内容正文:
2024~2025学年度第二学期南昌中学三经路校区期中考试
高一化学
可能用到的相对原子质量:H-1 C- 12 N -14 O -16 S-32 Fe- 56 Cu-64 Zn-65
一、选择题((每题只有一个选项符合题意,每题3分,共42分)。
1. 下列表述中不正确的是
A. “神舟十三号”宇宙飞船返回舱所用的高温结构陶瓷属于新型无机非金属材料
B. 新能源汽车的推广与使用有利于减少光化学烟雾的产生
C. 2022年北京冬奥会展示的智能服饰含有石墨烯,石墨烯与金刚石互为同素异形体
D. 华为首款5G手机搭载了智能7nm制程SOC“麒麟980”手机芯片的主要成分是二氧化硅
【答案】D
【解析】
【详解】A.高温结构陶瓷一般为碳化硅、氮化硅或某些金属氧化物在高温下烧结而成,属于新型无机非金属材料,A项正确;
B.新能源汽车的推广与使用减少汽车尾气中氮氧化合物的排放,有利于减少光化学烟雾的产生,B项正确;
C.石墨烯为单层石墨,属于碳单质,与金刚石互为同素异形体,C项正确;
D.手机芯片的主要成分是硅,D项错误;
答案选D。
2. NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 一定条件下,2molSO2与1molO2充分反应,转移的电子数为4NA
B. 3.36LNO2与足量的水充分反应后,生成0.05NA个NO分子
C. 常温下,将2.7g铝片投入足量的浓硝酸中,铝失去的电子数为0.3NA
D. 92gNO2与N2O4的混合气体中含有的原子总数为6NA
【答案】D
【解析】
【详解】A.已知SO2和O2合成SO3的反应是一个可逆反应,故一定条件下,2molSO2与1molO2充分反应,转移的电子数小于4NA,A错误;
B.题干未告知气体所处的状态,无法计算NO2的物质的量,即无法计算3.36LNO2与足量的水充分反应后,生成NO的分子数,B错误;
C.常温下Al遇到浓硝酸发生钝化,故将2.7g铝片投入足量的浓硝酸中,铝失去的电子数小于0.3NA,C错误;
D.设混合气体中NO2为xg,N2O4为(92-x)gN2O4,则92gNO2与N2O4的混合气体中含有的原子总数为=6NA,D正确;
故答案为:D。
3. 下列反应的离子方程式不正确的是
A. 向次氯酸钙溶液中通入SO2:
B. 铅酸蓄电池放电时的正极反应:
C. 过量的Fe和稀硝酸反应:
D. 氯化铁溶液中通入SO2溶液变为浅绿色:
【答案】A
【解析】
【详解】A.二氧化硫具有还原性,次氯酸根离子具有强氧化性,向次氯酸钙溶液中通入SO2,二氧化硫被氧化为硫酸根离子,次氯酸根离子被还原为氯离子,硫酸根离子会与钙离子结合生成沉淀,而非,A错误;
B.铅酸蓄电池放电时,PbO2作正极,PbO2被还原生成PbSO4,正极反应为:,B正确;
C.过量的Fe和稀硝酸发生氧化还原反应生成硝酸亚铁和NO、水,反应的离子方程式为:,C正确;
D.二氧化硫具有还原性,氯化铁具有氧化性,氯化铁溶液中通入SO2,铁离子和二氧化硫发生氧化还原反应生成亚铁离子、硫酸根离子和氢离子,生成亚铁离子使其溶液变为浅绿色,反应的离子方程式为:,D正确;
故选A。
4. 下列各组离子一定能大量共存的是
A. 在透明溶液中:
B. 氯化铁溶液中:
C. 溶液中:
D. 加入金属铝能产生H2溶液中:
【答案】A
【解析】
【详解】A.题中所给的离子均不能相互反应,可以共存,A符合题意;
B.可以氧化碘离子,,与生成弱电解质,同时铁离子也可以氧化碘离子,B不可以共存;
C.与生成弱电解质,次氯酸根也可以氧化碘离子,方程式为:,C不可以共存;
D.加入金属铝能产生H2的溶液,即可以显酸性,也可以显碱性,无论是酸性还是碱性情况下,都可以和碳酸氢根反应,方程式为:,,同时,生成的碳酸根与钡离子反应生成碳酸钡沉淀,D不可以共存;
故选A。
5. 实验室制取下列气体,所选的反应试剂、制备装置与收集方法合理的是
选项
气体
反应试剂
制备装置
收集方法
A
石灰石、稀硫酸
b
e
B
、浓盐酸
b
d
C
、
a
e
D
Cu、浓硝酸
c
f
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.由于硫酸钙微溶,生成的硫酸钙附着在碳酸钙表面阻止反应进行,应该用盐酸,另外二氧化碳密度大于水的,应该用向上排空气法收集,选择d装置,A错误;
B.与浓盐酸在加热的条件下制取氯气,选择装置c,氯气密度比空气的密度大,集气瓶的导管应长进短出,选择装置d,B错误;
C.熟石灰和氯化铵在加热条件下反应生成氨气,氨气密度小于空气,用向下排空气法收集,C正确;
D.铜和浓硝酸反应不需要加热,二氧化氮能与水反应,不能用排水法收集,D错误;
