内容正文:
静海一中2024-2025第一学期高三化学(12月)
学生学业能力调研试卷
考生注意:
本试卷分第Ⅰ卷基础题和第Ⅱ卷提高题两部分,3分卷面分,满分共100分。
知识与技能
学习能力(学法)
内容
结构
能量
化学平衡
易混易错
规律提炼
分数
20
50
30
10
10
相对原子质量:H:1 C:12 O:16 Ga:70 As:75
第Ⅰ卷基础题(共80分)
一、选择题:每小题3分,共36分。
1. 化学与人类生产、生活、社会可持续发展密切相关,下列说法错误的是
A. 白铁(镀锌铁)镀层破损后,铁皮腐蚀仍很慢
B. “天和核心舱”声学通信定位系统所用芯片的主要原料为晶体硅
C. 国家速滑馆“冰丝带”采用超临界制冰,比氟利昂制冰更加环保
D. 可在钢铁部件表面进行发蓝处理(生成一层致密的三氧化二铁薄膜)对其进行防护
【答案】D
【解析】
【详解】A.镀锌层破坏后,构成铁锌原电池,锌作原电池的负极,失电子,铁作正极,锌继续保护铁,所以铁皮的腐蚀仍很慢,故A正确;
B.芯片的主要原料为高纯晶体硅,故B正确;
C.氟利昂泄露会破坏臭氧层,而二氧化碳跨临界直接制冰技术中,二氧化碳的排放几乎为零,因此更加环保,故C正确;
D.可在钢铁部件表面进行发蓝处理,是生成一层致密的四氧化三铁薄膜,对其进行防护,故D错误;
故选D。
2. “结构决定性质”是化学学科的核心观念。下列有关性质的比较正确的是
A. 在中的溶解度: B. 熔点:
C. 硬度:金刚石<碳化硅<硅 D. 第一电离能:
【答案】A
【解析】
【详解】A.为极性分子,为非极性分子,是非极性溶剂,根据相似相溶原理,在中的溶解度:,故A正确;
B.离子晶体的熔点取决于金属的半径和电荷,Mg2+和Ca2+所带的电荷数一样,Mg2+的半径比Ca2+小,MgO的熔点比CaO高,故B错误;
C.金刚石、碳化硅、硅均为共价晶体,碳原子半径小于硅原子半径,所以键长,键能,则硬度:金刚石>碳化硅>硅,故C错误;
D.同周期主族元素从左向右第一电离能逐渐增大,由VA族元素原子的p能级处于半充满状态,所以其第一电离能大于相邻主族,所以第一电离能,故D错误;
故选A。
3. 为阿伏加德罗常数的值,下列有关说法正确的是
A. 1mol和足量反应,生成标况下11.2L时,转移电子数为
B. 用电解法精炼铜时,若阴极质量增加64g,则溶液中转移电子数为
C. 1mol晶体硅中含有数目为
D. 34g过氧化氢存在的极性键总数为
【答案】C
【解析】
【详解】A.三氧化硫在标准状况下非气体,不能利用气体摩尔体积计算出其物质的量,A错误;
B.电解精炼铜时,电子在外电路中流动,溶液中没有电子流动,B错误;
C.晶体硅中每个硅原子都连接4个硅原子形成Si-Si共价键,每个Si-Si键被2个Si共有,所以相当于每个Si原子连有2个Si-Si键,因此1mol晶体硅中含有数目为,C正确;
D.1个过氧化氢分子中含有2条H-O极性键,34g过氧化氢物质的量是1mol,含有的极性键总数是2NA,D错误;
故选C。
4. 金属元素钴(Co)形成的多种配合物应用广泛。下列说法错误的是
A. [Co(NH3)5Cl]2+中Co钴元素的化合价为+3价
B. 等物质的量的[Co(H2O)6]2+和[CoCl4]2-中σ键数目之比为9:2
C. [Co(CN)4(NH3)2]-中配体的配位原子都是N原子
D. 向溶有1molCoCl3·6H2O(配位数为6)的溶液中滴加足量的AgNO3溶液,形成2mol沉淀。则其配离子为[Co(H2O)5Cl]2+
【答案】C
【解析】
【详解】A.已知[Co(NH3)5Cl]2+中的配体为NH3和Cl-,则[Co(NH3)5Cl]2+中Co钴元素的化合价为+3价,A正确;
B.已知1个[Co(H2O)6]2+和[CoCl4]2-中的σ键分别为2×6+6=18,4,故等物质的量的[Co(H2O)6]2+和[CoCl4]2-中σ键数目之比为18:4=9:2,B正确;
C.[Co(CN)4(NH3)2]-中配体为NH3和CN-,NH3分子中的配位原子是N,由于C的电负性小于N,对孤对电子的束缚力要更弱,由于孤对电子的能量更高,更容易形成配位键,即配体CN-的配位原子C原子,C错误;
D.向溶有1molCoCl3·6H2O(配位数为6)的溶液中滴加足量的AgNO3溶液,形成2mol沉淀,即外界有2个Cl,该配位化合物为:[Co(H2O)5Cl]Cl2·H2O,则其配离子为[Co(H2O)5Cl]2+,D正确;
故答案为:C。
5. 下列有关热化学方程式的叙述,正确的是
A. 已知: : ,则
B. 由 kJ·mol-1,可知将1mol置于密闭容器中充分反应后放出热量为56.9kJ
C. 已知101kPa时, kJ·mol-1,则碳的燃烧热大于110.5kJ·mol-1
D. 由 kJ·mol-1,可知含1mol的溶液与含1molNaOH的溶液混合,放出热量为57.3kJ
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应物中气态硫比固态硫的能量高,并且燃烧为放热反应,焓变为负值,后者放热多,,A错误;
B.可知将置于密闭容器中充分反应,由于反应是可逆反应,后放出热量小于,B错误;
C.碳不完全燃烧生成,放热是,则碳完全燃烧生成放出的热量大于,C正确;
D.醋酸是弱酸存在电离平衡,电离过程是吸热过程,含的溶液与含的溶液混合,放出热量小于,D错误;
故选C。
6. 某同学利用如图所示装置探究金属的腐蚀与防护条件。对于该实验下列说法正确的是
A. ①区铁电极被腐蚀,Cu电极上产生大量气泡
