精品解析:江西省宜春市高安中学2024-2025学年高一下学期期中考试 化学试题
2025-05-06
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内容正文:
江西省高安中学2024-2025学年下学期期中考试
高一年级化学试题
可能用到的相对原子质量:H:1 N:14 O:16 K:39 Cu:64 Cr:52
一、单选题(每小题3分,共42分)
1. 化学与生产、生活密切相关,下列说法正确的是
A. 我国研制的高性能歼击机使用了隐形涂料,该涂料属于有机高分子材料
B. “天宫二号”空间运行的动力源泉—太阳能电池帆板,核心材料为二氧化硅
C. 玻璃、水泥、光导纤维等均属于硅酸盐材料
D. 城市建筑群易受酸雨腐蚀,pH<7的雨水为酸雨
【答案】A
【解析】
【详解】A.歼击机的隐形涂料可以吸收或散射雷达波,该涂料属于有机高分子材料,A正确;
B.太阳能电池帆板的核心材料为晶体硅,B错误;
C.玻璃、水泥属于硅酸盐材料,光导纤维为,不属于硅酸盐材料,C错误;
D.因为正常雨水中溶解了二氧化碳,显酸性,而的雨水才能定义为酸雨,D错误;
故选A。
2. 下列变化中属于吸热反应的是
①液态水汽化
②将胆矾加热变为白色粉末
③浓硫酸稀释
④盐酸与碳酸氢钠的反应
⑤生石灰与水反应生成熟石灰
⑥水煤气反应
⑦二氧化碳与赤热的炭反应生成一氧化碳
A. ①②④⑦ B. ②③⑥⑦ C. ①④⑤⑥ D. ②④⑥⑦
【答案】D
【解析】
【详解】①液态水汽化,即水由液态到气态需要吸热,是物理变化过程,不是化学反应,故①不符合;
②胆矾加热失去结晶水变成白色粉末,,需要吸热,为吸热反应,故②符合;
③浓硫酸稀释放出大量的热,是放热过程,故③不符合;
④盐酸与碳酸氢钠的反应,生成二氧化碳、氯化钠和水,,是吸热反应,故④符合;
⑤生石灰跟水反应生成熟石灰会放出大量的热,,为放热反应,故⑤不符合;
⑥水煤气反应是碳与水在高温下的反应,,是吸热反应,故⑥符合;
⑦二氧化碳与赤热的炭反应,是在高温下反应,,是吸热反应,故⑦符合;
故选D。
3. NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 标准状况下,22.4LSO3含有的氧原子数为3NA
B. 46g二氧化氮(NO2)和四氧化二氮(N2O4)的混合气体中氧原子数为2NA
C. 氨水中含有、和共NA个含氮微粒
D. 一定条件下,与充分反应,转移的电子数为4NA
【答案】B
【解析】
【详解】A.标准状况下非气态,无法计算中含有的氧原子数目,A错误;
B.利用极限法,假设二氧化氮为46克,则,氧原子为:;假设四氧化二氮为46克,则,氧原子为:,二者均含有氧原子,故混合气体中氧原子数为,B正确;
C.氨水中存在如下电离平衡:,所以氨水中含氮微粒有、和,但题目未提供氨水溶液体积,无法计算其物质的量,C错误;
D.二氧化硫与氧气是可逆反应,则与充分反应,转移的电子数小于,D错误;
故选B。
4. 下列各组离子在酸性条件下可以大量共存的是
A. 、、S2-、 B. 、、、
C. 、、、 D. 、、、
【答案】C
【解析】
【详解】A.酸性条件下,氢离子与硫离子不能共存,;同时铁离子与硫离子发生氧化还原反应:;铜离子与硫离子也会反应:,A不能共存;
B.酸性条件下,氢离子与次氯酸根离子生成弱电解质次氯酸:,B不能共存;
C.酸性条件下,以上离子均不能反应,C可以共存;
D.酸性条件下,发生氧化还原反应:,D不能共存;
故选C。
5. 下列转化通过一步反应能直接完成的是
①Na→Na2O ②Al2O3→Al(OH)3 ③ ④ ⑤Cl2→FeCl2 ⑥Fe→Fe2O3 ⑦ ⑧
A. ①④⑧ B. ②⑤⑦ C. ③④⑥ D. ①③⑦
【答案】D
【解析】
【详解】钠在空气中生成氧化钠,通过一步反应能直接完成,故①正确;氧化铝和水不反应,所以不能一步生成氢氧化铝,故②错误;氨气在催化剂、加热条件下与氧气反应生成NO,通过一步反应能直接完成,故③正确;硫在氧气中燃烧生成二氧化硫,不能生成三氧化硫,不能通过一步反应能直接完成,故④错误;氯气具有强氧化性,与铁反应生成氯化铁,不能生成氯化亚铁,故⑤错误;铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁,不能生成氧化铁,故⑥错误;稀硝酸与铜反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,通过一步反应能直接完成,故⑦正确;二氧化硅不溶于水,不能与水反应生成硅酸,故⑧错误;
故选D。
6. 下列有关有机物的说法正确的是
A. 一氯甲烷的电子式:
B. 和 二者为同一种物质
C. C2H4和C3H6一定互为同系物
D. 四氯化碳分子的空间填充模型:
【答案】B
【解析】
【详解】A.一氯甲烷的电子式: ,A错误;