答案选C。
6. 利用下列实验装置能完成相应实验的是
A. 图Ⅰ:熔化NaOH B. 图Ⅱ:探究催化剂对反应速率的影响
C. 图Ⅲ:干燥二氧化硫 D. 图Ⅳ:用装置除去Cl2中混有的HCl气体
【答案】C
【解析】
【详解】A.氢氧化钠能和二氧化硅反应,不能用瓷坩埚熔化NaOH,故A错误;
B.图Ⅱ两个试管内双氧水的浓度不同,不能用于探究催化剂对反应速率的影响,故B错误;
C.浓硫酸具有吸水性,可以用浓硫酸干燥二氧化硫,故C正确;
D.氯气,HCl均与碳酸氢钠溶液反应,不能除杂,故D错误;
故选C。
7. 可逆反应,在不同条件下的化学反应速率如下,其中反应速率最快的是
A. v(A)=0.5 mol/(L·min) B. v(B)=1.2 mol/(L·min)
C. v(C)=0.4 mol/(L·min) D. v(C)=0.01mol/(L·s)
【答案】A
【解析】
【分析】反应速率之比等于化学计量数之比;
【详解】A.v(A)=0.5 mol/(L·min);
B.;
C.;
D.;
故选A。
8. 下列说法不正确的是
A. 对于的反应,加入A,v(A)变大
B. (正反应放热),升高温度,v增大
C. 一定温度下,反应在密闭容器中进行,恒容充入He,化学反应速率不变
D. 稀盐酸与锌反应时,加入少量硫酸铜固体,生成氢气的速率加快
【答案】A
【解析】
【详解】A.A为固体物质,固体的用量增加,不会改变浓度,对反应速率无影响,A项错误;
B.升高温度,化学反应速率都增大,B项正确;
C.在密闭容器中进行,恒容充入He,容器体积不变,反应中各组分浓度不变,化学反应速率不变,C项正确;
D.锌与少量硫酸铜反应生成铜单质,铜、锌、稀盐酸形成原电池原理,生成氢气的速率加快,D项正确;
答案选A。
9. 一定温度下,在的恒容密闭容器中发生反应。反应过程中的部分数据如下表所示:
0
2.0
2.4
0
5
0.9
10
1.6
15
1.6
下列说法不正确的是
A. 用C表示的平均反应速率为
B. 时,B的正反应速率大于B的逆反应反应速率
C. 平衡状态时,
D. 当容器中的压强保持不变时,反应达到平衡状态
【答案】D
【解析】
【分析】10min时,Δ=0.4mol,Δ=2Δ=0.8mol,此时B的物质的量为1.6mol;15min时,B的物质的量也为1.6mol,则说明10min时,反应已达到平衡状态。
【详解】A.内,△=0.9mol,所以用C表示的平均反应速率为v(C)==== 0.09mol·L-1·min-1,A正确;
B.时,生成0.9mol C,则根据化学方程式知,A消耗0.3mol,即时,A剩余1.7mol,结合分析知,时,反应没有达到平衡,则时,B的正反应速率大于B的逆反应反应速率,B正确;
C.根据分析知,10min时,反应已达到平衡状态,c(A)==0.8mol·L-1,C正确;
D.该反应前后是气体分子数不变的反应,恒温恒容时,压强一直不变,即当容器中的压强保持不变时,反应不一定达到平衡状态,D错误;
故选D。
10. 下列反应是氧化还原反应且反应过程中的能量变化符合下图的是
A. 氢氧化钡晶体和氯化铵晶体研磨 B. 金属溶于水
C. 高温分解 D. 高温条件下碳粉与二氧化碳的反应
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,反应物总能量小于生成物总能量,反应为吸热反应,据此回答。
【详解】A.氢氧化钡晶体和氯化铵晶体研磨属于吸热反应,但是不属于氧化还原反应,A错误;
B.金属Na与水反应放热,B错误;
C.高温分解CaCO3是吸热反应,但是不属于氧化还原反应,C错误;
D.高温条件下碳粉与二氧化碳的反应是吸热反应,属于氧化还原反应,D正确;
故选D。
11. 如图为与反应生成过程中的能量变化,下列说法中正确的是
A. 断开吸收946kJ的热量
B. 1mol与1mol反应放出的能量为180kJ
C. NO的键能比的大,因此NO在空气中比更稳定
D. 1mol和1mol具有的总能量小于2mol具有的总能量
【答案】D
【解析】
【详解】A.断开1mol中的化学键吸收946kJ的能量,故A错误;
B.根据图示1molN2(g)和1molO2(g)转化为2mol NO(g)吸收的能量为946kJ+498kJ-632kJ×2=180kJ,故B错误;
C. NO容易被空气中氧气氧化,故氧气更稳定,故C错误;
D.由B项可知,该反应为吸热反应,则1mol和1mol具有的总能量小于2mol具有的总能量,故D正确;
故选D。