B. ②区铁电极被腐蚀,Cu电极附近滴加酚酞溶液后变成红色
C. ③区铁电极被防护,Fe电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-
D. ④区铁电极被防护,Zn电极反应式为Zn-2e-=Zn2+
【答案】B
【解析】
【分析】①为原电池,Fe为负极,发生氧化反应,②为电解装置,Fe为阳极,③为原电池,Fe为正极,④为电解装置,Fe为阳极,结合电极反应解答该题。
【详解】A.①为原电池,Fe为负极,发生吸氧腐蚀,Cu电极上没有气体生成,故A错误;
B.②区Cu电极为阴极,生成氢气和氢氧化钠,Cu电极附近滴加酚酞后变成红色,Fe为阳极,被氧化生成亚铁离子,故B正确;
C.③为原电池,Fe为正极,电解质溶液为中性溶液,电极反应为:,Zn被氧化,电极反应为,故C错误;
D.④为电解装置,Fe为阳极,被氧化生成亚铁离子,Zn电极为阴极,反应式为,故D错误;
故选:B。
7. 下列指定反应的离子方程式正确的是
A. AgCl沉淀溶于氨水:
B. 向碳酸氢铵溶液中加入足量石灰水:
C. 向溶液中通入少量:
D. 用惰性电极电解溶液:
【答案】A
【解析】
【详解】A.AgCl沉淀溶于氨水生成配离子,A正确;
B.少量的物质完全反应,应按少量的物质的电离比例书写离子方程式,向碳酸氢铵溶液中加足量石灰水反应生成碳酸钙、一水合氨,其离子反应方程式为,B错误;
C.碘离子还原性大于亚铁离子,则溶液中通入少量,碘离子被氧化为碘单质,,C错误;
D.用惰性电极电解溶液生成氢氧化镁沉淀、氯气和氢气:,D错误;
故选A。
阅读下列材料,完成下列3个小题。
SO2既是大气主要污染物之一,又在生产生活中具有广泛应用,如可生产SO3并进而制得硫酸等,其反应原理为:2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1。实验室可用铜和浓硫酸制取SO2。将工业废气中SO2吸收能有效减少对大气的污染,并实现资源化利用。
8. 对于反应2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g),下列说法正确的是
A. 该反应在任何条件下都能自发进行
B. 反应达平衡后再通入O2,SO3的体积分数一定增加
C. 反应在高温、催化剂条件下进行可提高SO2的平衡转化率
D. 2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)所含键能总和比2 mol SO3(g)所含键能小
9. 实验室制取SO2时,下列装置能达到实验目的的是
A. 生成SO2 B. 干燥SO2
C. 收集SO2 D. 吸收SO2
10. 下列离子方程式书写正确的是
A. 硫酸型酸雨露置于空气中一段时间后溶液酸性增强:H2SO3+O2=2H++
B. 用过量饱和Na2CO3溶液吸收废气中的SO2:2+SO2+H2O= +2
C. 用过量氨水吸收废气中的SO2:NH3·H2O+SO2 = +
D. 用Ca(ClO)2溶液吸收废气中的SO2:Ca2++2ClO-+SO2+H2O=2HClO+CaSO3↓
【答案】8. D 9. D 10. B
【解析】
【8题详解】
A.该反应的熵减小,故不一定在任何条件均能自发,选项A错误;
B.当通入无穷大的O2时,参与反应的O2较少,生成的SO3略有增多,但是由于没有反应的O2的量更多,则SO3的体积分数反而减小,选项B错误;
C.催化剂不可以改变SO2的平衡转化率,选项C错误;
D.反应的ΔH=∑[2mol SO2(g)+1mol O2(g)]-∑[2mol SO3(g)]=-196.6 kJ·mol-1<0,则有∑[2mol SO2(g)+1mol O2(g)]<∑[2mol SO3(g)],选项D正确。
答案选D。
【9题详解】
A.利用铜片与浓硫酸制备二氧化硫必须加热,装置中缺少加热装置,选项A错误;
B.碱石灰会吸收SO2,不能用于干燥二氧化硫,选项B错误;
C.SO2的密度比空气大,应从长管进气收集,选项C错误;
D.SO2在碱液中的溶解度大,故用倒置的漏斗防止NaOH溶液倒吸,选项D错误。
答案选D。
【10题详解】
A.O原子不守恒,正确的离子方程式为2H2SO3+O2=4H++2,选项A错误;
B.SO2少量,则Na2CO3转化为NaHCO3,离子方程式正确,选项B正确;
C.氨水过量,应生成,正确的离子方程式为2NH3·H2O+SO2 = +2+H2O,选项C错误;
D.HClO具有强氧化性,会氧化CaSO3生成CaSO4,选项D错误
答案选B。
11. 下列说法错误的是
A. 石墨电极电解溶液一段时间后溶液的pH降低
B. 石墨作电极电解溶液,一定时间后,可以往溶液中加水使之恢复电解前状态
C. 电解、、的混合溶液时阴极上依次析出Cu、Fe、Al
D. 若用铅蓄电池做电源电解饱和食盐水,每消耗1molPb,在阴极产生2molNaOH
【答案】C
【解析】
【详解】A. 石墨电极电解溶液,阳极电解反应2H2O-4e-=O2↑+4H+,溶液的pH降低,A正确;
B. 石墨作电极电解溶液,本质电解水,可以往溶液中加水使之恢复电解前状态,B正确;
C. 电解、、的混合溶液时阴极上不会析出Al,C错误;
D. 若用铅蓄电池做电源电解饱和食盐水,每消耗1molPb,转移2mole-,阴极2H2O+2e-= H2↑+2OH-,产生2molNaOH,D正确;
故答案选C。
12. 和在尿素合成塔中合成是分两步进行的:①;②。其反应过程的能量变化如图所示,下列说法正确的是
A. 1mol的能量低于1mol能量
B.