B.和 均为丙烷,丙烷没有同分异构体,即二者为同种物质,B正确;
C.C3H6可能为丙烯或环丙烷,C2H4是乙烯,结构不一定相相似,不一定互为同系物,C错误;
D.四氯化碳分子中C原子半径小于Cl原子,不是四氯化碳分子的空间填充模型,D错误;
故选B。
7. 如下图所示,利用培养皿探究氨气的性质。实验时向固体上滴几滴浓氨水,立即用另一表面皿扣在上面。下表中对实验现象所做的解释正确的是
选项
实验现象
解释
A
浓盐酸附近产生白烟
与浓盐酸挥发出的HCl反应产生了固体
B
浓硫酸附近无明显现象
与浓硫酸不发生反应
C
氯化物溶液变浑浊
该溶液一定是溶液
D
干燥红色石蕊试纸不变色,
湿润红色石蕊试纸变蓝
是一种可溶性碱
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.浓盐酸易挥发,挥发出的HCl气体遇NH3会反应生成白烟,烟是NH4Cl固体,A正确;
B.浓硫酸与NH3发生反应:,硫酸难挥发,无明显现象,B错误;
C.氯化物溶液变浑浊,说明产生了沉淀,该溶液可能为MgCl2溶液、AlCl3溶液、FeCl3溶液等,C错误;
D.干燥的红色石蕊试纸不变色,湿润的红色石蕊试纸变蓝,是因为NH3与H2O反应生成的NH3·H2O是一种弱碱,能电离出OH-,使溶液显碱性,NH3本身没有碱性,D错误;
故选A。
8. 对物质进行合理的分类,以及对其结构进行合适的表示都可以帮助我们对化学物质的性质与结构有更好的认识,以下说法不正确的是
A. 酸性氧化物:SO2 、NO2 、SiO2
B. 同分异构体:CH3CH2CH2CH2CH3与
C. 中含有的电子数为
D. 同素异形体:C60、金刚石、石墨
【答案】A
【解析】
【详解】A.SO2、SiO2与碱反应只生成一种盐和水,属于酸性氧化物,方程式分别是:、;而NO2不是酸性氧化物,与NaOH溶液发生氧化还原反应,方程式为:,A错误;
B.与,分子式均为,但结构不同,两者属于同分异构体,B正确;
C.物质的量为,其中含有电子数为:,C正确;
D.、金刚石、石墨均为碳元素形成的不同单质,互为同素异形体,D正确;
故选A。
9. 下列关于化学物质的用途或性质的叙述正确的说法有
①实验室浓硫酸通常保存在细口玻璃瓶中
②将稀盐酸滴入硅酸钠溶液中,充分振荡,有白色沉淀产生,非金属性:Cl>Si
③锌块投入浓硫酸中不可能产生氢气
④燃煤中添加CaO可以减少SO2和温室气体的排放
⑤将浓硫酸滴到纸上,纸变黑,说明浓硫酸具有脱水性
⑥二氧化硅与氢氧化钠溶液、氢氟酸均反应,属两性氧化物
⑦SO2和Cl2都能漂白某些有色溶液,若将等物质的量的两种气体同时通入有色溶液中,漂白效果更好
⑧取少量Fe(NO3)2样品溶于稀硫酸,滴入KSCN溶液,溶液变红色,证明样品已变质
⑨浓硫酸具有强氧化性,所以不能干燥H2S气体
A. ①②⑤⑦ B. ①③⑥ C. ①⑤⑨ D. ①⑤⑧⑨
【答案】C
【解析】
【详解】①浓硫酸是液体,所以浓硫酸通常保存在细口瓶中,故①正确;
②HCl不是Cl元素的最高价氧化物的水合物,所以不能根据HCl、硅酸酸性强弱判断Cl、Si元素的非金属性强弱,故②错误;
③若是足量的锌块,当浓硫酸变为稀硫酸后会生成H2,故③错误;
④二氧化硫为酸性氧化物,燃煤中加入CaO可吸收二氧化硫,但是不能减少温室气体的排放,故④错误;
⑤将浓硫酸滴到纸上,纸变黑,是因为浓硫酸能使纸脱水炭化,证明浓硫酸具有脱水性,故⑤正确;
⑥二氧化硅与氢氟酸反应属于其特性,与其他酸均不反应,与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水,SiO2是酸性氧化物,故⑥错误;
⑦SO2和Cl2都能漂白某些有色溶液,若将等物质的量的两种气体同时通入有色溶液中,反应生成硫酸和HCl,不能漂白,故⑦错误;
⑧酸性条件下,硝酸根离子可氧化亚铁离子生成Fe3+,不能确定是否变质,故⑧错误;
⑨浓硫酸具有强氧化性,不可作H2S等还原性气体的干燥剂,故⑨正确;
综上,正确的是①⑤⑨;
答案选C。
10. 下列指定反应的离子方程式正确的是
A. 铅酸蓄电池放电时的负极反应:Pb - 2e- = Pb2+
B. 少量SO2通入Ca(ClO)2溶液中:SO2+H2O+Ca2++2ClO-=CaSO3↓+2HClO
C. 与足量稀硝酸反应:
D. 向硅酸钠溶液中通入少量气体:
【答案】D
【解析】
【详解】A.铅酸蓄电池放电时的负极反应:Pb-2e-+SO = PbSO4,A错误;
B.次氯酸具有氧化性,可以氧化二氧化硫生成硫酸钙,正确的离子方程式为Ca2++3ClO-+SO2+H2O=CaSO4↓+Cl-+2HClO,B错误;
C.与足量稀硝酸会发生氧化还原反应,故正确的反应方程式为3Fe(OH)2+10H++ NO=3Fe3++NO↑+8H2O,C错误;
