烧热为,完全燃烧的热化学方程式:
D. 在浓硫酸作用下,和发生酯化反应放热25.6kJ:
【答案】C
【解析】
【详解】A.H2O2(1)在 MnO2催化下分解生成16gO2 (g)放热106 kJ,则生成1mol氧气放出热量为212kJ,其热化学方程式为2H2O2 (1)=2H2O(1)+O2 (g) △H=-212kJ·mol-1,A 错误;
B.未标明各物质的聚集状态,B 错误;
C.N2H4 (g)的燃烧热为622 kJ·mol-1,则 N2H4 (g)完全燃烧的热化学方程式为N2H4 (g)+O2(g)= N2(g)+2H2O(1)△H=-622 kJ·mol-1,C正确;
D.酯化反应为可逆反应,反应热应表示完全转化的热效应,D错误;
故选C。
10. 常温下,实验室中利用如图所示装置进行实验,a、b、c装置中加入的实验药品和c装置中的实验现象如表,其中叙述错误的是
选项
a中的物质
b中的物质
c中的物质
c中的实验现象
A
醋酸
硅酸钠溶液
有白色沉淀产生
B
浓氨水
硝酸银溶液
先产生沉淀,一段时间后沉淀溶解
C
浓硫酸
淀粉溶液
溶液逐渐变为蓝色
D
浓盐酸
硫化钠饱和溶液
有黄色沉淀产生
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.醋酸与 CaCO3反 应 产 生 CO2,CO2通入硅酸钠溶液中,有白色沉淀硅酸生成,A正确;
B.浓氨水与 CaO接 触 产 生 NH3,NH3通入硝酸银溶液中先产生沉淀,NH3过量时沉淀溶解,B 正确;
C.常温下,Cu与浓硫酸几乎不反应,且SO2不能使淀粉 -KI溶液变蓝,C错误;
D.浓盐酸与KMnO4反 应产生氯气,氯气通入硫化钠饱和溶液中,溶液中产生黄色沉淀S,D 正确;
答案选C。
11. 碳酸氢钠催化氢化制备甲酸盐是现代储氢的新研究方向,其可能的反应历程如图所示。
下列说法错误的是
A. 物质L和均为反应的催化剂
B. 反应过程中发生了极性键和非极性键的断裂和形成
C. 总反应的离子方程式为
D. 用代替,反应可得
【答案】B
【解析】
【详解】A.第①步L参与反应,第④步又生成L,第②步R—NH2参加反应,第③步又生成R—NH2,则物质L和R—NH2均为反应的催化剂,A正确;
B.反应过程中有H-H键断开和C-O键断开,有N-H键和H-O键生成,有极性键、非极性键断开和极性键生成,没有非极性键的形成,B错误;
C.由反应物和生成物可知,总反应的离子方程式为,C正确;
D.由第③步反应可知,用 D2代 替 H2,反应可得,D正确。
故选B。
12. 已知和经过两种途径转化为的反应如下:途径Ⅰ:①;②;途径Ⅱ:③;④。其反应过程的能量变化如图所示,已知的单位为。
下列说法错误的是
A. 途径Ⅰ中反应的
B. 途径Ⅱ中转化为的反应速率是由反应③决定的
C. 途径Ⅰ和途径Ⅱ总反应的焓变:
D. 途径Ⅱ过程中,物质很难大量积累
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,反应的,A正确;
B.由图可知,反应③的活化能大于反应④的活化能,活化能越大反应速率越慢,决速步骤由最慢的步骤决定,故途径Ⅱ中 A(g)转化为 E(g)的反应速率是由反应③决定的,B正确;
C.根据盖斯定律,途径I 和途径Ⅱ总反应的焓变相等,即,C错误;
D.由图可知,途径Ⅱ中反应④的活化能低于反应③的活化能,活化能越低反应速率越快,故反应④的反应速率大于反应③的反应速率,物 质N(g)很难大量积累,D正确;
故选C。
13. 一定温度下,向某1L恒容密闭容器中充入1.0mol发生反应 ,测定实验数据得到和的曲线如图所示。下列说法错误的是
A. 的分解反应在高温条件下能自发进行
B. 若平衡时压缩容器体积,反应重新达到平衡,曲线Ⅰ的g点可能变为c点
C. 若平衡时升高温度,反应重新达到平衡,曲线Ⅱ的h点可能变为e点
D. 该温度下,反应的平衡常数
【答案】B
【解析】
【详解】A.由题可知,的分解反应是熵增的吸热反应,,,根据判断,若自发进行,须在高温条件下,故A正确;
B.若平衡时压缩容器体积,、都增大,则曲线Ⅰ的g点应变为b点,故B错误;
C.该反应为吸热反应,升高温度,平衡正移,减小,且温度升高反应速率加快,曲线Ⅱ的h点可能变为e点,故C正确;
D.根据g、h点的数据可知,该温度下反应的平衡常数,故D项正确;
故答案为B。
14. 已知反应 ,在三个不同容积的恒容密闭容器中分别充入与,恒温条件下,测得平衡时的转化率与体系压强如表。
序号
温度℃
容器容积/L
平衡转化率
体系平衡压强
①
200
50%
②
200
70%
③
350
50%
下列说法错误的是
A. 初始反应速率:①②
B.