C. 选择合适的催化剂,能同时改变反应①②的焓变
D. 反应过程中会有大量累积
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图知,1mol的能量低于1mol和1mol的总能量,但1mol的能量不一定低于1mol的能量,A错误;
B.由图知,为放热反应,则 ,B错误;
C.选择合适的催化剂,不能改变反应的焓变,C错误;
D.由图可知,,所以速率反应①大于反应②,故反应过程中会有大量累积,D正确;
故选D。
13. 利用下图所示装置可合成己二腈[]。充电时生成己二腈,放电时生成,其中a、b是互为反置的双极膜,双极膜中的会解离出和向两极移动。下列说法正确的是
A. 放电时M极为负极,发生氧化反应
B. 放电时,双极膜中向N极移动
C. 放电时,每生成,双极膜解离
D. 充电时,N极的电极反应式为
【答案】D
【解析】
【分析】放电时为原电池,N极上H2O失电子生成O2,则M极为正极,N极为负极,正极反应式为[Co(NH3)6]3++e−=[Co(NH3)6]2+,负极反应式为2H2O−4e−=O2↑+4H+,放电时,双极膜中OH−向负极移动,H+向正极移动;充电时为电解池,M极为阳极,N极为阴极,阳极反应式为[Co(NH3)6]2+−e−=[Co(NH3)6]3+,阴极反应式为2CH2=CHCN+2e−+2H+=NC(CH2)4CN。
【详解】A.放电时为原电池,N极上H2O失电子生成O2,则M极为正极,电极反应式为[Co(NH3)4]3++e-=[Co(NH3)4]2+,发生还原反应,故A错误;
B.放电时为原电池,M极为正极,N极为负极,双极膜中OH−向负极移动,H+向正极移动,即OH−向N极移动,H+向M极移动,故B错误;
C.放电时负极反应为2H2O-4e-=O2↑+4H+,放电时生成1 mol O2,转移4 mol e-,有4 mol H+进入左室,双极膜需要解离4 mol H2O,故C错误;
D.充电时,N极是阴极,反应式为2CH2=CHCN+2e−+2H+=NC(CH2)4CN,故D正确;
故答案选D。
14. 在容积为2 L的恒容密闭容器中发生反应,图I表示200 ℃时容器中A、B、C的物质的量随时间的变化关系,图Ⅱ表示不同温度下达到平衡时C的体积分数随起始的变化关系,则下列结论正确的是
A. 由图Ⅱ可知反应的
B. 200℃时,反应从开始到平衡的平均速率
C. 200 ℃时,向容器中充入和,达到平衡时,A的体积分数大于0.5
D. 若在图I所示的平衡状态下,再向体系中充入Kr,重新达到平衡前
【答案】A
【解析】
【分析】由图Ⅰ可知,200℃时,5min反应达到平衡,A的物质的量变化量为,B的物质的量变化量为,C的物质的量变化量为,故x:y:z=::=2:1:1,则反应方程式为:,据此作答。
【详解】A. 由图Ⅱ可知,当n(A):n(B)一定时,温度越高,平衡时C的体积分数越大,说明升高温度平衡向正反应方向移动,而升高温度平衡向吸热反应方向移动,故正反应为吸热反应,即,故A正确;
B.由图Ⅰ可知,200℃时,5min反应达到平衡,平衡时A的物质的量变化量为0.4mol,故,故B错误;
C.由图Ⅰ可知,200℃时,当充入0.8mol A和0.4mol B达到平衡时,A的体积分数为:;200℃时,向该容器中充入2molA和1molB,达到的平衡等效为原平衡增大压强,平衡向正反应方向移动,A的转化率增大,故达到平衡时,A的体积分数小于0.5,故C错误;
D.恒温恒容条件下,在图Ⅰ所示的平衡状态下,再向体系中充入Kr,由于容器容积不变,则混合物中各物质的浓度不变,正逆反应速率不变,平衡不移动,故v(正)=v(逆),故D错误;
故答案选A。
二、填空题:共30分。
概念辨析(括号内画“√”或“×”,错误的说明原因)
15. 伴有能量变化的物质变化都是化学变化。(___)
【答案】错误
【解析】
【详解】伴有能量变化的物质变化不一定是化学变化,如冰变为液态水要吸收热量是物理变化。
16. 铅蓄电池放电时,正极与负极质量均增加。(___)
【答案】正确
【解析】
【详解】铅蓄电池放电时,由负极反应式为,可知铅蓄电池放电时负极质量增加,正极反应式为,可知正极质量也增加,故该说正确。
17. 化学反应速率改变,化学平衡不一定发生移动。(___)
【答案】正确
【解析】
【详解】当和同时增大相同的倍数时平衡就不发生移动,当增大倍数不相同,即和不相等时平衡就要发生移动,故该说法正确。
18. 增大反应物的浓度,平衡正向移动,化学平衡常数增大。(___)
【答案】×
【解析】
【详解】平衡常数只受温度影响,故错误。