D.向硅酸钠溶液中通入少量CO2气体生成硅酸沉淀和碳酸钠,D正确;
故选D。
11. 如图所示是一种以液态肼()为燃料,氧气为氧化剂,某固体氧化物为电解质的新型燃料电池。在固体氧化物电解质的温度达700~900℃时,O2-可在该固体氧化物电解质中自由移动,反应生成物均为无毒无害的物质。下列说法正确的是
A. 放电时,电子的流向为电极甲→负载→电极乙→固体氧化物→电极甲
B. 放电时,电池内的O2-由电极甲移向电极乙
C. 电池负极反应为:N2H4- 4e-= N2+4H+
D. 标准状况下:当电路中通过2mol e-时,电极乙上有11.2LO2参与反应
【答案】D
【解析】
【分析】该电池中以液态肼为燃料,通入N2H4的电极为负极,即电极甲为负极,通入氧气的电极为正极,即电极乙为正极。
【详解】A.电子不能通过电解质,A错误;
B.原电池中阴离子移向负极,故放电时,电池内的O2-由电极乙移向电极甲,B错误;
C.反应生成物均为无毒无害的物质,所以N2H4被氧气氧化生成N2和H2O,电解质为固体氧化物,O2-在该固体氧化物电解质中自由移动,故负极反应为:,C错误;
D.1molO2参与反应时转移4mol电子,故电路中通过2mol e-时,电极乙上消耗0.5molO2,标况下有11.2LO2参与反应,D正确;
故选D。
12. 在催化剂a和催化剂b的作用下,氮气分子参与反应的有关反应历程如图所示。下列说法正确的是
A. 过程①氮气会完全转化为氨气
B. 过程②中参加反应的分子,化学键未完全断裂
C. 过程①的反应若在恒压条件下充入氩气,反应速率不变
D. 温度不变,缩小体积,过程①②的反应速率均增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.N2和H2生成NH3的反应是可逆反应,氮气不能完全转化为氨气,故A错误;
B.过程②中参加反应的分子是氨气和氧气,反应过程中全部反应生成NO和水,化学键完全断裂,故B错误;
C.过程①的反应若在恒压条件下充入氩气,容器体积增大,反应物和生成物浓度减小,反应速率减小,故C错误;
D.温度不变,缩小体积,混合气体压强增大,反应速率增大,过程①②的反应速率均增大,故D正确;
故选D。
13. 三氯氢硅是制备硅烷、多晶硅的重要原料。已知在催化剂作用下发生反应:。向容积为的恒容密闭容器中充入,测得相同时间内反应体系中的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示,已知:点之前未达到平衡,点之后(包括点)达到平衡。
下列说法错误的是
A. 点的转化率为
B. 若达到点所用时间为内,mol·L-1·min-1
C. 点的物质的量浓度为
D. 点的正反应速率大于点的逆反应速率
【答案】D
【解析】
【详解】A.向容积为的恒容密闭容器中充入点的物质的量分数为,设消耗了,利用三段式分析如下:
的转化率为15%,A项正确;
B.b点的物质的量分数为,设此时转化了,利用三段式分析如下:
内用表示该反应的平均反应速率为,B项正确;
C.结合A,的物质的量浓度为;C项正确;
D.根据温度越高,反应速率越快,根据点之前未达到平衡,点之后(包括点)达到平衡,两点正反应速率,D项错误;
故选D。
14. 将铜投入一定浓度的硝酸中发生反应,铜完全溶解,产生的NO和混合气体在标准状况下的体积为(反应前后溶液体积不变,也不考虑的存在)。待产生的气体完全释放后,向溶液中加入的溶液,恰好使溶液中的全部转化为沉淀。下列说法错误的是
A. 铜与硝酸的反应中,硝酸表现酸性和强氧化性
B. 产生的混合气体和的体积比
C. 原硝酸溶液的浓度为
D. 欲使生成的和在作用下被水吸收全部转化为硝酸,至少需标准状况下
【答案】C
【解析】
【详解】A.铜与硝酸的反应中,生成了硝酸铜,硝酸表现酸性,生成氮的氧化物,硝酸表现强氧化性,A正确;
B.根据题中信息和电子守恒,设反应生成的和的物质的量分别为和,则;;得,计算知,B正确;
C.向溶液中加入的溶液,恰好使溶液中的全部转化为沉淀,说明表现酸性的硝酸和未反应的硝酸的物质的量为,表现氧化性的硝酸的物质的量为,所以原硝酸溶液的浓度为,C错误;
D.根据电子守恒,欲使生成的和在作用下被水吸收全部转化为硝酸,则转移0.6mol电子,至少需要0.15molO2,即至少需要标准状况下氧气的体积为,D正确;
故选C。
二、填空题(共58分)
15. 氮元素在海洋中的循环,是整个海洋生态系统的基础和关键。海洋中无机氮的循环过程可用图表示。
(1)氮气的电子式:___________。
(2)下列关于海洋氮循环的说法不正确的是___________
A. 海洋中存在游离态的氮
B. 海洋中的氮循环起始于氮的还原
C. 向海洋排放含的废水会影响海洋中的含量
D. 海洋中的反硝化作用一定有氧气的参与
