精品解析:天津市西青区杨柳青第一中学2024-2025学年高三上学期12月月考 化学试题
2025-02-10
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内容正文:
2024-2025学年度第一学期高三年级第四次阶段性测试
化学学科试卷
(2024.12)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32
第I卷单项选择题(本题包括12小题,每小题3分,共36分。)
1. 承担我国首次火星探测任务的“天问一号”探测器成功发射,开启了瑰丽壮美的火星之旅。下列说法错误的是
A. 机身材料钛合金属于金属材料 B. 天线材料中的石墨具有导电性
C. 高纯硅可以用于制造太阳能电池板 D. 热控材料纳米气凝胶的胶粒直径小于1nm
2. 下列表示不正确的是
A. 中子数为10的氧原子:
B. 环丙烷分子的球棍模型:
C. 用电子式表示KCl的形成过程:
D. 用电子云轮廓图示意p-pπ键的形成:
3. 下列物质的性质比较,错误的是
A. 沸点: B. 热稳定性:
C. 熔点: D. 金属性:
4. 下列反应的离子方程式错误的是
A. 向溶液中滴加氨水产生沉淀:
B. 向苯酚钠溶液中通入少量气体,溶液变浑浊:
C. 向碳酸氢钠溶液中加入少量澄清石灰水:
D. 与浓盐酸反应制氯气:
5. 为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 密闭容器中,和催化反应后分子总数大于
B. 标准状况下,含有的质子数为
C. 溶液中含有的的数目为
D. 标准状况下,气体中的数目为
6. 我国研究人员研制出一种新型复合光催化剂,利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水,主要过程如下图所示。
已知:
下列说法不正确的是
A. 过程Ⅱ放出能量
B. 若分解2,估算出反应吸收482能量
C. 催化剂能减小水分解反应的焓变
D. 催化剂能降低反应的活化能,增大反应物分子中活化分子的百分数
7. 下列装置能达到实验目的的是
A. 用图1装置将氯化铁溶液直接蒸干得到氯化铁固体
B. 用图2装置制备
C. 用图3装置除去乙醇中少量的水
D. 用图4装置配制的稀硫酸
8. 关于下列反应的说法不正确的是
A. X发生了水解反应 B. Y具有碱性
C. Z中只含有一个官能团 D. W为CO2
9. 下列制备物质的转化关系不合理的是
A. 制:
B. 制:
C. 制:海水溶液
D. 制:海水溶液
10. 对于可逆反应:,下列图像一定正确的是
A. B.
C. D.
11. 酸性锌锰干电池的构造示意图如下。关于该电池及其工作原理,下列说法正确的是
A. 石墨作电池的负极材料 B. 电池工作时,向负极方向移动
C. 发生氧化反应 D. 锌筒发生的电极反应为
12. 分析化学中将“滴定分数”定义为:所加滴定剂与被滴定组分的物质的量之比。常温下,以 NaOH溶液为滴定液滴定一元酸HA溶液,滴定曲线如图所示。下列叙述正确的是
A.
B. a点:
C. b点:
D. c点:
第II卷非选择题(本卷包括4题,共64分)
13. 华为MateX3将石墨烯正式应用到手机里,利用石墨烯薄片液冷散热系统成为全球最强散热手机系统。石墨烯是由碳原子组成的最薄、最轻、最强材料,被誉为“材料之王”。回答下列问题:
(1)写出基态C原子的价层电子排布式______。
(2)氧硫化碳()是一种无机化合物,结构上与类似。氧硫化碳含有的化学键类型______。(A.键B.键C.金属键D.离子键)(填字母),氧硫化碳属于______分子。(填“极性”或“非极性”)。
(3)石墨烯是只由一层碳原子构成的平面薄膜,结构如图所示。石墨烯中C原子的轨道杂化方式为______,从石墨中剥离得到石墨烯需克服的作用是______。
(4)碳化硅(化学式:)与晶体硅、金刚石三者的熔点由高到低的顺序为______(用化学式表示),从物质结构角度解释原因______。