19. 氮、磷、砷、铁及其化合物在工农业生产等方面有着重要应用。请按要求回答下列问题。
(1)基态的价层电子排布式为___________,可用___________试剂检验,其现象为___________。
(2)元素第一电离能N___________P(填“>”或“<”或“=”,下同),电负性P___________As。
学法题:同主族(从上到下)第一电离能___________,电负性___________。
(3)臭氧()分子中的共价键是___________(填“极性键”、“非极性键”),其分子的空间构型为___________。
(4)肼()可用作火箭燃料等,它的沸点远高于乙烯的原因是___________。
(5)GaAs的熔点为1238℃可作半导体材料;而的熔点为77.9℃。
①预测的晶体类型为___________。
②GaAs晶胞结构如图所示,晶胞边长为apm。则晶胞中每个Ga原子周围有___________个紧邻等距的As原子;
该晶体的密度为___________g/cm3(列出计算式)。
【答案】(1) ①. 3d6 ②. 铁氰酸钾 ③. 生成蓝色沉淀
(2) ①. > ②. > ③. 减小 ④. 减弱
(3) ①. 极性键 ②. V形
(4)肼分子间存在氢键,乙烯分子间无氢键
(5) ①. 分子晶体 ②. 4 ③.
【解析】
【小问1详解】
Fe为26号元素,基态的价层电子排布式为3d6;可用铁氰酸钾检验,向含有的溶液中加入铁氰酸钾可生成蓝色沉淀,故答案为:3d6;铁氰酸钾;生成蓝色沉淀;
【小问2详解】
同一主族从上到下,第一电离能逐渐减小,所以第一电离能N>P;同一主族从上到下,电负性逐渐减弱,所以电负性P>As,故答案为:>;>;减小;减弱;
【小问3详解】
在O3分子中,整个分子正负电荷中心不重合,属于极性分子,氧原子之间的键为极性共价键;在O3中,中心的O原子的价层电子对数为,采取sp2杂化,有一对孤电子对,所以分子的空间构型为V形,故答案为:极性键;V形;
【小问4详解】
N元素电负性较大,所以肼分子间存在氢键,乙烯分子间无氢键,导致肼的沸点高于乙烯,故答案为:肼分子间存在氢键,乙烯分子间无氢键;
【小问5详解】
①的熔点为77.9℃,熔点较低,应为分子晶体,故答案为:分子晶体;
②由晶胞结构可知,每个Ga原子周围有4个紧邻等距的As原子;晶胞中含有As原子的个数为4,含有Ga原子的个数为,晶胞体积为,则晶胞密度为,故答案为:4;。
20. 电化学方法是化工生产及生活中常用的一种方法。回答下列问题:
(1)二氧化氯()为一种黄绿色气体,是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。目前已开发出用电解法制取的新工艺如图所示:
①图中用石墨作电极,在一定条件下电解饱和食盐水制取。产生的电极应连接电源的___________(填“正极”或“负极”),
学法题:如何判断电源正负极___________;对应的电极反应式为___________。
②a极区pH___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
③图中应使用___________(填“阴”或“阳”)离子交换膜。
(2)电解硝酸工业的尾气NO可制备,其工作原理如图所示:
①阴极的电极反应式为___________。
②将电解生成的全部转化为,则通入的与实际参加反应的NO的物质的量之比至少为___________。
【答案】(1) ①. 正极 ②. 与电解池阳极相连的为正极,与电解池阴极相连的为负极 ③. ④. 增大 ⑤. 阳
(2) ①. ②. 1∶4
【解析】
【分析】(1)在b极上,Cl-放电生成ClO2,所以b极为阳极,接电源的正极,电极方程式为;a极为阴极,接电源的负极,电极方程式为;在电解池中,阳离子向阴极区移动,所以Na+通过离子交换膜进入a极区,离子交换膜为阳离子交换膜;
(2)工业上电解NO制备,由装置图可知阳极发生氧化反应, NO被氧化生成,电极反应式为;阴极发生还原反应,NO被还原生成,电极反应式为;总反应方程式为:,据此分析。
【小问1详解】
①根据题意可知,Cl-放电生成ClO2的电极为阳极,接电源的正极;根据元素守恒,有水参加反应,同时生成H+,电极反应式为;如何判断电源正负极:与电解池阳极相连的为正极,与电解池阴极相连的为负极,故答案为:正极;与电解池阳极相连的为正极,与电解池阴极相连的为负极;;
②a极区为阴极区,电极反应式:,阴极区OH-浓度增大,溶液的pH增大,故答案为:增大;
③根据溶液中电荷守恒的规律,图中应使用阳离子交换膜,故答案为:阳;