(3)氮氧化物(NOx)是大气污染物之一,处理工业废气中的NOx对于环境保护具有重要的意义。在一定条件下NH3可将NO2还原。甲同学在实验室对该反应进行了探究。实验设计如图(部分夹持装置省略)。
①用装置A制备NH3,其中发生反应的化学方程式为___________;装置B内的试剂是___________。
②装置D中发生反应的离子方程式是___________,铜丝可抽动的优点是___________。
③在装置M中NH3和NO2充分反应,生成两种对环境友好的物质,该反应中NH3和NO2的物质的量之比为___________。
(4)用NaOH溶液吸收法处理NOx(仅含NO、NO2)。已知过程中发生的反应有:2NaOH+NO+NO2=2NaNO2+H2O;2NaOH+2NO2=NaNO3+NaNO2+H2O,用不同浓度的NaOH溶液吸收NO2含量不同的尾气,关系如图:
(α表示NOx中NO2的含量)
用NaOH溶液吸收氮氧化物的最佳条件为:α=___________,c(NaOH)=___________。
【答案】(1) (2)D
(3) ①. Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O ②. 碱石灰 ③. Cu+4H++2NO=Cu2++2NO2↑+2H2O ④. 可控制反应 ⑤. 4:3
(4) ①. 50% ②. 1.25mol·L-1
【解析】
【分析】(3)探究一定条件下NH3将NO2还原的原理为:利用A装置中和加热制取,通过B装置的碱石灰进行干燥后通入装置M中;同时利用D装置中铜丝和浓硝酸制取,通过C装置的无水吸水后通入装置M中;然后在M中和在催化剂作用发生氧化还原反应,多余的尾气用气球收集,据此分析解答。
【小问1详解】
N原子最外层电子数为5个,形成需要每个N原子提供3个电子共用,形成3个共用电子对,同时每个N原子还有1个孤电子对,则的电子式为:。
【小问2详解】
关于海洋氮循环的说法中不正确的是:
A.能微溶于水,所以在海洋中也溶有微量的,存在游离态的氮,A正确;
B.海洋中的氮元素循环起始于转化为,该过程发生的是还原反应,B正确;
C.向海洋排放含的废水会导致的浓度增加,会促进反硝化作用,将硝酸盐转变成氮气,从而影响海洋中的含量,C正确;
D.在反硝化作用过程中,硝酸盐被还原成氮气,且不需要氧气的参与,D错误;
故答案为:D。
【小问3详解】
①根据分析,装置A是用和加热来制取,发生反应的化学方程式为:;装置B的作用是干燥,则所装试剂为:碱石灰;
②根据分析,装置D是用铜丝和浓硝酸来制取,则发生反应的离子方程式为:;铜丝可抽动的优点为:可控制反应;
③在装置M中NH3和NO2充分反应,生成两种对环境友好的物质,根据元素组成可知产物为和,则反应的方程式为:,得到该反应中NH3和NO2的物质的量之比为:。
【小问4详解】
根据不同浓度的NaOH溶液吸收NO2含量不同的尾气吸收率图可知:当、时,氮氧化物的吸收率最佳。
16. X、Y、Z、R、T为短周期主族元素,其中R原子的最外层电子数是电子层数的2倍,Y与Z能形成Z2Y、Z2Y2型离子化合物,Y与T同主族。五种元素原子半径与原子序数之间的关系如图所示。请回答下列问题:
(1)工业生产中利用元素R的单质与石英砂反应制备粗硅,请写出该化学反应方程式___________。
(2)元素Y与T形成的氧化物与Z2Y2反应的化学方程式为:___________。
(3)元素X和R可形成种类众多的物质,请写出含3个R原子形成的饱和烃A的结构简式___________。当1mol A物质与足量氯气在光照下反应,最多可消耗氯气___________mol。请写出比A相对分子质量少14的同系物与氯气发生反应生成一氯代物的化学方程式___________。
(4)现有、、、、五种有机物。相同质量的以上物质完全燃烧时耗的量最多的是___________;
(5)乙烯中混有二氧化硫杂质,可选用___________试剂除杂。乙烷中混有乙烯杂质,可选用 ___________试剂除杂。
【答案】(1)SiO2+2CSi + 2CO
(2)Na2O2 + SO2 = Na2SO4 或2Na2O2 +2SO3 = 2Na2SO4+ O2
(3) ①. CH3CH2CH3 ②. 8 ③. CH3CH3+ Cl2CH3CH2Cl + HCl
(4)
(5) ①. 氢氧化钠溶液 ②. 溴水
【解析】
【分析】X、Y、Z、R、T为短周期主族元素,R原子的最外层电子数是电子层数的2倍,R为C;Y与Z能形成Z2Y、Z2Y2型离子化合物,原子半径Z大于Y,且均为短周期主族元素,故Z为Na,Y为O,Y与T同主族,T为S,X的原子半径最小,X为H。
【小问1详解】
工业生产中利用焦炭与石英砂反应制备粗硅,该化学反应方程式为:SiO2+2CSi + 2CO;
【小问2详解】