12. 十九大报告中提出要“打赢蓝天保卫战”,意味着对大气污染防治比过去要求更高。二氧化硫-空气质子交换膜燃料电池实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合,一极通入,另一极通入,原理如图所示。下列说法正确的是
A. Pt2电极为负极,通入
B. 正极附近溶液的pH减小
C. 负极的电极反应式为:
D. 当外电路通过时,氧气消耗1.12L
【答案】C
【解析】
【分析】由氢离子的移动方向可知,通入二氧化硫的Pt1为负极,水分子作用下二氧化硫在负极失去电子发生氧化反应生成硫酸根离子和氢离子,Pt2为正极,酸性条件下氧气在正极得到电子发生还原反应生成水。
【详解】A.由分析可知,Pt2为正极,酸性条件下氧气在正极得到电子发生还原反应生成水,故A错误;
B.由分析可知,Pt2为正极,酸性条件下氧气在正极得到电子发生还原反应生成水,则放电时正极附近溶液的pH增大,故B错误;
C.由分析可知,通入二氧化硫的Pt1为负极,水分子作用下二氧化硫在负极失去电子发生氧化反应生成硫酸根离子和氢离子,电极反应式为,故C正确;
D.缺标准状况下,无法计算外电路通过0.2mol电子时,正极消耗氧气的体积,故D错误;
故选C。
13. 已知:,某温度下,在2 L恒容密闭容器中充入1mol A与1 mol B发生该反应,平衡时总压强增加了20%。下列说法正确的是
A. 平衡时c(C)=0.2 mol/L B. 平衡时B的体积分数为20%
C. A的转化率为20% D. 平衡时C与D的化学反应速率相等
【答案】A
【解析】
【分析】假设平衡时A(g)物质的量变化了x,根据题意可知:
,平衡时气体的总物质的量为:(1-x)mol+(1-x)mol+x mol+2x mol=2 mol+2 mol×20%,解答x=0.4 mol。
【详解】A.根据上述分析可知平衡时n(C)=x mol=0.4 mol,由于容器容积是2 L,故平衡时C物质的浓度c(C)==0.2 mol/L,A正确;
B.根据上述计算可知平衡时n(B)=(1-x mol)=1 mol-0.4 mol=0.6 mol,平衡时气体总物质的量为n(总)=2 mol+2 mol×20%=2.4 mol,则平衡时B的体积分数为×100%=25%,B错误;
C.反应开始时A的物质的量是1 mol,反应消耗A的物质的量是0.4 mol,则A的转化率为,C错误;
D.根据反应方程式可知:反应生成C(g)与D(g)的化学计量数不同,因此平衡时C(g)与D(g)的化学反应速率不相等,D错误;
故合理选项是A。
14. 如图将锌片和铜片用导线连接插入一定浓度的硫酸铜溶液中,组成一个原电池模型,观察到电流计指针偏转,且锌片和铜片表面均有红色物质析出,待实验结束时,测得锌片质量减少了4.58g,铜片质量增加了4.48g,则该原电池工作效率η的值为(用参加原电池反应的锌占锌反应总量的百分率表示)
A. 40% B. 60% C. 70% D. 75%
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,Zn比Cu活泼,故Zn作负极,电极反应式为Zn-2e-=Zn2+,Cu作正极,电极反应式为Cu2++2e-=Cu,同时在Zn表面发生反应Zn+Cu2+=Zn2++Cu,据此作答。
【详解】铜片表面生成Cu的物质的量为4.48g÷64g/mol=0.07mol,参加原电池反应的锌的物质的量为0.07mol,则参加原电池反应的锌减小质量为0.07mol×65g/mol=4.55g,同时在Zn表面发生反应Zn+Cu2+=Zn2++Cu,电极质量变化量为4.58g-4.55g=0.03g,参加反应的Zn的质量为×65g/mol=1.95g,则该原电池工作效率η的值为=70%。
故选:C。
二、非选择题。
15. 实验室可用图中装置(略去部分夹持仪器)制取并验证其性质。
(1)装置A中盛放溶液的仪器名称为_______,装置A中发生反应的化学方程式为_______。
(2)装置B的作用之一是通过观察产生气泡的多少判断生成的快慢,其中的液体最好选择_______(填序号)。
a.蒸馏水 b.饱和溶液 c.饱和溶液 d.饱和NaOH溶液
(3)C管中的试剂可以验证二氧化硫的氧化性,现象为_______,装置E的作用为_______。
(4)装置D中发生反应的化学方程式为_______,为验证二氧化硫的还原性,充分反应后,某同学取试管D中的溶液分成三份,分别进行实验:
方案1:向第一份溶液中加入溶液,有白色沉淀生成;
方案2:向第二份溶液中加入溶液,有白色沉淀生成;
方案3:向第三份溶液中加入溶液,有白色沉淀生成;
上述方案中合理的是方案_______(填“1”“2”或“3”)。
【答案】(1) ①. 分液漏斗 ②.