【小问2详解】
①由图示可知,NO在阴极上得电子生成,电极反应式为,故答案为:;
②NO在阳极上失电子生成,电极反应式为,电解总反应式为,故当实际参加反应的NO为8 mol时,要将电解生成的HNO3全部转化为NH4NO3,还应通入2 mol NH3,则n(NH3)∶n(NO)=2 mol∶8 mol=1∶4,故答案为:1∶4。
三、实验题:共14分。
21. 50mL0.50mol·L-1盐酸与50mL0.55mol·L-1NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和反应的反应热。
回答下列问题:
(1)若将装置中的玻璃搅拌器换成环形铜丝搅拌棒,实验数值结果与57.3相比___________ (填“偏大”或“偏小”),产生偏差的原因可能是___________。
(2)如果用0.50mol·L-1的盐酸和氢氧化钠固体进行实验,则实验中所测出的“中和热”的数值将___________(填“偏大”、“偏小”、“不变”),原因是___________。
(3)实验操作过程中,实验数据如下表:
温度实验次数
起始温度/℃
终止温度/℃
HCl
NaOH
平均值
1
26.2
26.0
26.1
29.4
2
27.0
27.4
27.2
31.2
3
25.9
25.9
25.9
29.4
4
26.4
26.2
26.3
29.7
上述实验中温度变化的平均值为___________℃,若近似认为0.50mol·L-1稀盐酸与0.55mol·L-1NaOH溶液的密度均为1,反应所得溶液的比热容J·(g·℃)-1,则中和热___________kJ·mol-1(保留1位小数)。
【答案】(1) ①. 偏小 ②. 铜丝是金属,导热性好,一部分热量损失
(2) ①. 偏大 ②. 固体NaOH溶于水放热
(3) ①. 3.4 ②.
【解析】
【分析】中和热测定,实验成功的关键是减少热量的损失,为了使反应进行的更充分,需要用环形玻璃搅拌棒搅拌;根据Q=cm△t计算反应放出的热量,中和热是强酸和强碱生成1mol水放出的热量。
【小问1详解】
若将装置中的玻璃搅拌器换成环形铜丝搅拌棒,铜丝是金属,导热性好,一部分热量损失,故实验数值结果与57.3相比偏小,故答案为:偏小;铜丝是金属,导热性好,一部分热量损失;
【小问2详解】
如果用0.50 mol·L-1的盐酸和氢氧化钠固体进行实验,固体NaOH溶于水放热,则实验中所测出的“中和热”的数值将偏大,故答案为:偏大;固体NaOH溶于水放热;
【小问3详解】
4次温度差分别为3.3℃、4.0℃、3.5℃、3.4℃,第2组数据相差较大,舍去,其他三次温度平衡值为3.4℃;50mL 0.50 mol·L-1盐酸与50mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液进行中和反应,生成水的物质的量为,溶液的质量为,温度变化的值为,则生成0.025mol水放出的热量为:,,故答案为:3.4;。
22. 三氯氧磷()广泛用于制药等行业。某兴趣小组用过量直接氧化,制备,反应放出大量热,实验装置设计如图(加持装置已略)
有关物质的部分性质如表:
物质
熔点/℃
沸点/℃
其他性质
-112
75.5
遇水生成和HCl,遇生成
2
105.3
遇水生成和HCl,能溶于
请按要求回答下列问题:
(1)若X为黑色固体,则Y的电子式为___________。
(2)装置B的作用是干燥氧气、观察气体流速和___________。其中盛有的试剂为___________。
(3)装置C三颈烧瓶中反应的化学方程式为___________。装置D的作用:___________。
(4)在E处需补充的装置为___________,其中盛装药品名称为___________。
【答案】(1) (2) ①. 观察气体流速和平衡内外压强起到安全瓶的作用 ②. 浓硫酸
(3) ①. ②. 冷凝回流
(4) ①. 球形干燥管 ②. 碱石灰
【解析】
【分析】用过量直接氧化,可制备。装置A中,双氧水加入中,发生催化分解反应,生成水和氧气;因为易发生水解,所以进入C装置前,应去除水蒸气,装置B中应加入浓硫酸;装置C中,与反应生成;蒸馏出时,为防止空气中的水蒸气进入装置C中,E装置内应盛有碱石灰;据此做答;
【小问1详解】
若X为黑色固体,则X为,电子式为;
【小问2详解】
①装置B中,安装了长颈漏斗与空气相通,可调节装置内外压强,作用是:干燥氧气、观察气体流速和平衡内外压强起到安全瓶的作用;
②其中盛有的试剂能吸收气体中的水蒸气,则为浓硫酸;
【小问3详解】