(5)石墨烯可转化为富勒烯,某金属与可制备一种低温超导材料,晶胞如图所示,原子位于晶胞的棱上与内部,该晶胞中M原子的个数为______,该材料的化学式为______。若该晶体的晶胞边长为,阿伏加德罗常数为,则密度为______(金属的相对原子质量用表示)
14. CPAE是蜂胶的主要活性成分之一,对疱疹病毒有功效。合成该化合物的路线如下:
已知:
(1)A的化学名称是___________。C中的官能团名称是醚键和___________。
(2)反应②、反应⑤的反应类型分别是___________。
(3)设计反应②和反应④的目的是___________。
(4)D的结构简式为___________。
(5)反应⑦的化学方程式为___________。
(6)化合物I与H互为同分异构体,同时满足下列条件的I有___________种(不考虑立体异构)。
①含有苯环 ②与溶液作用显紫色
其中核磁共振氢谱显示为五组峰,且峰面积比为3:2:2:2:1的同分异构体的结构简式为___________。
(7)设计由制备的合成路线:___________(其他试剂任选)。
15. 某化学兴趣小组模拟“侯氏制碱法”制纯碱
I.制备和
该小组同学设计了如下装置(夹持装置省略)
(1)利用甲装置能快速制备氨气,写出装置甲中盛放浓氨水的仪器名称______。该装置能快速制备氨气的原理为______(请用文字说明)。
(2)乙装置中,将大理石块放在多孔塑料片上,连接好装置,检查装置的气密性,气密性良好后打开活塞,经长颈漏斗向试管中缓慢加入盐酸溶液至______。欲使反应停止,关闭活塞即可,此时装置中的现象是______。
(3)将乙装置连接丙、丁装置模拟“侯氏制碱法”制纯碱,装置丙中盛放的试剂为______,目的是______写出丁装置内发生反应的化学方程式______。
(4)从装置丁中获取固体,需要进行的操作有______、洗涤、干燥,再进行加热制得纯碱,反应方程式为______。
II.测定所得产品的组成和纯度
(5)定性检验纯碱样品中是否混有,下列装置的连接顺序为______。
(6)定量测定该纯碱样品的纯度:称取样品在大试管中加热,充分反应后,冷却称量得固体质量为,则该纯碱样品的纯度为:______(用含、的式子表示)
16. I长征5号火箭发射时使用液氢和煤油作为燃料。可用在高温下与水蒸气反应制得,是目前大规模制取氢气的方法之一、已知:在25℃、下,
;
(1)25℃、下,与水蒸气反应转化为和的热化学方程式为______。
焦炭与水蒸气在恒容密闭容器中会发生如下反应:
①②
(2)当反应①达到平衡后,下列措施可提高正反应速率的是______。
A. 加入焦炭 B. 通入 C. 升高温度 D. 分离出氢气
(3)若在恒温恒容容器中仅发生反应②,则下列能说明反应达到平衡状态的是______。
A. 容器内气体的压强不变
B. 容器内气体的总质量不变
C. 容器内气体的平均相对分子质量不变
D. 单位时间内,每有键断裂,同时有键断裂
II向容积为密闭容器中加入足量活性炭和NO,发生反应,NO和的物质的量变化如下表所示。
条件
保持温度为/℃
时间
0
物质的量
2.0
1.4
1.0
0.70
0.50
0.40
0.40
物质的量
0
0.3
0.50
0.65
0.75
0.80
0.80
(4)内,以表示的该反应速率______,最终达平衡时转化率______。
(5)℃下的平衡常数______。
(6)保持温度℃不变,向该容器中加入四种反应混合物各,此时,正、逆反应速率的大小关系为:______(填“>”“<”或“=”)。
(7)已知该反应在______(填“高温”、“低温”或“任何温度”)下能自发进行。
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2024-2025学年度第一学期高三年级第四次阶段性测试
化学学科试卷
(2024.12)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32