(2)c (3) ①. 有淡黄色沉淀产生 ②. 防倒吸
(4) ①. ②. 3
【解析】
【分析】70%的硫酸与亚硫酸钠反应生成二氧化硫,B装置通过观察气泡的多少判断SO2生成速率,二氧化硫与硫化钠反应生成硫单质,二氧化硫与新制氯水反应生成硫酸根离子和氯离子使新制氯水褪色,装置E的作用为防止倒吸,F中为碱液用于吸收二氧化硫。
【小问1详解】
装置A中盛放溶液的仪器名称为分液漏斗;装置A中硫酸与亚硫酸钠反应生成硫酸钠、二氧化硫和水,化学方程式为H2SO4(浓)+Na2SO3=Na2SO4+SO2↑+H2O;
【小问2详解】
a.二氧化硫能溶于水,盛装的液体不适合为水,a错误;
b.饱和亚硫酸钠能与二氧化硫反应从而吸收二氧化硫,b错误;
c.饱和NaHSO3溶液不与SO2反应且不会吸收SO2,可选择该溶液,c正确;
d.NaOH溶液与SO2反应从而吸收SO2,d错误;
故答案选c;
【小问3详解】
C试管中二氧化硫与硫化钠反应生成硫单质,二氧化硫得电子体现氧化性,实验现象为有浅黄色沉淀生成。缓冲装置能防止倒吸,SO2能与NaOH反应,为了避免压强急剧减小而发生倒吸,E装置有缓冲作用能防止倒吸;
【小问4详解】
D中SO2和氯水中的Cl2发生氧化还原反应,生成H2SO4和HCl,化学方程式为SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4;
方案1:中新制氯水中本来就存在氯离子,即使没发生反应加入AgNO3也会生成AgCl白色沉淀,方案1错误;
方案2:SO2可与氢氧化钡反应生成亚硫酸钡白色沉淀,即使没有发生反应,也能生成白色沉淀,方案2错误;
方案3:加入氯化钡生成白色沉淀,说明有硫酸根离子生成,则SO2被氧化为硫酸根离子,SO2体现还原性,方案3正确;
上述方案中合理的是方案3。
16. 现代社会中,人类的一切活动都离不开能量,研究化学能与热能、电能的转化具有重要价值。回答下列问题:
Ⅰ.化学反应与热能
(1)碳中和作为一种新型环保形式可推动全社会绿色发展。
①碳有多种单质,一定条件下,1mol石墨转化为金刚石吸收1.85kJ能量,则_______(填“石墨”或“金刚石”)更稳定。碳与硅同族,制备纯硅的一种中间产物SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和H2,写出该反应的化学方程式:_______。
②过氧化氢一定条件下可发生分解:2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g),断裂1 mol H2O2(l)中的O-O和1 mol O2(g)中的O=O所需的能量依次为142 kJ、497.3 kJ,断裂H2O2(l)和H2O(l)中1 mol H-O键所需能量依次为367 kJ、467 kJ,则2 mol H2O2(l)反应生成2 mol H2O(l)和1 mol O2(g)_______(填“吸收”或“放出”)的能量为_______ kJ。
Ⅱ.化学反应与电能
(2)如图为某化学兴趣小组探究不同条件下化学能与电能之间转化的装置,回答下列问题:
若电极a为Al、电极b为Mg、电解质溶液为KOH溶液,则该原电池工作时,Mg作_______极(填“正”或“负”),若反应过程中有0.2 mol 电子发生转移,则生成的氢气在标准状况下的体积为_______L。
(3)某种燃料电池的工作原理示意图如图所示(a、b均为石墨电极)。
假设使用的“燃料”是甲烷(),则通入甲烷气体的电极反应式为_____。电池工作一段时间后,电解液的碱性将______(填“增强”“减弱”或“不变”)。若消耗标准状况下甲烷的体积为3.36L,假设化学能完全转化为电能,则转移电子的数目为______(设为阿伏加德罗常数的值)。
【答案】(1) ①. 石墨 ②. ③. 放出 ④. 613.3
(2) ①. 正 ②. 2.24
(3) ①. ②. 减弱 ③.