元素Y与T形成的氧化物为SO2或SO3,与Na2O2反应均能生成Na2SO4,化学方程式为:Na2O2+SO2=Na2SO4 或2Na2O2+2SO3=2Na2SO4+O2;
【小问3详解】
元素H和C可形成种类众多的物质,含3个C原子形成的饱和烃A的结构简式CH3CH2CH3,当1mol CH3CH2CH3物质与足量氯气在光照下发生取代反应,CH3CH2CH3中的H原子均可能被取代,故最多可消耗氯气8mol。比CH3CH2CH3相对分子质量少14的同系物为CH3CH3,与氯气发生反应生成一氯代物的化学方程式为:CH3CH3+ Cl2CH3CH2Cl + HCl;
【小问4详解】
现有CH4、C2H4、C2H6、C3H6、C3H8五种有机物。氢元素质量分数越大,相同质量的以上物质完全燃烧时耗O2的量越多,CH4中H元素质量分数最大,则消耗氧气最多的是CH4;
【小问5详解】
二氧化硫能被氢氧化钠溶液吸收,乙烯中混有二氧化硫杂质,可选用氢氧化钠溶液除杂;乙烯与溴水发生加成反应,乙烷中混有乙烯杂质,可选用溴水除杂。
17. 近年来,我国化工技术获得重大突破,利用合成气(主要成分为和)在催化剂的作用下合成甲醇的是其中的一个研究项目,该研究发生的主要反应如下:
I.与反应合成甲醇:
Ⅱ.与反应合成甲醇:
(1)若合成甲醇发生反应I,已知反应中相关的化学键键能数据如下:
化学键
H—H
C—O
C≡O
H—O
C—H
E/(kJ·mol-1)
436
343
1076
465
413
(已知CH3OH结构式为,CO结构式为C≡O)
由此可知生成1mol气态甲醇___________(填“吸收”或“释放”)___________kJ能量。
(2)在某一时刻采取下列措施,能使反应I的反应速率减小的措施是___________(填字母,下同)。
A.恒温恒容下,再充入 B.降低温度 C.恒温恒容下,向其中充入
(3)一定温度下,在容积固定的密闭容器中发生反应Ⅱ,下列说法可以表明反应达到化学平衡状态的是___________。
A. 单位时间内消耗,同时生成的
B. 的体积分数不再发生变化
C.
D. 容器内气体密度不再改变
(4)人们应用原电池原理制作了多种电池以满足不同的需要。在现代生活、生产和科学技术发展中,电池发挥着越来越重要的作用。请根据题中信息,回答下列问题:
①直接提供电能的反应是放热反应,下列反应能设计成原电池的是___________(填字母,下同)。
A.与反应
B.氢氧化钠与稀盐酸反应
C.灼热的炭与反应
D.与燃烧反应
②还原电化学法制备甲醇的工作原理如图所示。通入的一端是电池___________(填“正”或“负”)极,通入的一端发生的电极反应为___________。
【答案】(1) ①. 释放 ②. 99
(2)B (3)B
(4) ①. D ②. 负 ③. CO + 4e- + 4H+ = CH3OH
【解析】
【小问1详解】
根据化学反应能量变化的原因为反应物化学键断裂吸收能量、生成物化学键形成释放能量,生成1mol甲醇时,断裂1mol中键、2mol中键需要吸收的总能量为,生成1mol形成3mol键、1mol键、1mol键释放的总能量为,释放的总能量大于吸收的总能量,故生成1mol甲醇时,释放能量,释放的能量为。
【小问2详解】
A.恒温恒容下,再充入CO,反应物浓度增大,反应速率加快,故A不选;
B.降低温度,反应速率减慢,故B不选;
C.恒温恒容下,向其中充入Ar,反应物浓度保持不变,反应速率不变,故C不选;
故答案为:B;
【小问3详解】
A.单位时间内消耗3molH2,同时生成1mol的CH3OH,均表示正向反应,不能判断反应达到化学平衡状态,故A不选;
B.CH3OH的体积分数不再发生变化,说明反应达到化学平衡状态,故B选;
C.3v(CO2)=v(H2),未指明正逆反应速率,不能判断反应达到化学平衡状态,故C不选;
D.反应前后气体总质量保持不变,容器容积不变,故容器内密度始终不变,不能判断反应达到化学平衡状态,故D不选;
故答案为:B;
【小问4详解】
①A.Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl反应为非氧化还原反应且为吸热反应,不能设计成原电池,故A错误;
B.氢氧化钠与稀盐酸反应为非氧化还原反应,不能设计成原电池,故B错误;
C.灼热的炭与 CO2 反应为吸热反应,根据题意,不能设计成原电池,故C错误;
D.H2与Cl2燃烧反应为能自发进行的氧化还原反应,且是放热反应,能设计成原电池,故D正确;
故选:D;
②通入氢气一极为负极,在反应中失电子,电极反应式为H2-2e-=2H+,通入CO的一端为正极,电极反应式为CO+4e-+4H+=CH3OH,负极正成氢离子,正极消耗氢离子,故氢离子向左移动,故答案为:负;左;CO+4e-+4H+=CH3OH。
18. Ⅰ.自然界中含硫物质不断发生转化和转移,形成了硫元素的循环。利用这些转化可以制备重要的化工产品,过程中产生的、等会污染环境,需要加以理。