第I卷单项选择题(本题包括12小题,每小题3分,共36分。)
1. 承担我国首次火星探测任务的“天问一号”探测器成功发射,开启了瑰丽壮美的火星之旅。下列说法错误的是
A. 机身材料钛合金属于金属材料 B. 天线材料中的石墨具有导电性
C. 高纯硅可以用于制造太阳能电池板 D. 热控材料纳米气凝胶的胶粒直径小于1nm
【答案】D
【解析】
【详解】A.合金是金属和金属、非金属形成的混合物,机身材料钛合金属于金属材料,故A正确;
B.石墨可以导电,则天线材料中的石墨具有导电性,故B正确;
C.硅是重要的半导体材料,高纯硅可以用于制造太阳能电池板,故C正确;
D.热控材料纳米气凝胶属于胶体,胶粒直径在1~100nm,故D错误;
故选:D。
2. 下列表示不正确的是
A. 中子数为10的氧原子:
B. 环丙烷分子的球棍模型:
C. 用电子式表示KCl的形成过程:
D. 用电子云轮廓图示意p-pπ键的形成:
【答案】B
【解析】
【详解】A.中子数为10的氧原子质量数为10+8=18,则可表示为,A正确;
B.不能表示环丙烷分子的球棍模型,这只是碳架,每个碳原子上的2个氢原子并没有表示出来,B错误;
C.KCl是离子化合物,在KCl的形成过程中,K失去电子形成K+,Cl原子得到电子形成Cl-,则用电子式表示KCl的形成过程:,C正确;
D.2个原子各提供1个p电子、p电子的电子云“肩并肩”重叠即形成p-pπ键,则用电子云轮廓图示意p-pπ键的形成:,D正确;
选B。
3. 下列物质的性质比较,错误的是
A. 沸点: B. 热稳定性:
C. 熔点: D. 金属性:
【答案】A
【解析】
【详解】A.结构相似的分子晶体,分子的相对分子质量越大,沸点越高,卤素单质是结构相似的分子晶体,则氟气、氯气、溴、碘的沸点依次升高,故A错误;
B.同主族元素,从上到下非金属性依次减弱,气态氢化物的热稳定性依次减弱,则氟化氢、氯化氢、溴化氢、碘化氢的热稳定性依次减弱,故B正确;
C.离子晶体中离子键越弱,晶体的熔点越低,碱金属氯化物都是离子晶体,同主族元素,从上到下离子半径依次增大,则氯化钠、氯化钾、氯化铷的离子键依次减弱,熔点依次降低,故C正确;
D.同周期元素,从左到右金属性依次减弱,则钠、镁、铝的金属性依次减弱,故D正确;
故选A。
4. 下列反应的离子方程式错误的是
A. 向溶液中滴加氨水产生沉淀:
B. 向苯酚钠溶液中通入少量气体,溶液变浑浊:
C. 向碳酸氢钠溶液中加入少量澄清石灰水:
D. 与浓盐酸反应制氯气:
【答案】C
【解析】
【详解】A.是弱电解质弱碱,不能溶解,生成的沉淀不溶于过量的氨水,离子方程式,故A正确;
B.酸性:碳酸>苯酚>碳酸氢根,因此向苯酚钠溶液中通入少量二氧化碳,会生成苯酚和碳酸氢钠:,故B正确;
C.向碳酸氢钠溶液中加入少量澄清石灰水,根据“少定多变”原则,得离子方程式:,故C错误;
D.与浓盐酸共热可制备氯气:,故D正确;
答案选C。
5. 为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 密闭容器中,和催化反应后分子总数大于
B. 标准状况下,含有的质子数为
C. 溶液中含有的的数目为
D. 标准状况下,气体中的数目为
【答案】A
【解析】
【详解】A.SO2与O2催化反应属于可逆反应,所以密闭容器中,2molSO2和1molO2催化反应后分子总数大于2NA,故A正确;
B.标准状况下,水为液态,所以无法计算含有的质子数,故B错误;
C.溶液,没有说明溶液体积,无法计算含有的的数目,故C错误;
D.标准状况下,气体不会电离,不存在,故D错误;
答案选A。
6. 我国研究人员研制出一种新型复合光催化剂,利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水,主要过程如下图所示。
已知:
下列说法不正确的是
A. 过程Ⅱ放出能量
B. 若分解2,估算出反应吸收482能量
C. 催化剂能减小水分解反应的焓变
D. 催化剂能降低反应的活化能,增大反应物分子中活化分子的百分数
【答案】C