【解析】
【小问1详解】
①一定条件下,1mol石墨转化为金刚石吸收1.85kJ能量,则石墨能量较低,石墨更稳定;SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和H2,结合质量守恒,该反应的化学方程式:;
②过氧化氢一定条件下可发生分解:2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g),断裂1 mol H2O2(l)中O-O和1 mol O2(g)中的O=O所需的能量依次为142 kJ、497.3 kJ,断裂H2O2(l)和H2O(l)中1 mol H-O键所需能量依次为367 kJ、467 kJ,2 mol H2O2(l)反应生成2 mol H2O(l)和1 mol O2(g)时断键吸收的总能量为2×142 kJ+4×367 kJ=1752kJ,成键放出的总能量为4×467 kJ+497.3 kJ=2365.3 kJ,所以放出2365.3 kJ -1752kJ =613.3 kJ能量;
【小问2详解】
Al能与KOH溶液发生反应,但Mg不能与KOH溶液反应,则Al是负极,Mg是正极;根据反应:2Al+2KOH+6H2O=2K[Al(OH)4] +3H2↑可得生成3mol H2有6mol电子发生转移,当有0.2mol电子发生转移,则生成0.1mol H2,在标准状况下的体积为2.24L;
【小问3详解】
假设使用的“燃料”是甲烷,在碱性条件下,甲烷在负极失去电子生成碳酸根离子,电极反应式为,根据总反应的方程式可知,反应消耗了KOH,反应后电解液的碱性减弱,若消耗标准状况下甲烷的体积为3.36L,即甲烷的物质的量为0.15mol,假设化学能完全转化为电能,根据电极方程式,则转移电子的物质的量为,则转移电子的数目为。
17. 氮化合物是重要的化工原料,也是空气污染物的重要来源,其转化一直是化学研究的热点。
(1)氨催化氧化法是制硝酸的重要步骤,探究氨催化氧化反应的装置如图所示:
①氨催化氧化时会生成副产物。分别生成含等物质的量氮元素的NO和时,各自消耗的的物质的量之比为_______。
②一段时间后,观察到装置M中有白烟生成,该白烟成分是_______(写化学式)。
(2)可用将氮氧化物转化成。向1 L含200mg 的溶液中加入NaOH溶液调节至碱性,转化为去除氮氧化物效果更好的,再通入NO气体进行反应。碱性条件下去除NO反应的离子方程式为_______。
(3)纳米铁粉可去除水中的。控制其他条件不变,用纳米铁粉还原水体中的,测得溶液中含氮物质(、、)浓度随时间变化如图所示:
①Fe去除水中的的机理:得到纳米铁粉失去的电子转化为,极少量在纳米铁粉或Cu表面得到电子转化为。与不添加少量铜粉相比,添加少量铜粉时去除效率更高,主要原因是_______。
②与初始溶液中浓度相比,反应后溶液中所有含氮物质(、、)总浓度减小,原因是_______。
(4)NO也可以利用电化学手段将其转化为脱除,装置如图所示,电极为多孔惰性材料。则负极的电极反应式是_______。
【答案】(1) ①. ②.