(1)火山喷发是硫元素在自然界中转化的一种途径,反应过程如图所示。
与和溶液反应转化为和,理论上转移电子的物质的量为___________。
(2)工业上利用的转化制备硫酸,其模拟实验的部分装置如图所示。
①装置Ⅰ的作用是___________(写出两点)。
②装置Ⅲ用于吸收制备硫酸,适宜的吸收剂是___________。
③若用、水在催化剂存在时吸收尾气中的,吸收完成后,随着氧化的进行,溶液的将___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)可用作脱除气体的脱硫剂。脱硫和再生的反应机理如图所示。
写出“脱硫”时发生反应的化学方程式___________。
Ⅱ.已知摩尔盐,摩尔质量为392g/mol是一种常用的还原剂,也是一种抗氧化剂,分析实验中常利用其测定样品的纯度(杂质不参与反应)。
(4)取1.20g样品溶于水,配制成250mL溶液,准确量取25.00mL,该溶液于锥形瓶中,滴加适量稀硫酸,加入20.00mL溶液恰好完全反应,则样品中的质量分数为___________%。(保留小数点后两位)
【答案】(1)15 (2) ①. 干燥气体、使气体充分混合或可通过观察气泡产生速率来控制气体流速或混合比例 ②. 98.3%硫酸 ③. 减小
(3)
(4)81.67
【解析】
【分析】制取硫酸装置I中二氧化硫和氧气通入浓硫酸中混合干燥后进入装置Ⅱ中,二氧化硫和氧气在五氧化二钒作催化剂加热生成三氧化硫,装置中Ⅲ用98.3%浓硫酸吸收三氧化硫制备硫酸。
【小问1详解】
与和溶液反应转化为和, 含有1molFe,2molS。该反应中1molFe化合价从+2价升高到+3价,失去1mol电子;2molS化合价从-1价升高到+6价,失去14mol电子。参加反应共失去15mol电子,理论上转移电子的物质的量为15mol。
【小问2详解】
①装置I中二氧化硫和氧气通入浓硫酸中,浓硫酸可以干燥气体、使气体充分混合、可通过观察气泡产生速率来控制气体流速或混合比例,故答案为:干燥气体、使气体充分混合、可通过观察气泡产生速率来控制气体流速或混合比例;
②装置Ⅲ中吸收制备硫酸。三氧化硫不能用水进行吸收,否则将形成大量酸雾,应采用98.3%硫酸作吸收剂,故答案为:98.3%硫酸;
③二氧化硫和氧气生成三氧化硫的反应为放热反应,所以装置Ⅱ中待反应进行后撤走酒精灯,无需持续加热。用水在催化剂存在时吸收尾气中的,发生反应,吸收完成后,随着氧化的进行,溶液的将减小,故答案为:减小;
【小问3详解】
分析机理图可知脱硫时,部分Fe2O3转化成FeS,H2S被氧化成S,发生反应:3H2S+Fe2O3=2FeS+S+3H2O,故答案为:3H2S+Fe2O3=2FeS+S+3H2O;
【小问4详解】
20.00mL0.10mol/L的溶液中Fe2+的物质的量:根据n=cV可得n(Fe2+)=0.002mol;根据反应方程式,由化学计量数之比可知,,因为是从250mL溶液中取25.00mL进行反应,所以250mL溶液中,的摩尔质量M=294g/mol,根据m=nM,可得,样品质量为1.20g,质量分数。
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江西省高安中学2024-2025学年下学期期中考试
高一年级化学试题
可能用到的相对原子质量:H:1 N:14 O:16 K:39 Cu:64 Cr:52
一、单选题(每小题3分,共42分)
1. 化学与生产、生活密切相关,下列说法正确的是
A. 我国研制的高性能歼击机使用了隐形涂料,该涂料属于有机高分子材料
B. “天宫二号”空间运行的动力源泉—太阳能电池帆板,核心材料为二氧化硅
C. 玻璃、水泥、光导纤维等均属于硅酸盐材料
D. 城市建筑群易受酸雨腐蚀,pH<7的雨水为酸雨
2. 下列变化中属于吸热反应的是
①液态水汽化
②将胆矾加热变为白色粉末
③浓硫酸稀释
④盐酸与碳酸氢钠的反应
⑤生石灰与水反应生成熟石灰
⑥水煤气反应
⑦二氧化碳与赤热的炭反应生成一氧化碳
A. ①②④⑦ B. ②③⑥⑦ C. ①④⑤⑥ D. ②④⑥⑦
3. NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 标准状况下,22.4LSO3含有的氧原子数为3NA
B. 46g二氧化氮(NO2)和四氧化二氮(N2O4)的混合气体中氧原子数为2NA
C. 氨水中含有、和共NA个含氮微粒
D. 一定条件下,与充分反应,转移的电子数为4NA
4. 下列各组离子在酸性条件下可以大量共存的是
A. 、、S2-、 B. 、、、
C. 、、、 D. 、、、
5. 下列转化通过一步反应能直接完成的是
①Na→Na2O ②Al2O3→Al(OH)3 ③ ④ ⑤Cl2→FeCl2 ⑥Fe→Fe2O3 ⑦ ⑧