装置C的三颈烧瓶中,与反应生成,反应的化学方程式为。为提高产品的质量,应阻止蒸气中的逸出,则装置D的作用:冷凝回流;
【小问4详解】
①在E处需补充的装置应为:球形干燥管;
②为防止空气中的水蒸气进入装置C中,E装置内应盛有碱石灰。
第Ⅱ卷提高题(共17分)
23. 资源化能有效应对全球的气候变化,并且能充分利用碳资源。
(1)电解法转化可实现资源化利用。电解制、HCOOH的原理示意图如图1。
写出阴极还原为的电极反应式:___________,电解一段时间后,阳极区的溶液浓度降低,其原因是___________。
(2)催化加氢合成二甲醚。
反应Ⅰ: kJ·mol-1
反应Ⅱ: kJ·mol-1
①反应Ⅱ的平衡常数表达式___________。
②在恒压、和的起始量一定的条件下,平衡转化率和平衡时CO的选择性(CO的选择性)随温度的变化如图2。
T℃时,起始投入3mol、6mol,达到平衡时反应Ⅰ理论上消耗的物质的量为___________mol。合成二甲醚时较适宜的温度为260℃,其原因是___________。
【答案】(1) ①. 或 ②. 生成的与反应而使的浓度降低,同时部分通过阳离子交换膜进入阴极区
(2) ①. ②. ③. 温度过低,反应速率太慢;温度过高,选择性过大,二甲醚的选择性减小
【解析】
【小问1详解】
①已知参加反应的微粒有,生成物的微粒有 ,因此参加阴极反应的其他微粒中肯定含有氢元素,所以阴极反应式为或直接与水电离出的作用生成,即阴极反应式为:。答案为:或。
②阳极的电极反应式为:,生成的与反应而使的浓度降低,同时部分通过阳离子交换膜进入阴极区,因此电解一段时间后,溶液浓度降低。答案为:生成的与反应而使的浓度降低,同时部分通过阳离子交换膜进入阴极区。
【小问2详解】
①平衡常数表达式为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积比值。答案为:。
②时,平衡转化率为,则消耗的物质的量为,根据选择性公式,推出生成的物质的量为,根据反应推出消耗氢气的物质的量为;选择适宜条件,一般从温度低和温度高两个角度考查,温度低,化学反应速率慢,温度高过高,根据图像可知,的选择性增大,二甲醚的选择性减小。答案为:;温度过低,反应速率太慢;温度过高,选择性过大,二甲醚的选择性减小。
24. 石油裂解产生的乙烯含有0.5%~3%乙炔,乙炔在Ziegler—Natta催化剂中会使乙烯聚合失活。乙炔选择性加氢已经被证明是提纯乙烯最有效的技术之一、
回答下列问题:
(1)已知25℃、101kPa下,相关物质的燃烧热数据如下表:
物质
燃烧热()/kJ·mol⁻'
-1299.6
-285.8
-1411.0
乙炔半氢化反应的___________。
(2)将与按物质的量之比1∶1置于恒温恒容密闭容器中反应。下列能说明反应达到平衡状态的是___________(填序号)。
A. 体系压强保持不变 B. 与物质的量之比保持不变
C. 体系中密度保持不变 D. 与浓度相等
(3)某温度下,在刚性容器中发生乙炔半氢化反应,已知与的初始投料比为1∶2,的平衡转化率为50%(忽略其他副反应的发生)。若初始的总压强为,则平衡时体系的压强___________;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×物质的量分数)
【答案】(1)-174.4 kJ·mol⁻1 (2)AB
(3) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
-1299.6 kJ·mol⁻1-285.8 kJ·mol⁻1+1411 kJ·mol⁻1=-174.4 kJ·mol⁻1
【小问2详解】
A. 恒温恒容,根据PV=nRT,反应气体分子数减小,体系压强保持不变,说明反应达平衡,A正确;
B.与物质的量之比增大,若保持不变说明达平衡,B正确;
C.气体总质量不变,体积不变,体系中密度一直不变,不能说明达平衡,C错误;
D.与浓度相等,不能说明达平衡,D错误;
故选AB。
【小问3详解】
,则平衡时体系的压强=;该反应的平衡常数。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
静海一中2024-2025第一学期高三化学(12月)
学生学业能力调研试卷
考生注意:
本试卷分第Ⅰ卷基础题和第Ⅱ卷提高题两部分,3分卷面分,满分共100分。
知识与技能
学习能力(学法)
内容
结构
能量
化学平衡
易混易错
规律提炼
分数
20
50
30
10
10