(2)
(3) ①. 添加少量铜粉后形成铜铁原电池,加快了氧化还原反应速率,因此去除效率更高 ②. 反应过程中有部分被还原为N2,逸出溶液
(4)
【解析】
【分析】氨气和氧气催化氧化生成NO,NO和氧气生成二氧化氮,二氧化氮和水生成硝酸,N装置中生成的硝酸和铜反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,为防止空气污染,需要尾气处理;
【小问1详解】
①氨催化氧化时会生成副产物,结合反应中电子守恒,分别会发生反应4NH3+5O24NO+6H2O、2NH3+2O2N2O+3H2O,则生成含4molN的NO与N2O时消耗氧气的物质的量分别为5mol和4mol,即消耗的O2的物质的量之比为5∶4;
②NH3催化氧化生成NO和H2O后,M中发生如下反应:2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO、NH3+HNO3=NH4NO3,白烟成分即为NH4NO3的固体小颗粒;
【小问2详解】
具有氧化性,碱性条件下氧化NO为硝酸根离子,同时生成氯离子,氮化合价由+2变为+5、氯化合价由+3变为-1,结合电子守恒,离子方程式为;
【小问3详解】
①添加少量铜粉后形成铜铁原电池,加快了氧化还原反应速率,使得去除效率更高;
②反应过程中有部分中+5价的N得电子被还原为N2或其他不溶于水的气体,逸出溶液,使得反应后溶液中所有含氮物质(、、总浓度减小;故答案为:反应过程中有部分被还原为N2,逸出溶液;
【小问4详解】
该装置为原电池,O2通入的电极为正极,NO通入的电极为负极,NO失去电子发生氧化反应转化为HNO3被脱除,负极的电极反应:。
18. 在2L密闭容器中,800℃时,反应体系中,随时间的变化如下表所示,各物质的浓度一时间曲线如图所示。
时间
0
1
2
3
4
5
0.020
0.010
0.008
0.007
0.007
0.007
回答下列问题:
(1)用表示的化学反应速率_______。从表中可以看出,该反应化学反应速率逐渐减慢,原因是_______。
(2)图中曲线a、b能表示变化的是_______,若要使变为另一条曲线,可以采取的方法是_______。
(3)图中A点处反应_______(填“已达到”或“未达到”)平衡状态,A点处v(正)_______(填“>”或“<”)B点处v(逆)。
(4)若要加快该反应速率,可以采取的措施是_______(任写两点)。
(5)下列能够说明反应已达到平衡状态的是_______(填字母)。
A. 混合气体的颜色不再变化
B.
C. 混合气体平均摩尔质量保持不变
D. 发生反应同时生成
(6)已知该反应为放热反应,若生成放出热量为Q,则通入与足量充分反应生成放出的热量_______(填“>”“<”或“=”)Q。
【答案】(1) ①. ②. 随着反应进行,反应物浓度逐渐下降
(2) ①. 曲线b ②. 增加NO的起始量
(3) ①. 未达到 ②. >
(4)升温、加压(使用催化剂、增大反应物浓度等) (5)AC
(6)<
【解析】
【小问1详解】
用O2表示的化学反应速率==;化学反应进行过程中,反应物被不断消耗,从表中可以看出,该反应化学反应速率逐渐减慢,原因是:随着反应进行,反应物浓度逐渐下降。
【小问2详解】
反应开始时,c(NO)=0.010mol/L,则c曲线表示c(NO)浓度随时间的变化,从起点浓度看,化学反应方程式中,NO与NO2的化学计量数相等,则二者的浓度变化量都为0.0065mol/L,则图中曲线a、b能表示变化的是曲线b;a曲线中NO2的浓度变化量大,则反应物的变化量也应大,所以若要使变为另一条曲线,可以采取的方法是:增加NO的起始量。
【小问3详解】
图中A点之后,NO、NO2的浓度继续改变,则A点处反应未达到平衡状态,此时反应物继续转化为生成物,则A点处v(正) >B点处v(逆)。
【小问4详解】
增大浓度、升高温度、增大压强、加入催化剂,都可增大反应速率,则若要加快该反应速率,可以采取的措施是:升温、加压(使用催化剂、增大反应物浓度等)。
【小问5详解】
A.混合气体的颜色不再变化,则NO2的浓度不变,反应达平衡状态,A符合题意;
B.,反应进行的方向相反,但速率之比不等于化学计量数之比,则反应未达平衡状态,B不符合题意;
C.反应前后气体的分子数不等,平衡前混合气体的平均相对分子质量在不断发生改变,当混合气体平均摩尔质量保持不变时,反应达平衡状态,C符合题意;
D.发生反应同时生成,反应进行的方向相同,不能肯定反应达平衡状态,D不符合题意;
故选AC
【小问6详解】
NO与O2作用生成NO2的反应为可逆反应,若生成放出热量为Q,则通入与足量,充分反应生成的物质的量小于2mol,放出的热量<Q。
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2024~2025学年度第二学期南昌中学三经路校区期中考试
高一化学