C. 容器容积:
D. 若从实验②的容器中取走部分,的转化率不变
【答案】B
【解析】
【详解】A.容器①和②比较,SiHCl3的平衡转化率②>①,起始量相等,恒温条件,改变的只能是压强,增大压强平衡逆向移动,故p1>p2,即V1<V2,压强越大,反应速率越快,故初始速率①>②,A正确;
B.根据,开始物质的量均为3mol,反应①中物质的量为3mol+1mol×50%=3.5mol,反应②中物质的量为3mol+1mol×70%=3.7mol,物质的量之比为35:37,但体积不等,故压强之比不等于35:37,B错误;
C.温度升高,平衡正向移动,反应物的平衡转化率增大,容器①和容器③相比,两个反应物的平衡转化率相等,说明升高温度同时,增大了压强,即p3>p1,即V3<V1,C正确;
D.因为Si是固体,减少Si平衡不移动,转化率不变,D正确;
答案选B。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 铁及其化合物在生产、生活中有着重要作用。回答下列问题。
(1)从物质类别和元素价态角度分析,下列说法错误的是_______(填选项字母)。
A. 高温下,与水蒸气反应生成
B. 在潮湿空气中放置一段时间,会转化为
C. 可以向溶液中放入少量粉,以防止溶液变质
D. 胶体可以用滤纸过滤分离出纳米颗粒
(2)利用溶液和覆铜板制作图案:取一小块覆铜板,用油性笔在覆铜板上画上设计好的图案,然后浸入盛有溶液的烧杯中。过一段时间后,取出覆铜板并用水清洗干净。
①该过程发生反应的离子方程式为_______。
②检验反应后溶液中生成的化学试剂为_______(填化学式)。
(3)工业上常利用溶液浸取黄铁矿制备绿矾,浸取过程中,黄铁矿中的硫元素最终以形式进入溶液中,则该反应中氧化剂与还原剂的化学计量数之比为_______。
(4)高铁酸钠是一种新型污水处理剂。以次氯酸钠和氯化铁为原料,在溶液中反应可制备高铁酸钠。
①写出制备高铁酸钠的离子方程式:_______。
②若反应过程中转移了电子,则还原产物的物质的量为_______。
(5)某小组在探究氯水与溶液反应生成的实验中,加入检验时,观察到溶液先变红,片刻红色褪去。将褪色后的溶液均分成两份,向其中一份褪色后的溶液中滴加溶液,无明显现象。向另一份褪色后的溶液中滴加溶液,又观察到溶液先变红,片刻红色褪去的现象,继续滴加溶液至过量,最终溶液变为红色。则开始时红色褪去的原因是_______。
【答案】(1)AD (2) ①. 2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ ②. K3[Fe(CN)6]
(3)7:1 (4) ①. 2Fe3++3ClO-+10OH-=2Fe+3Cl-+5H2O ②. 0.45
(5)SCN-[或 Fe(SCN)3]被氧化
【解析】
【小问1详解】
高温下,Fe与水蒸气反应生成的是 Fe3O4,A错误 ;
Fe(OH)2在潮湿空气中放置一段时间,会转化为Fe(OH)3,发生反应4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,B正确;
可以向 FeCl2溶液中放入少量 Fe粉,以防止溶液变质,C正确 ;
Fe(OH)3胶体可以透过滤纸,不能用滤纸过滤分离出纳米Fe(OH)3颗粒,D错误;
故选 AD。
【小问2详解】
FeCl3溶液与铜反应的离子方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