A. ①④⑧ B. ②⑤⑦ C. ③④⑥ D. ①③⑦
6. 下列有关有机物的说法正确的是
A. 一氯甲烷的电子式:
B. 和 二者为同一种物质
C. C2H4和C3H6一定互为同系物
D. 四氯化碳分子的空间填充模型:
7. 如下图所示,利用培养皿探究氨气的性质。实验时向固体上滴几滴浓氨水,立即用另一表面皿扣在上面。下表中对实验现象所做的解释正确的是
选项
实验现象
解释
A
浓盐酸附近产生白烟
与浓盐酸挥发出的HCl反应产生了固体
B
浓硫酸附近无明显现象
与浓硫酸不发生反应
C
氯化物溶液变浑浊
该溶液一定是溶液
D
干燥红色石蕊试纸不变色,
湿润红色石蕊试纸变蓝
是一种可溶性碱
A. A B. B C. C D. D
8. 对物质进行合理的分类,以及对其结构进行合适的表示都可以帮助我们对化学物质的性质与结构有更好的认识,以下说法不正确的是
A. 酸性氧化物:SO2 、NO2 、SiO2
B. 同分异构体:CH3CH2CH2CH2CH3与
C. 中含有的电子数为
D. 同素异形体:C60、金刚石、石墨
9. 下列关于化学物质的用途或性质的叙述正确的说法有
①实验室浓硫酸通常保存在细口玻璃瓶中
②将稀盐酸滴入硅酸钠溶液中,充分振荡,有白色沉淀产生,非金属性:Cl>Si
③锌块投入浓硫酸中不可能产生氢气
④燃煤中添加CaO可以减少SO2和温室气体的排放
⑤将浓硫酸滴到纸上,纸变黑,说明浓硫酸具有脱水性
⑥二氧化硅与氢氧化钠溶液、氢氟酸均反应,属两性氧化物
⑦SO2和Cl2都能漂白某些有色溶液,若将等物质的量的两种气体同时通入有色溶液中,漂白效果更好
⑧取少量Fe(NO3)2样品溶于稀硫酸,滴入KSCN溶液,溶液变红色,证明样品已变质
⑨浓硫酸具有强氧化性,所以不能干燥H2S气体
A. ①②⑤⑦ B. ①③⑥ C. ①⑤⑨ D. ①⑤⑧⑨
10. 下列指定反应的离子方程式正确的是
A. 铅酸蓄电池放电时的负极反应:Pb - 2e- = Pb2+
B. 少量SO2通入Ca(ClO)2溶液中:SO2+H2O+Ca2++2ClO-=CaSO3↓+2HClO
C. 与足量稀硝酸反应:
D. 向硅酸钠溶液中通入少量气体:
11. 如图所示是一种以液态肼()为燃料,氧气为氧化剂,某固体氧化物为电解质的新型燃料电池。在固体氧化物电解质的温度达700~900℃时,O2-可在该固体氧化物电解质中自由移动,反应生成物均为无毒无害的物质。下列说法正确的是
A. 放电时,电子的流向为电极甲→负载→电极乙→固体氧化物→电极甲
B. 放电时,电池内的O2-由电极甲移向电极乙
C. 电池负极反应为:N2H4- 4e-= N2+4H+
D. 标准状况下:当电路中通过2mol e-时,电极乙上有11.2LO2参与反应
12. 在催化剂a和催化剂b的作用下,氮气分子参与反应的有关反应历程如图所示。下列说法正确的是
A. 过程①氮气会完全转化为氨气
B. 过程②中参加反应的分子,化学键未完全断裂
C. 过程①的反应若在恒压条件下充入氩气,反应速率不变
D. 温度不变,缩小体积,过程①②的反应速率均增大
13. 三氯氢硅是制备硅烷、多晶硅的重要原料。已知在催化剂作用下发生反应:。向容积为的恒容密闭容器中充入,测得相同时间内反应体系中的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示,已知:点之前未达到平衡,点之后(包括点)达到平衡。
下列说法错误的是
A. 点的转化率为
B. 若达到点所用时间为内,mol·L-1·min-1
C. 点的物质的量浓度为
D. 点的正反应速率大于点的逆反应速率
14. 将铜投入一定浓度的硝酸中发生反应,铜完全溶解,产生的NO和混合气体在标准状况下的体积为(反应前后溶液体积不变,也不考虑的存在)。待产生的气体完全释放后,向溶液中加入的溶液,恰好使溶液中的全部转化为沉淀。下列说法错误的是
A. 铜与硝酸的反应中,硝酸表现酸性和强氧化性
B. 产生的混合气体和的体积比
C. 原硝酸溶液的浓度为
D. 欲使生成的和在作用下被水吸收全部转化为硝酸,至少需标准状况下
二、填空题(共58分)
15. 氮元素在海洋中的循环,是整个海洋生态系统的基础和关键。海洋中无机氮的循环过程可用图表示。
(1)氮气的电子式:___________。
(2)下列关于海洋氮循环的说法不正确的是___________
A. 海洋中存在游离态的氮
B. 海洋中的氮循环起始于氮的还原
C. 向海洋排放含的废水会影响海洋中的含量
D. 海洋中的反硝化作用一定有氧气的参与
(3)氮氧化物(NOx)是大气污染物之一,处理工业废气中的NOx对于环境保护具有重要的意义。在一定条件下NH3可将NO2还原。甲同学在实验室对该反应进行了探究。实验设计如图(部分夹持装置省略)。
①用装置A制备NH3,其中发生反应的化学方程式为___________;装置B内的试剂是___________。