可能用到的相对原子质量:H-1 C- 12 N -14 O -16 S-32 Fe- 56 Cu-64 Zn-65
一、选择题((每题只有一个选项符合题意,每题3分,共42分)。
1. 下列表述中不正确的是
A. “神舟十三号”宇宙飞船返回舱所用的高温结构陶瓷属于新型无机非金属材料
B. 新能源汽车的推广与使用有利于减少光化学烟雾的产生
C. 2022年北京冬奥会展示智能服饰含有石墨烯,石墨烯与金刚石互为同素异形体
D. 华为首款5G手机搭载了智能7nm制程SOC“麒麟980”手机芯片的主要成分是二氧化硅
2. NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 一定条件下,2molSO2与1molO2充分反应,转移的电子数为4NA
B. 3.36LNO2与足量的水充分反应后,生成0.05NA个NO分子
C. 常温下,将2.7g铝片投入足量的浓硝酸中,铝失去的电子数为0.3NA
D. 92gNO2与N2O4的混合气体中含有的原子总数为6NA
3. 下列反应的离子方程式不正确的是
A. 向次氯酸钙溶液中通入SO2:
B. 铅酸蓄电池放电时的正极反应:
C. 过量的Fe和稀硝酸反应:
D. 氯化铁溶液中通入SO2溶液变为浅绿色:
4. 下列各组离子一定能大量共存的是
A. 透明溶液中:
B. 氯化铁溶液中:
C. 溶液中:
D. 加入金属铝能产生H2的溶液中:
5. 实验室制取下列气体,所选的反应试剂、制备装置与收集方法合理的是
选项
气体
反应试剂
制备装置
收集方法
A
石灰石、稀硫酸
b
e
B
、浓盐酸
b
d
C
、
a
e
D
Cu、浓硝酸
c
f
A. A B. B C. C D. D
6. 利用下列实验装置能完成相应实验的是
A. 图Ⅰ:熔化NaOH B. 图Ⅱ:探究催化剂对反应速率的影响
C. 图Ⅲ:干燥二氧化硫 D. 图Ⅳ:用装置除去Cl2中混有的HCl气体
7. 可逆反应,在不同条件下的化学反应速率如下,其中反应速率最快的是
A. v(A)=0.5 mol/(L·min) B. v(B)=1.2 mol/(L·min)
C. v(C)=0.4 mol/(L·min) D. v(C)=0.01mol/(L·s)
8. 下列说法不正确的是
A. 对于的反应,加入A,v(A)变大
B. (正反应放热),升高温度,v增大
C. 一定温度下,反应在密闭容器中进行,恒容充入He,化学反应速率不变
D. 稀盐酸与锌反应时,加入少量硫酸铜固体,生成氢气的速率加快
9. 一定温度下,在的恒容密闭容器中发生反应。反应过程中的部分数据如下表所示:
0
2.0
24
0
5
0.9
10
1.6
15
1.6
下列说法不正确的是
A. 用C表示的平均反应速率为
B. 时,B的正反应速率大于B的逆反应反应速率
C. 平衡状态时,
D. 当容器中的压强保持不变时,反应达到平衡状态
10. 下列反应是氧化还原反应且反应过程中的能量变化符合下图的是
A. 氢氧化钡晶体和氯化铵晶体研磨 B. 金属溶于水
C. 高温分解 D. 高温条件下碳粉与二氧化碳的反应
11. 如图为与反应生成过程中的能量变化,下列说法中正确的是
A. 断开吸收946kJ的热量
B. 1mol与1mol反应放出的能量为180kJ
C. NO的键能比的大,因此NO在空气中比更稳定
D. 1mol和1mol具有的总能量小于2mol具有的总能量
12. 十九大报告中提出要“打赢蓝天保卫战”,意味着对大气污染防治比过去要求更高。二氧化硫-空气质子交换膜燃料电池实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合,一极通入,另一极通入,原理如图所示。下列说法正确的是
A. Pt2电极为负极,通入
B. 正极附近溶液的pH减小
C. 负极的电极反应式为:
D. 当外电路通过时,氧气消耗1.12L
13. 已知:,某温度下,在2 L恒容密闭容器中充入1mol A与1 mol B发生该反应,平衡时总压强增加了20%。下列说法正确的是
A. 平衡时c(C)=0.2 mol/L B. 平衡时B的体积分数为20%
C. A的转化率为20% D. 平衡时C与D的化学反应速率相等
14. 如图将锌片和铜片用导线连接插入一定浓度硫酸铜溶液中,组成一个原电池模型,观察到电流计指针偏转,且锌片和铜片表面均有红色物质析出,待实验结束时,测得锌片质量减少了4.58g,铜片质量增加了4.48g,则该原电池工作效率η的值为(用参加原电池反应的锌占锌反应总量的百分率表示)
A. 40% B. 60% C. 70% D. 75%
二、非选择题。
15. 实验室可用图中装置(略去部分夹持仪器)制取并验证其性质。
(1)装置A中盛放溶液的仪器名称为_______,装置A中发生反应的化学方程式为_______。
(2)装置B的作用之一是通过观察产生气泡的多少判断生成的快慢,其中的液体最好选择_______(填序号)。
a.蒸馏水 b.饱和溶液 c.饱和溶液 d.饱和NaOH溶液