【解析】
【详解】A.过程II中生成氢气、过氧化氢,形成化学键,则过程Ⅱ放出能量,故A正确;
B.分解水的反应为2H2O(g)=2H2(g)+O2(g),焓变△H=反应物的总键能-生成物的总键能=463kJ/mol×4-(436kJmol×2+498kJ/mol)=+482kJ/mol,即2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) △H=+482kJ/mol,所以分解2molH2O(g)吸收482kJ能量,故B正确;
C.催化剂能改变反应途径,但不能改变反应的始态和终态,不能改变反应的焓变,故C错误;
D.催化剂能降低反应的活化能,可使反应体系中活化分子数增加,分子总数不变,则反应物分子中活化分子的百分数增大,故D正确;
故选:C。
7. 下列装置能达到实验目的的是
A. 用图1装置将氯化铁溶液直接蒸干得到氯化铁固体
B. 用图2装置制备
C. 用图3装置除去乙醇中少量的水
D. 用图4装置配制的稀硫酸
【答案】B
【解析】
【详解】A.氯化铁溶液中,铁离子发生水解形成氢氧化铁和氯化氢,直接加热蒸干氯化氢挥发,水解平衡正向移动,最终得到氢氧化铁固体,继续加热得到氧化铁固体,A错误;
B.打开弹簧夹,稀硫酸与铁粉反应生成氢气,可排除整个装置内的空气;然后关闭弹簧夹,利用氢气产生的压强作用,把反应产生的硫酸亚铁溶液压入到试管B中,制得的氢氧化亚铁可以较长时间稳定存在,B正确;
C.蒸馏时温度计水银球应在支管口处,C错误;
D.浓硫酸应该在烧杯中进行稀释,冷却至室温后,在用玻璃棒转移进容量瓶中,D错误;
答案选B。
8. 关于下列反应的说法不正确的是
A. X发生了水解反应 B. Y具有碱性
C. Z中只含有一个官能团 D. W为CO2
【答案】A
【解析】
【详解】A.水解反应中作反应物,而该反应中X直接发生反应生成Y、W、Z,则X发生分解反应,而不是水解反应,A错误;
B.由Y结构式可知,Y含有氨基,胺类化合物具有碱性,B正确;
C.由Z结构式可知,Z中只含有一个官能团:碳碳双键,C正确;
D.X的分子式为,Y的分子式为,Z的分子式为根据原子守恒可知W为,D正确;
故选A。
9. 下列制备物质的转化关系不合理的是
A. 制:
B. 制:
C. 制:海水溶液
D. 制:海水溶液
【答案】D
【解析】
【详解】A.可以与氢气合成,催化氧化为,可以被O2氧化为,溶于水生成硝酸,故A合理;
B.与氧气反应生成,催化氧化成,溶于水生成,故B合理;
C.海水净化提纯得溶液,电解溶液可制备,故C合理;
D.溶液电解得不到,应是熔融的,故D不合理;
答案D。
10. 对于可逆反应:,下列图像一定正确的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.催化剂能降低反应活化能,加快反应速率,但化学平衡不移动,氮气的百分含量不变,故A错误;
B.反应达到平衡后,增大氮气浓度的瞬间,正反应速率增大、逆反应速率不变,然后正反应速率不断减小、逆反应速率不断增大,直到正逆反应速率相等达到新的平衡,故B正确;
C.反应温度越高,反应速率越快,则500℃条件下反应先达到平衡,200℃后达到平衡,故C错误;
D.合成氨反应为放热反应,压强一定时升高温度,平衡向逆反应方向移动,氮气的转化率减小,故D错误;
故选B。
11. 酸性锌锰干电池的构造示意图如下。关于该电池及其工作原理,下列说法正确的是
A. 石墨作电池的负极材料 B. 电池工作时,向负极方向移动
C. 发生氧化反应 D. 锌筒发生的电极反应为
【答案】D
【解析】
【详解】A.酸性锌锰干电池,锌筒为负极,石墨电极为正极,故A错误;
B.原电池工作时,阳离子向正极(石墨电极)方向移动,故B错误;
C.发生得电子的还原反应,故C错误;
D.锌筒为负极,负极发生失电子的氧化反应,故D正确;
故选D。
12. 分析化学中将“滴定分数”定义为:所加滴定剂与被滴定组分的物质的量之比。常温下,以 NaOH溶液为滴定液滴定一元酸HA溶液,滴定曲线如图所示。下列叙述正确的是
A.