检验 Fe2+的化学试剂为K3 [Fe(CN)6];
【小问3详解】
工业上利用 Fe2 (SO4)3溶液浸取黄铁矿(FeS2)制备绿矾(FeSO4·7H2O)过 程中,黄铁矿中的硫元素最终以形式进入溶液中,发生的反应为7Fe2 (SO4)3+FeS2+8H2O=15FeSO4+8H2SO4,Fe2 (SO4)3中Fe元素化合价降低,作氧化剂 ,FeS2 中S元素化合价升高,作还原剂, 因此氧化剂与还原剂的化学计量数之比为7:1;
【小问4详解】
①NaC1O具有氧化性,将Fe(OH)3氧化为Na₂FeO,反应的离子方程式为2Fe3++3ClO-+10OH-=2Fe+3Cl-+5H2O;
②若反应过程中转移了0.9mol电子,则还原产物的物质的量为0.45mol;
【小问5详解】
开始时红色褪去的原因是 SCN-或Fe(SCN)3被氧化。
16. 六水合碘酸钙为白色微溶于水的晶体,主要用作防臭剂、药物和食品添加剂。某实验小组利用如图所示装置制备,然后加入制备六水合碘酸钙。回答下列问题:
Ⅰ.六水合碘酸钙的制备。
i.将碘单质溶于碘化钾溶液中配制成碘液;
ii.按图组装仪器并检查装置气密性,然后向仪器中添加药品;
iii.打开,缓慢向装置A中滴加浓盐酸制备氯气;
iv.当装置C中黄褐色的碘液变为无色时,关闭,停止制备氯气;
v.打开活塞,向装置中通入一段时间;
vi.打开玻璃塞M,向装置C中缓慢加入固体,至溶液接近中性;
vii.充分反应后经抽滤、洗涤、常温干燥得到六水合碘酸钙。
(1)碘化钾能够增大单质碘在水中的溶解度的原因为_______(用离子方程式表示)。
(2)盛放浓盐酸的仪器名称为_______;试剂X为_______。
(3)装置C中氯气将氧化为碘酸的化学方程式为_______。
(4)步骤v的目的为_______。
(5)证明步骤vii中沉淀已洗涤干净的方法为_______。
Ⅱ.产品中碘酸钙晶体含量的测定。
i.准确称取粗产品于碘量瓶中,加入醋酸和稍过量的溶液,配制成溶液,量取于锥形瓶中,用标准溶液滴定至浅黄色,加入2滴淀粉溶液,继续滴定至终点,平行测定三次后取平均值,消耗标准溶液。
ii.空白实验:不取产品,其余试剂用量和步骤相同,消耗标准溶液。
已知:;。
(6)碘酸钙晶体[,]的纯度为_______;若未进行空白实验,则测定结果将_______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
【答案】(1)I2+I-
(2) ①. 恒压滴液漏斗 ②. 饱和食盐水
(3)5Cl2+I2+6H2O=10HCl+2HIO3
(4)排除装置中残留的氯气,避免污染环境
(5)取少量最后一次洗涤液于试管中,加入硝酸酸化的硝酸银溶液,若无沉淀产生,说明沉淀已洗涤干净
(6) ①. 87.15% ②. 偏大
【解析】
【分析】装置A制取氯气,B除去氯气中的HCl,C装置是氯气与碘单质反应生成碘酸和氯化氢,D是除去尾气中的氯气,防止污染空气,通入氮气是排除残留的氯气,被D中的NaOH溶液吸收。
【小问1详解】
碘化钾能够与碘发生I2+I-反应,从而增大了碘在水中的溶解度;
【小问2详解】
盛放浓盐酸的仪器名称为恒压滴液漏斗;试剂X 为饱和食盐水,目的是除去氯气中的氯化氢;
【小问3详解】
装置C中氯气将I2 氧化为碘酸的化学方程式为5Cl2+I2+6H2O=10HCl+2HIO3;
【小问4详解】
步骤V 的目的为排除装置中残留的氯气,避免污染环境;
【小问5详解】