②装置D中发生反应的离子方程式是___________,铜丝可抽动的优点是___________。
③在装置M中NH3和NO2充分反应,生成两种对环境友好的物质,该反应中NH3和NO2的物质的量之比为___________。
(4)用NaOH溶液吸收法处理NOx(仅含NO、NO2)。已知过程中发生的反应有:2NaOH+NO+NO2=2NaNO2+H2O;2NaOH+2NO2=NaNO3+NaNO2+H2O,用不同浓度的NaOH溶液吸收NO2含量不同的尾气,关系如图:
(α表示NOx中NO2的含量)
用NaOH溶液吸收氮氧化物的最佳条件为:α=___________,c(NaOH)=___________。
16. X、Y、Z、R、T为短周期主族元素,其中R原子的最外层电子数是电子层数的2倍,Y与Z能形成Z2Y、Z2Y2型离子化合物,Y与T同主族。五种元素原子半径与原子序数之间的关系如图所示。请回答下列问题:
(1)工业生产中利用元素R的单质与石英砂反应制备粗硅,请写出该化学反应方程式___________。
(2)元素Y与T形成的氧化物与Z2Y2反应的化学方程式为:___________。
(3)元素X和R可形成种类众多的物质,请写出含3个R原子形成的饱和烃A的结构简式___________。当1mol A物质与足量氯气在光照下反应,最多可消耗氯气___________mol。请写出比A相对分子质量少14的同系物与氯气发生反应生成一氯代物的化学方程式___________。
(4)现有、、、、五种有机物。相同质量的以上物质完全燃烧时耗的量最多的是___________;
(5)乙烯中混有二氧化硫杂质,可选用___________试剂除杂。乙烷中混有乙烯杂质,可选用 ___________试剂除杂。
17. 近年来,我国化工技术获得重大突破,利用合成气(主要成分为和)在催化剂的作用下合成甲醇的是其中的一个研究项目,该研究发生的主要反应如下:
I.与反应合成甲醇:
Ⅱ.与反应合成甲醇:
(1)若合成甲醇发生反应I,已知反应中相关的化学键键能数据如下:
化学键
H—H
C—O
C≡O
H—O
C—H
E/(kJ·mol-1)
436
343
1076
465
413
(已知CH3OH结构式为,CO结构式为C≡O)
由此可知生成1mol气态甲醇___________(填“吸收”或“释放”)___________kJ能量。
(2)在某一时刻采取下列措施,能使反应I的反应速率减小的措施是___________(填字母,下同)。
A.恒温恒容下,再充入 B.降低温度 C.恒温恒容下,向其中充入
(3)一定温度下,在容积固定的密闭容器中发生反应Ⅱ,下列说法可以表明反应达到化学平衡状态的是___________。
A. 单位时间内消耗,同时生成的
B. 的体积分数不再发生变化
C.
D. 容器内气体密度不再改变
(4)人们应用原电池原理制作了多种电池以满足不同的需要。在现代生活、生产和科学技术发展中,电池发挥着越来越重要的作用。请根据题中信息,回答下列问题:
①直接提供电能的反应是放热反应,下列反应能设计成原电池的是___________(填字母,下同)。
A.与反应
B.氢氧化钠与稀盐酸反应
C.灼热的炭与反应
D.与燃烧反应
②还原电化学法制备甲醇的工作原理如图所示。通入的一端是电池___________(填“正”或“负”)极,通入的一端发生的电极反应为___________。
18. Ⅰ.自然界中含硫物质不断发生转化和转移,形成了硫元素的循环。利用这些转化可以制备重要的化工产品,过程中产生的、等会污染环境,需要加以理。
(1)火山喷发是硫元素在自然界中转化的一种途径,反应过程如图所示。
与和溶液反应转化为和,理论上转移电子的物质的量为___________。
(2)工业上利用的转化制备硫酸,其模拟实验的部分装置如图所示。
①装置Ⅰ的作用是___________(写出两点)。
②装置Ⅲ用于吸收制备硫酸,适宜的吸收剂是___________。
③若用、水在催化剂存在时吸收尾气中的,吸收完成后,随着氧化的进行,溶液的将___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)可用作脱除气体的脱硫剂。脱硫和再生的反应机理如图所示。
写出“脱硫”时发生反应的化学方程式___________。
Ⅱ.已知摩尔盐,摩尔质量为392g/mol是一种常用的还原剂,也是一种抗氧化剂,分析实验中常利用其测定样品的纯度(杂质不参与反应)。
(4)取1.20g样品溶于水,配制成250mL溶液,准确量取25.00mL,该溶液于锥形瓶中,滴加适量稀硫酸,加入20.00mL溶液恰好完全反应,则样品中的质量分数为___________%。(保留小数点后两位)
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