B. a点:
C. b点:
D. c点:
【答案】A
【解析】
【详解】A.同浓度的一元碱NaOH与一元酸HA反应,恰好反应时是1:1,体积相同,所以当反应处于y点时,可认为是NaOH加入0.95mol,未反应的HA是0.05mol,此时溶液体积为V,则,A正确;
B.a点滴定分数为0.50,此时溶液中成分为NaA和HA,且二者浓度相等,,说明HA的电离程度大于NaA的水解程度,所以,B错误;
C.b点滴定分数为1.00,二者恰好完全反应,但是体积变成原来的二倍,则浓度降为原来的一倍,所以,C错误;
D.c点氢氧化钠过量,溶液溶质为NaOH和NaA,由电荷守恒可知:,c点溶液为碱性:,则,D错误;
故选A。
第II卷非选择题(本卷包括4题,共64分)
13. 华为MateX3将石墨烯正式应用到手机里,利用石墨烯薄片液冷散热系统成为全球最强散热手机系统。石墨烯是由碳原子组成的最薄、最轻、最强材料,被誉为“材料之王”。回答下列问题:
(1)写出基态C原子的价层电子排布式______。
(2)氧硫化碳()是一种无机化合物,结构上与类似。氧硫化碳含有的化学键类型______。(A.键B.键C.金属键D.离子键)(填字母),氧硫化碳属于______分子。(填“极性”或“非极性”)。
(3)石墨烯是只由一层碳原子构成的平面薄膜,结构如图所示。石墨烯中C原子的轨道杂化方式为______,从石墨中剥离得到石墨烯需克服的作用是______。
(4)碳化硅(化学式:)与晶体硅、金刚石三者的熔点由高到低的顺序为______(用化学式表示),从物质结构角度解释原因______。
(5)石墨烯可转化为富勒烯,某金属与可制备一种低温超导材料,晶胞如图所示,原子位于晶胞的棱上与内部,该晶胞中M原子的个数为______,该材料的化学式为______。若该晶体的晶胞边长为,阿伏加德罗常数为,则密度为______(金属的相对原子质量用表示)
【答案】(1)
(2) ①. AB ②. 极性
(3) ①. ②. 范德华力或分子间作用力
(4) ①. ②. 金刚石、碳化硅、晶体硅均为共价晶体,原子半径:,键长:,键能:,熔点:
(5) ①. 12 ②. ③.
【解析】
【小问1详解】
C原子的原子序数为6,最外层有4个电子,所以基态C原子的价层电子排布式;
【小问2详解】
氧硫化碳(COS)的结构式为O=C=S,含有的化学键类型有键、键,非金属性越强,电负性一般越大,故电负性:O>S>C,故O=C=S为极性键形成的极性分子;
【小问3详解】
石墨烯是只由一层碳原子所构成的平面薄膜,石墨烯中C原子的轨道杂化方式为sp2,从石墨中片层结构间剥离得到石墨烯需克服的作用是范德华力或分子间作用力;
【小问4详解】
碳化硅(化学式:SiC)与晶体硅、金刚石三者的熔点高低顺序为:C>SiC>Si(或Si<SiC<C);金刚石、碳化硅、晶体硅均为共价晶体,由于C原子半径小于Si原子,使得键长C-C<Si-C<Si-Si,键能依次减小,熔点依次降低;
【小问5详解】
M原子位于晶胞的棱上与内部,该晶胞中M原子的个数为:,该晶胞中C60分子的个数为:,由此可确定该材料的化学式为:,该晶体的晶胞边长为acm,阿伏加德罗常数为NAmol−1,则密度为:。
14. CPAE是蜂胶的主要活性成分之一,对疱疹病毒有功效。合成该化合物的路线如下:
已知:
(1)A的化学名称是___________。C中的官能团名称是醚键和___________。
(2)反应②、反应⑤的反应类型分别是___________。
(3)设计反应②和反应④的目的是___________。
(4)D的结构简式为___________。
(5)反应⑦的化学方程式为___________。
(6)化合物I与H互为同分异构体,同时满足下列条件的I有___________种(不考虑立体异构)。
①含有苯环 ②与溶液作用显紫色
其中核磁共振氢谱显示为五组峰,且峰面积比为3:2:2:2:1的同分异构体的结构简式为___________。
(7)设计由制备的合成路线:___________(其他试剂任选)。
【答案】(1) ①. 对羟基苯甲醛 ②. 醛基
(2)取代反应、加成反应
(3)保护酚羟基 (4)
(5) (6) ①. 9 ②.