步骤vii中沉淀所含的可溶性杂质主要为氯化钙和碘化钾,证明沉淀已洗涤干净的方法为取少量最后一 次洗涤液于试管中,加入硝酸酸化的硝酸银溶液,若无沉淀产生,说明沉淀已洗涤干净;
【小问6详解】
由已知反应得关系式:Ca(IO3)2~6I2~12S2;结合实验可知空气也会氧化部分碘离子生成碘单质,由Ca(IO3)2生成的碘单质消耗0.1000mol·L-1Na2S2O3的体积为25.24mL-0.04mL=25.20mL, n[Ca(IO3)2]= n[Na2S2O3]=×=0.0021mol,碘酸钙晶体的纯度为=87.15%
若未进行空白实验,消耗标准溶 液体积增大,测定结果偏大。
17. 亚硝酰氯是有机合成中的重要试剂,可由与反应得到,热化学方程式为 。回答下列问题。
(1)已知几种化学键的键能数据如下:
化学键
中的
氮氧键
中的
氯氮键
中的
氮氧键
键能
630
243
a
607
则_______。
(2)的正、逆反应速率的表达式分别为、(、代表正、逆反应的速率常数,其与温度、催化剂等因素有关),该反应的平衡常数_______(用含、的代数式表示)。
(3)若向绝热恒容密闭容器中充入物质的量之比为的和进行上述反应,能判断该反应已达到化学平衡状态的是_______(填选项字母)。
a.和的体积比保持不变
b.
c.混合气体的平均相对分子质量保持不变
d.该反应平衡常数保持不变
(4)向某密闭容器中充入和发生上述反应,不同条件下达到平衡时的转化率为,在时和时的图像如图所示。
①该反应的_______0(填“”“”或“”)。
②曲线a表示与_______(填“p”或“T”)的关系曲线,原因为_______。
③x、y、z三点平衡常数、、的大小关系为_______。
④在y点对应条件下,该反应的平衡常数_______(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的显分数)。
【答案】(1)183 (2)
(3)cd (4) ①. < ②. P ③. 该反应为气体总体积减小的反应,随着压强增大,平衡右移,NO的转化率升高 ④. K(x)=K(z)>K(y) ⑤. 0.0675
【解析】
【小问1详解】
△H=反应物总键能-生成物总键能,根据题表化学键的键能数据可得:△H=2×630kJ·mol-1+243kJ·mol-1-2akJ·mol-1-2×607kJ·mol-1=-77kJ·mol-1,解得a=183;
【小问2详解】
当反应达到平衡时正、逆反应速率相等,因此 k正·c2(NO)·c(Cl2)=k逆 ·c2(NOCl),因此该反应的平衡常数 K==;
【小问3详解】
NO和Cl2的体积比始终是2:1,故NO2和Cl2的体积比保持不变不能说明反应达到平衡状态,a错误;
2v正(NO)=v逆(Cl2),正、逆反应速率不相等,反应未达到平衡状态,b错误;
混合气体的平均相对分子质量在数值上等于体系的总质量与总物质的量之比,平衡时总质量不变,但是总物质的量改变,故平均相对分子质量是变量,当它不再变化则说明反应已经达到平衡状态,c正确;
绝热容器中,随着反应进行,温度会改变,温度改变平衡常数就会改变,当平衡常数不再变化时能说明反应已经达到平衡状态,d正确;
故选cd。
【小问4详解】
①该反应为反应前后气体总体积减小的反应,因此△S<0;
②曲线a 表示α(NO)与p的关系曲线,原因为该反应为反应前后气体总体积减小的反应,随着压强增大,平衡右移,NO的转化率升高;
③曲线 a 中各点均为在150℃下的反应数据,因此 K(x)=K(z),y点对应温度为 200℃,该反应为放热反应,温度升高,平衡常数减小,因此K(x)=K(z)>K(y);