(3)C管中的试剂可以验证二氧化硫的氧化性,现象为_______,装置E的作用为_______。
(4)装置D中发生反应的化学方程式为_______,为验证二氧化硫的还原性,充分反应后,某同学取试管D中的溶液分成三份,分别进行实验:
方案1:向第一份溶液中加入溶液,有白色沉淀生成;
方案2:向第二份溶液中加入溶液,有白色沉淀生成;
方案3:向第三份溶液中加入溶液,有白色沉淀生成;
上述方案中合理是方案_______(填“1”“2”或“3”)。
16. 现代社会中,人类的一切活动都离不开能量,研究化学能与热能、电能的转化具有重要价值。回答下列问题:
Ⅰ.化学反应与热能
(1)碳中和作为一种新型环保形式可推动全社会绿色发展。
①碳有多种单质,一定条件下,1mol石墨转化为金刚石吸收1.85kJ能量,则_______(填“石墨”或“金刚石”)更稳定。碳与硅同族,制备纯硅的一种中间产物SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和H2,写出该反应的化学方程式:_______。
②过氧化氢一定条件下可发生分解:2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g),断裂1 mol H2O2(l)中的O-O和1 mol O2(g)中的O=O所需的能量依次为142 kJ、497.3 kJ,断裂H2O2(l)和H2O(l)中1 mol H-O键所需能量依次为367 kJ、467 kJ,则2 mol H2O2(l)反应生成2 mol H2O(l)和1 mol O2(g)_______(填“吸收”或“放出”)的能量为_______ kJ。
Ⅱ.化学反应与电能
(2)如图为某化学兴趣小组探究不同条件下化学能与电能之间转化的装置,回答下列问题:
若电极a为Al、电极b为Mg、电解质溶液为KOH溶液,则该原电池工作时,Mg作_______极(填“正”或“负”),若反应过程中有0.2 mol 电子发生转移,则生成的氢气在标准状况下的体积为_______L。
(3)某种燃料电池的工作原理示意图如图所示(a、b均为石墨电极)。
假设使用的“燃料”是甲烷(),则通入甲烷气体的电极反应式为_____。电池工作一段时间后,电解液的碱性将______(填“增强”“减弱”或“不变”)。若消耗标准状况下甲烷的体积为3.36L,假设化学能完全转化为电能,则转移电子的数目为______(设为阿伏加德罗常数的值)。
17. 氮的化合物是重要的化工原料,也是空气污染物的重要来源,其转化一直是化学研究的热点。
(1)氨催化氧化法是制硝酸的重要步骤,探究氨催化氧化反应的装置如图所示:
①氨催化氧化时会生成副产物。分别生成含等物质的量氮元素的NO和时,各自消耗的的物质的量之比为_______。
②一段时间后,观察到装置M中有白烟生成,该白烟成分是_______(写化学式)。
(2)可用将氮氧化物转化成。向1 L含200mg 的溶液中加入NaOH溶液调节至碱性,转化为去除氮氧化物效果更好的,再通入NO气体进行反应。碱性条件下去除NO反应的离子方程式为_______。
(3)纳米铁粉可去除水中的。控制其他条件不变,用纳米铁粉还原水体中的,测得溶液中含氮物质(、、)浓度随时间变化如图所示:
①Fe去除水中的的机理:得到纳米铁粉失去的电子转化为,极少量在纳米铁粉或Cu表面得到电子转化为。与不添加少量铜粉相比,添加少量铜粉时去除效率更高,主要原因是_______。
②与初始溶液中浓度相比,反应后溶液中所有含氮物质(、、)总浓度减小,原因是_______。
(4)NO也可以利用电化学手段将其转化为脱除,装置如图所示,电极为多孔惰性材料。则负极的电极反应式是_______。
18. 在2L密闭容器中,800℃时,反应体系中,随时间的变化如下表所示,各物质的浓度一时间曲线如图所示。
时间
0
1
2
3
4
5
0.020
0.010
0.008
0.007
0.007
0.007
回答下列问题:
(1)用表示的化学反应速率_______。从表中可以看出,该反应化学反应速率逐渐减慢,原因是_______。
(2)图中曲线a、b能表示变化的是_______,若要使变为另一条曲线,可以采取的方法是_______。
(3)图中A点处反应_______(填“已达到”或“未达到”)平衡状态,A点处v(正)_______(填“>”或“<”)B点处v(逆)。
(4)若要加快该反应速率,可以采取的措施是_______(任写两点)。
(5)下列能够说明反应已达到平衡状态的是_______(填字母)。
A. 混合气体的颜色不再变化
B.
C. 混合气体平均摩尔质量保持不变
D. 发生反应同时生成
(6)已知该反应为放热反应,若生成放出热量为Q,则通入与足量充分反应生成放出的热量_______(填“>”“<”或“=”)Q。
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