(7)
【解析】
【分析】由流程结合物质化学式,合成CPAE的流程先使用A(对羟基苯甲醛)在过氧化氢作用生成B:,B与(CH3O)2SO2作用生成C:,根据题给已知反应原理,C与CH2(COOH)2、吡啶作用下加热转化为D:,D在BBr3作用下将醚键上的甲基重新转化为酚羟基得到E:;F(苯乙烯)在过氧化物作用下与HBr加成生成G:,然后G水解为醇得H:;最后E和H在浓硫酸催化作用下酯化生成CPAE:;
【小问1详解】
由A结构,A的化学名称是对羟基苯甲醛。C为,C中的官能团名称是醚键和醛基;
【小问2详解】
反应②为B与(CH3O)2SO2作用生成C:,B的酚羟基中氢被取代,属于取代反应;F(苯乙烯)在过氧化物作用下与HBr加成生成G:,属于加成反应;
【小问3详解】
反应②是将酚羟基转化为醚键结构,反应④是将醚键结构重新转化为酚羟基,所以这两步的目的是保护酚羟基;
【小问4详解】
由分析,C与CH2(COOH)2、吡啶作用下加热转化为D:;
【小问5详解】
反应⑦为E和H在浓硫酸催化作用下酯化生成CPA,;
【小问6详解】
化合物I与H互为同分异构体,同时满足下列条件:①含有苯环;②与溶液作用显紫色:含酚羟基;若剩余的碳原子组合成一个取代基为乙基,乙基、酚羟基存在邻、间、对三种同分异构情况;若除酚羟基外,取代基为两个甲基,苯环上3个取代基中2个取代基相同,则有6种;故共9种;其中核磁共振氢谱显示为五组峰,且峰面积比为3:2:2:2:1,则应该存在1个甲基且结构对称,其结构简式为;
【小问7详解】
先生成,再氧化生成,再生成,聚合生成,整个流程可表示为:。
15. 某化学兴趣小组模拟“侯氏制碱法”制纯碱
I.制备和
该小组同学设计了如下装置(夹持装置省略)
(1)利用甲装置能快速制备氨气,写出装置甲中盛放浓氨水的仪器名称______。该装置能快速制备氨气的原理为______(请用文字说明)。
(2)乙装置中,将大理石块放在多孔塑料片上,连接好装置,检查装置的气密性,气密性良好后打开活塞,经长颈漏斗向试管中缓慢加入盐酸溶液至______。欲使反应停止,关闭活塞即可,此时装置中的现象是______。
(3)将乙装置连接丙、丁装置模拟“侯氏制碱法”制纯碱,装置丙中盛放的试剂为______,目的是______写出丁装置内发生反应的化学方程式______。
(4)从装置丁中获取固体,需要进行的操作有______、洗涤、干燥,再进行加热制得纯碱,反应方程式为______。
II.测定所得产品的组成和纯度
(5)定性检验纯碱样品中是否混有,下列装置的连接顺序为______。
(6)定量测定该纯碱样品的纯度:称取样品在大试管中加热,充分反应后,冷却称量得固体质量为,则该纯碱样品的纯度为:______(用含、的式子表示)
【答案】(1) ①. 分液漏斗 ②. 生石灰与水反应放出热量,有利于氨水的分解放出氨气;同时生成氢氧化钙使溶液中的浓度增大,有利于氨气的逸出;生石灰与水反应使水减少,也有利于生成氨气
(2) ①. 刚好浸没大理石 ②. 试管中液面下降,长颈漏斗中液面上升,盐酸与大理石脱离
(3) ①. 饱和碳酸氢钠溶液 ②. 除去二氧化碳中的氯化氢气体 ③.
(4) ①. 过滤 ②.