相对原子质量:H:1 C:12 O:16 Ga:70 As:75
第Ⅰ卷基础题(共80分)
一、选择题:每小题3分,共36分。
1. 化学与人类生产、生活、社会可持续发展密切相关,下列说法错误的是
A. 白铁(镀锌铁)镀层破损后,铁皮的腐蚀仍很慢
B. “天和核心舱”声学通信定位系统所用芯片的主要原料为晶体硅
C. 国家速滑馆“冰丝带”采用超临界制冰,比氟利昂制冰更加环保
D. 可在钢铁部件表面进行发蓝处理(生成一层致密的三氧化二铁薄膜)对其进行防护
2. “结构决定性质”是化学学科的核心观念。下列有关性质的比较正确的是
A. 在中的溶解度: B. 熔点:
C. 硬度:金刚石<碳化硅<硅 D. 第一电离能:
3. 为阿伏加德罗常数的值,下列有关说法正确的是
A. 1mol和足量反应,生成标况下11.2L时,转移电子数为
B. 用电解法精炼铜时,若阴极质量增加64g,则溶液中转移电子数为
C. 1mol晶体硅中含有数目为
D. 34g过氧化氢存在的极性键总数为
4. 金属元素钴(Co)形成的多种配合物应用广泛。下列说法错误的是
A. [Co(NH3)5Cl]2+中Co钴元素的化合价为+3价
B. 等物质的量的[Co(H2O)6]2+和[CoCl4]2-中σ键数目之比为9:2
C. [Co(CN)4(NH3)2]-中配体的配位原子都是N原子
D. 向溶有1molCoCl3·6H2O(配位数为6)的溶液中滴加足量的AgNO3溶液,形成2mol沉淀。则其配离子为[Co(H2O)5Cl]2+
5. 下列有关热化学方程式的叙述,正确的是
A. 已知: : ,则
B. 由 kJ·mol-1,可知将1mol置于密闭容器中充分反应后放出热量为56.9kJ
C. 已知101kPa时, kJ·mol-1,则碳的燃烧热大于110.5kJ·mol-1
D. 由 kJ·mol-1,可知含1mol的溶液与含1molNaOH的溶液混合,放出热量为57.3kJ
6. 某同学利用如图所示装置探究金属的腐蚀与防护条件。对于该实验下列说法正确的是
A. ①区铁电极被腐蚀,Cu电极上产生大量气泡
B. ②区铁电极被腐蚀,Cu电极附近滴加酚酞溶液后变成红色
C. ③区铁电极被防护,Fe电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-
D. ④区铁电极被防护,Zn电极反应式为Zn-2e-=Zn2+
7. 下列指定反应的离子方程式正确的是
A. AgCl沉淀溶于氨水:
B. 向碳酸氢铵溶液中加入足量石灰水:
C. 向溶液中通入少量:
D. 用惰性电极电解溶液:
阅读下列材料,完成下列3个小题。
SO2既是大气主要污染物之一,又在生产生活中具有广泛应用,如可生产SO3并进而制得硫酸等,其反应原理为:2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1。实验室可用铜和浓硫酸制取SO2。将工业废气中的SO2吸收能有效减少对大气的污染,并实现资源化利用。
8. 对于反应2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g),下列说法正确的是
A. 该反应任何条件下都能自发进行
B. 反应达平衡后再通入O2,SO3的体积分数一定增加
C. 反应在高温、催化剂条件下进行可提高SO2的平衡转化率
D. 2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)所含键能总和比2 mol SO3(g)所含键能小
9. 实验室制取SO2时,下列装置能达到实验目的的是
A. 生成SO2 B. 干燥SO2
C. 收集SO2 D. 吸收SO2
10. 下列离子方程式书写正确的是
A. 硫酸型酸雨露置于空气中一段时间后溶液酸性增强:H2SO3+O2=2H++
B. 用过量饱和Na2CO3溶液吸收废气中的SO2:2+SO2+H2O= +2
C. 用过量氨水吸收废气中的SO2:NH3·H2O+SO2 = +
D. 用Ca(ClO)2溶液吸收废气中的SO2:Ca2++2ClO-+SO2+H2O=2HClO+CaSO3↓
11. 下列说法错误的是
A. 石墨电极电解溶液一段时间后溶液的pH降低
B. 石墨作电极电解溶液,一定时间后,可以往溶液中加水使之恢复电解前状态
C. 电解、、的混合溶液时阴极上依次析出Cu、Fe、Al
D. 若用铅蓄电池做电源电解饱和食盐水,每消耗1molPb,在阴极产生2molNaOH
12. 和在尿素合成塔中合成是分两步进行的:①;②。其反应过程的能量变化如图所示,下列说法正确的是
A. 1mol的能量低于1mol能量
B.