④反应在压强为200kPa的恒压条件下进行,y点对应的α(NO)=0.60,由反应后各物质变化量可列三段式(单位为mol):
平衡时气体的总物质的量为2.4 mol, 各气体的平衡分压分别为:
P(NO)=、P(Cl2)=、P(NOCl)=。因 此 在y点对应条件下 , 该反应的平衡常数为Kp===0.0675。
18. 以某镍钴渣(主要成分为、、,还含有少量、、、和)为原料回收制备和的工艺流程如图所示:
已知:①“酸浸”后钴、镍、锰、铁均以价离子形式存在于溶液中。
②该流程条件下:,。
回答下列问题:
(1)“酸浸”前,需将镍钴渣磨碎,其目的是_______。
(2)“酸浸”时的作用是_______。
(3)“酸浸”时发生反应的离子方程式为_______。
(4)“浸渣”的主要成分为_______(填化学式)。
(5)“沉铜”时能够沉铜但不能沉铁的原因为_______。
(6)“沉铁、锰”时生成的化学方程式为_______。
(7)“沉铁、锰”时若不加入,则生成时,产生的物质的量为_______。
(8)已知和两种萃取剂对金属离子的萃取率与的关系如图所示,则工艺流程中应选择的最佳萃取剂是_______(填“”或“”),该萃取剂使用的最佳在_______左右(填选项字母)。
a.3 b.4 c.5 d.6
【答案】(1)增大固体与溶液的接触面积,加快反应速率,提高浸出效率
(2)作还原剂,还原+3价钴、+4价锰和+3价铁
(3)2Co2O3+S2+6H+=4Co2++ 2+3H2O
(4)CaSO4、SiO2
(5)CuS的溶解度非常小,且不溶于一般稀酸,而FeS能够溶于强酸
(6)2FeSO4+Na2S2O8+6NaOH=2Fe(OH)3↓+4Na2SO4
(7)4mol (8) ①. P507 ②. c
【解析】
【分析】镍钴渣酸浸并用Na2S2O5还原;浸渣为SiO2和CaSO4,浸出液中有Cu2+、Co2+、Ni2+、Mn2+、Fe2+,通入H2S气体生成CuS沉淀除去Cu2+,加入Na2S2O8和NaOH除去Mn2+和Fe2+,形成MnO2和Fe(OH)3沉淀,加萃取剂在有机相萃取出Co2+离子,有机相加入NH4HCO3沉淀出Co2+,水相中加入NaOH得到Ni(OH)2沉淀;
【小问1详解】
“酸浸”前,需将镍钴渣磨碎,其目的是增大固体与溶液的接触面积,加快反应速率,提高浸出效率;
【小问2详解】
由已知信息可知,“酸浸”时Na2S2O5的作用是作还原剂,还原+3价钴、+4价锰和+3价铁;
【小问3详解】
“酸浸”时 Co2O3发生反应的离子方程式为2Co2O3+S2+6H+=4Co2++ 2+3H2O;
【小问4详解】
“浸渣”的主要成分为 CaSO4和SiO2;
【小问5详解】
“沉铜”时生成CuS,CuS的溶解度非常小,且不溶于一般稀酸,而FeS能够溶于强酸;
【小问6详解】
“沉铁、锰”时生成 Fe(OH)3的化学方程式为2FeSO4+Na2S2O8+6NaOH=2Fe(OH)3↓+4Na2SO4;
【小问7详解】
“沉铁、锰”时,若不加入NaOH,Mn2+发生反应Mn2++S2+2H2O=MnO2↓+2S+4H+,则生成1mol MnO2时,产生 H+的物质的量为4mol;
【小问8详解】
P507 能够将两种金属离子分离开,则工艺流程中应选择的最佳萃取剂是P507, 其使用的最佳pH 在5左右。
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