(5)ACB (6)
【解析】
【分析】“侯氏制碱法”制纯碱反应原理是:,利用甲装置制取氨气,利用乙装置制取二氧化碳气体,由于氨气易溶于水,并且水溶液显碱性,为确保二氧化碳的吸收效果,应该先通入氨气于食盐水中,后通入二氧化碳。据此分析作答。
【小问1详解】
甲中盛放浓氨水的仪器名称是分液漏斗。氧化钙溶于水放热,使氨水电离平衡发生移动,逸出氨气,氧化钙和氨水反应方程式为:,消耗了溶液中的水,有利于氨气的逸出,同时生成氢氧根离子,使氨水电离平衡移动。答案为:生石灰与水反应放出热量,有利于氨水的分解放出氨气;同时生成氢氧化钙使溶液中的浓度增大,有利于氨气的逸出;生石灰与水反应使水减少,也有利于生成氨气。
【小问2详解】
为确保物质充分接触并且不浪费原料,经长颈漏斗向试管中缓慢加入盐酸溶液至刚好浸没大理石。关闭活塞,二氧化碳不能排出,导致试管内压强增大,将试管中的液体压入长颈漏斗。答案为:刚好浸没大理石;试管中液面下降,长颈漏斗中液面上升,盐酸与大理石脱离。
【小问3详解】
丙中通入二氧化碳气体,将带入氯化氢气体杂质,故应装入饱和碳酸氢钠溶液,除去氯化氢。随后制得的二氧化碳在丁装置内发生制纯碱的反应。答案为:饱和碳酸氢钠溶液;除去二氧化碳中的氯化氢气体;。
【小问4详解】
装置丁中产生碳酸氢钠沉淀,所以需要采取过滤操作。对其加热制得纯碱,反应方程式为:。答案为:过滤;。
【小问5详解】
碳酸氢钠加热可以分解,产物中含有水和二氧化碳气体,可以检验上述两种物质,故顺序为先检验水,后检验二氧化碳。答案为:。
【小问6详解】
设碳酸氢钠为克,根据碳酸氢钠受热分解反应,可以列出质量差的计算式:,,,则,。答案为:。
16. I长征5号火箭发射时使用液氢和煤油作为燃料。可用在高温下与水蒸气反应制得,是目前大规模制取氢气的方法之一、已知:在25℃、下,
;
(1)25℃、下,与水蒸气反应转化为和的热化学方程式为______。
焦炭与水蒸气在恒容密闭容器中会发生如下反应:
①②
(2)当反应①达到平衡后,下列措施可提高正反应速率的是______。
A. 加入焦炭 B. 通入 C. 升高温度 D. 分离出氢气
(3)若在恒温恒容容器中仅发生反应②,则下列能说明反应达到平衡状态的是______。
A. 容器内气体的压强不变
B. 容器内气体的总质量不变
C. 容器内气体的平均相对分子质量不变
D. 单位时间内,每有键断裂,同时有键断裂
II向容积为密闭容器中加入足量活性炭和NO,发生反应,NO和的物质的量变化如下表所示。
条件
保持温度为/℃
时间
0
物质的量
2.0
1.4
1.0
0.70
0.50
0.40
0.40
物质的量
0
0.3
0.50
0.65
0.75
0.80
0.80
(4)内,以表示的该反应速率______,最终达平衡时转化率______。
(5)℃下的平衡常数______。
(6)保持温度℃不变,向该容器中加入四种反应混合物各,此时,正、逆反应速率的大小关系为:______(填“>”“<”或“=”)。
(7)已知该反应在______(填“高温”、“低温”或“任何温度”)下能自发进行。
【答案】(1) (2)BC (3)D
(4) ①. ②. 80%
(5)4 (6)>
(7)低温
【解析】
【小问1详解】
① ;
②
根据盖斯定律①+②得25℃、下,与水蒸气反应转化为和的热化学方程式为 ;
【小问2详解】
A. 焦炭是固体,加入焦炭,反应速率不变,故不选A;
B. 通入,CO浓度增大,反应速率加快,故选B;
C. 升高温度,反应速率加快,故选C;
D. 分离出氢气,氢气浓度减小,反应速率减慢,故不选D;
选BC;
【小问3详解】
A. 反应前后气体系数和相等,压强是恒量,容器内气体的压强不变,反应不一定平衡,故不选A;
B. 根据质量守恒,反应前后气体总质量不变,所以容器内气体的总质量不变,反应不一定平衡,故不选B;
C. 反应前后气体总质量不变、气体物质的量不变,平均相对分子质量是恒量,容器内气体的平均相对分子质量不变,反应不一定平衡,故不选C;
D. 单位时间内,每有键断裂,同时有键断裂,说明正逆反应速率相等,反应一定达到平衡状态,故选D;
选D;
【小问4详解】
内,NO的物质的量减少0.6mol,根据,反应生成0.3mol,以表示的该反应速率,达到平衡时,NO的物质的量为0.4mol,最终达平衡时转化率;
【小问5详解】
根据表格数据,达到平衡时,的物质的量为0.4mol、的物质的量为0.8mol、N2的物质的量为0.8mol,℃下的平衡常数
【小问6详解】
保持温度℃不变,向该容器中加入四种反应混合物各,Q=,此时,反应正向进行,正、逆反应速率的大小关系为:>;
【小问7详解】
正反应的△H<0,正反应气体物质的量减少,△S<0,所以该反应在低温下能自发进行。
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