C. 选择合适的催化剂,能同时改变反应①②的焓变
D. 反应过程中会有大量累积
13. 利用下图所示装置可合成己二腈[]。充电时生成己二腈,放电时生成,其中a、b是互为反置的双极膜,双极膜中的会解离出和向两极移动。下列说法正确的是
A. 放电时M极为负极,发生氧化反应
B. 放电时,双极膜中向N极移动
C. 放电时,每生成,双极膜解离
D. 充电时,N极的电极反应式为
14. 在容积为2 L的恒容密闭容器中发生反应,图I表示200 ℃时容器中A、B、C的物质的量随时间的变化关系,图Ⅱ表示不同温度下达到平衡时C的体积分数随起始的变化关系,则下列结论正确的是
A. 由图Ⅱ可知反应的
B. 200℃时,反应从开始到平衡的平均速率
C. 200 ℃时,向容器中充入和,达到平衡时,A的体积分数大于0.5
D. 若在图I所示的平衡状态下,再向体系中充入Kr,重新达到平衡前
二、填空题:共30分。
概念辨析(括号内画“√”或“×”,错误的说明原因)
15. 伴有能量变化的物质变化都是化学变化。(___)
16. 铅蓄电池放电时,正极与负极质量均增加。(___)
17. 化学反应速率改变,化学平衡不一定发生移动(___)
18. 增大反应物的浓度,平衡正向移动,化学平衡常数增大。(___)
19. 氮、磷、砷、铁及其化合物在工农业生产等方面有着重要应用。请按要求回答下列问题。
(1)基态的价层电子排布式为___________,可用___________试剂检验,其现象为___________。
(2)元素第一电离能N___________P(填“>”或“<”或“=”,下同),电负性P___________As。
学法题:同主族(从上到下)第一电离能___________,电负性___________。
(3)臭氧()分子中的共价键是___________(填“极性键”、“非极性键”),其分子的空间构型为___________。
(4)肼()可用作火箭燃料等,它的沸点远高于乙烯的原因是___________。
(5)GaAs的熔点为1238℃可作半导体材料;而的熔点为77.9℃。
①预测的晶体类型为___________。
②GaAs晶胞结构如图所示,晶胞边长为apm。则晶胞中每个Ga原子周围有___________个紧邻等距的As原子;
该晶体的密度为___________g/cm3(列出计算式)。
20. 电化学方法是化工生产及生活中常用的一种方法。回答下列问题:
(1)二氧化氯()为一种黄绿色气体,是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。目前已开发出用电解法制取的新工艺如图所示:
①图中用石墨作电极,在一定条件下电解饱和食盐水制取。产生的电极应连接电源的___________(填“正极”或“负极”),
学法题:如何判断电源正负极___________;对应的电极反应式为___________。
②a极区pH___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
③图中应使用___________(填“阴”或“阳”)离子交换膜。
(2)电解硝酸工业尾气NO可制备,其工作原理如图所示:
①阴极的电极反应式为___________。
②将电解生成的全部转化为,则通入的与实际参加反应的NO的物质的量之比至少为___________。
三、实验题:共14分。
21. 50mL0.50mol·L-1盐酸与50mL0.55mol·L-1NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和反应的反应热。
回答下列问题:
(1)若将装置中的玻璃搅拌器换成环形铜丝搅拌棒,实验数值结果与57.3相比___________ (填“偏大”或“偏小”),产生偏差的原因可能是___________。
(2)如果用0.50mol·L-1的盐酸和氢氧化钠固体进行实验,则实验中所测出的“中和热”的数值将___________(填“偏大”、“偏小”、“不变”),原因是___________。
(3)实验操作过程中,实验数据如下表:
温度实验次数
起始温度/℃
终止温度/℃
HCl
NaOH
平均值
1
26.2
26.0
26.1
29.4
2
27.0
27.4
27.2
31.2
3
25.9
25.9
25.9
29.4
4
26.4
26.2
26.3
29.7
上述实验中温度变化的平均值为___________℃,若近似认为0.50mol·L-1稀盐酸与0.55mol·L-1NaOH溶液的密度均为1,反应所得溶液的比热容J·(g·℃)-1,则中和热___________kJ·mol-1(保留1位小数)。
22. 三氯氧磷()广泛用于制药等行业。某兴趣小组用过量直接氧化,制备,反应放出大量热,实验装置设计如图(加持装置已略)
有关物质的部分性质如表:
物质
熔点/℃
沸点/℃
其他性质
-112
75.5
遇水生成和HCl,遇生成
2
105.3
遇水生成和HCl,能溶于
请按要求回答下列问题:
(1)若X为黑色固体,则Y的电子式为___________。
(2)装置B的作用是干燥氧气、观察气体流速和___________。其中盛有的试剂为___________。
(3)装置C三颈烧瓶中反应的化学方程式为___________。装置D的作用:___________。
(4)在E处需补充的装置为___________,其中盛装药品名称为___________。
第Ⅱ卷提高题(共17分)
23. 资源化能有效应对全球的气候变化,并且能充分利用碳资源。
(1)电解法转化可实现资源化利用。电解制、HCOOH的原理示意图如图1。
写出阴极还原为的电极反应式:___________,电解一段时间后,阳极区的溶液浓度降低,其原因是___________。
(2)催化加氢合成二甲醚。
反应Ⅰ: kJ·mol-1
反应Ⅱ: kJ·mol-1
①反应Ⅱ的平衡常数表达式___________。
②在恒压、和的起始量一定的条件下,平衡转化率和平衡时CO的选择性(CO的选择性)随温度的变化如图2。
T℃时,起始投入3mol、6mol,达到平衡时反应Ⅰ理论上消耗的物质的量为___________mol。合成二甲醚时较适宜的温度为260℃,其原因是___________。
24. 石油裂解产生的乙烯含有0.5%~3%乙炔,乙炔在Ziegler—Natta催化剂中会使乙烯聚合失活。乙炔选择性加氢已经被证明是提纯乙烯最有效的技术之一、
回答下列问题:
(1)已知25℃、101kPa下,相关物质的燃烧热数据如下表:
物质
燃烧热()/kJ·mol⁻'
-12996
-2858
-1411.0
乙炔半氢化反应的___________。
(2)将与按物质的量之比1∶1置于恒温恒容密闭容器中反应。下列能说明反应达到平衡状态的是___________(填序号)。
A. 体系压强保持不变 B. 与物质的量之比保持不变
C. 体系中密度保持不变 D. 与浓度相等
(3)某温度下,在刚性容器中发生乙炔半氢化反应,已知与的初始投料比为1∶2,的平衡转化率为50%(忽略其他副反应的发生)。若初始的总压强为,则平衡时体系的压强___________;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×物质的量分数)
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$