内容正文:
高一化学下学期期末模拟卷01
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
试题范围:苏教版必修第二册
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Fe 56
第Ⅰ卷(选择题 共48分)
一、选择题:本题共16个小题,每小题3分,共48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.合金的应用极大地促进了人类社会的发展。下 列物质所使用的材料不属于合金的是( )
A.碳化硅光学反射镜
B.下水道井盖(生铁)
C.航母甲板(钢)
D.潜水艇外壳(钛、铝等)
2.下列电池能实现化学能与电能相互转化的是( )
A.碱性锌锰电池
B.铅酸蓄电池
C.太阳能电池
D.银锌纽扣电池
3.“奋斗者”号采用我国科学家发明的新型钛合金作为载人舱壳材料。下列叙述错误的是( )
A.该钛合金具有抗腐蚀功能
B.该钛合金具有耐高压功能
C.该钛合金具有抗疲劳的特点
D.该钛合金具有密度大的特点
3.氢气与氧气生成水的反应是氢能源应用的重要途径。下列有关说法正确的是( )
A.氢氧燃料电池放电时化学能全部转化为电能
B.氢氧燃料电池的负极反应为O2+2H2O+4e-===4OH-
C.常温常压下,氢氧燃料电池放电过程中消耗11.2 L H2,转移电子的数目为6.02×1023
D.反应2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)的热量变化可以通过反应中形成新共价键的键能之和与反应中断裂旧共价键的键能之和来计算
4.下列与NH3相关实验的说法错误的是( )
A.甲图制备NH3可选用的药品为Ca(OH)2与NH4Cl的混合物
B.乙图实验时,可观察到烧瓶中液体为红色,体现NH3是碱性气体
C.丙图实验中,可观察到有大量白烟生成,体现NH3的还原性
D.丁图可用于NH3的尾气处理,且具有防倒吸作用
5.化学能与热能、电能等能相互转化。关于化学能与其他能量相互转化的说法正确的是( )
A.图Ⅰ所示的装置能将化学能转变为电能
B.铝热反应中,反应物的总能量比生成物的总能量低
C.化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与生成
D.图Ⅱ所示的反应为吸热反应
6.下列表示不正确的是( )
A.乙炔的实验式C2H2
B.乙醛的结构简式CH3CHO
C.2,3-二甲基丁烷的结构简式(CH3)2CHCH(CH3)2
D. 乙烷的球棍模型
7.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。海洋中的氮循环起始于氮的固定,循环过程可用如图表示。下列关于海洋氮循环的说法正确的是( )
A.海洋中不存在游离的氮
B.海洋中的氮循环起始于氮的氧化
C.海洋中的氮循环属于固氮作用的一步是②
D.向海洋排放含NO的废水不会影响海洋中NH的含量
8.反应3X(g)+Y(g)Z(g)+2W(g)在2 L密闭容器中进行,5 min后Y减少了0.1 mol,则此反应的平均速率为( )
A.v(X)=0.03 mol·L-1·min-1 B.v(Y)=0.02 mol·L-1·min-1
C.v(Z)=0.10 mol·L-1·min-1 D.v(W)=0.20 mol·L-1·min-1
9.如图所示,利用实验装置进行铁与CuSO4溶液反应的实验现象之一是电流表的指针发生偏转。根据氧化还原知识及实验现象,下列说法不正确的是( )
A.氧化还原反应的实质是电子的得失或偏移
B.铁与CuSO4溶液反应时,Fe原子把电子转移给Cu2+
C.上述反应的离子方程式为2Fe+3Cu2+===3Cu+2Fe3+
D.通过实验可知,氧化还原反应是通过电子转移实现的
10.反应N2(g)+O2(g)===2NO(g)的能量变化如图所示。已知:断开1 mol N2(g)中化学键需要吸收946 kJ能量,断开1 mol O2(g)中化学键需吸收498 kJ能量。下列说法正确的是( )
A.N2(g)+O2(g)===2NO(g) ΔH=-180 kJ·mol-1
B.NO(g)===N2(g)+O2(g) ΔH=90 kJ·mol-1
C.断开1 mol NO(g)中化学键需吸收632 kJ能量
D.形成1 mol NO(g)中化学键可释放90 kJ能量
11.下列对图a和图b的分析合理的是( )
A.图a负极上发生的反应是O2+4e-+2H2O===4OH-
B.图b接通开关后溶液中的H+向正极移动
C.图a中的铁棒发生腐蚀,正极上发生的反应可能是4OH--4e-===O2↑+2H2O
D.图b接通开关后铜被腐蚀
12.昆虫信息素是昆虫之间传递信号的化学物质。人工合成信息素可用于诱捕害虫、测报虫情等。一种信息素的分子结构简式如图所示,关于该化合物说法不正确的是( )
A.属于烷烃 B.可发生水解反应
C.可发生加聚反应 D.具有一定的挥发性
13.液态太阳燃料技术路线示意图如图。下列有关说法错误的是( )
A.太阳能最终转化为电能和热能
B.燃料电池正极反应式为H2-2e-===2H+
C.H2O和CO2可循环利用
D.该技术的关键是氢气如何安全、高效储存及转移
14.下列实验装置或操作能达到实验目的的是( )
15.关于如图所示的转化过程关系,下列分析不正确的是( )
A.Fe3O4中铁元素的化合价为+2、+3
B.过程Ⅰ的化学方程式为2Fe3O46FeO+O2↑
C.过程Ⅱ中每消耗72 g FeO转移1 mol电子
D.该过程中的总反应为2H2O===2H2↑+O2↑,Fe3O4的作用为催化剂
16.普通水泥在固化过程中其自由水分子减少并形成碱性溶液。根据这一物理、化学特点,科学家发明了电动势法测水泥的初凝时间。此法的原理如图所示,反应的总方程式为2Cu+Ag2O===Cu2O+2Ag。下列有关说法正确的是( )
A.负极的电极反应式为Ag2O+2e-+H2O===2Ag+2OH-
B.测量原理示意图中,电子从Cu经溶液流向Ag2O/Ag电极
C.电池工作时,OH-向Cu电极移动
D.电池工作时,OH-浓度增大
第II卷(非选择题 共52分)
二、非选择题:本题共4个小题,共52分。
17.(14分)化学反应速率和限度与生产、生活密切相关。
(1)某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化,在400 mL稀盐酸中加入足量的锌粉,用排水集气法收集反应放出的氢气,实验记录如下(累计值):
时间/min
1
2
3
4
5
氢气体积/mL (标准状况)
100
240
464
576
620
①哪一时间段反应速率最大________min(填“0~1”“1~2”“2~3”“3~4”或“4~5”),原因是
________________________________________________。
②求3~4 min时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应的速率为________________(设溶液体积不变)。
(2)另一学生为控制反应速率防止反应过快难以测量氢气体积,他事先在盐酸中加入等体积的下列溶液以减慢反应速率,你认为不可行的是________(填字母)。
A.蒸馏水 B.KCl溶液 C.KNO3溶液 D.CuSO4溶液
(3)某温度下在4 L密闭容器中,X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图。
①该反应的化学方程式是__________________________________________。
②该反应达到平衡状态的标志是________(填字母)。
A.Y的体积分数在混合气体中保持不变
B.X、Y的反应速率比为3∶1
C.容器内气体的压强保持不变
D.容器内气体的总质量保持不变
E.生成1 mol Y的同时消耗2 mol Z
③2 min内Y的转化率为_______________。
18.(12分)雾霾天气严重影响人们的生活质量,其中氮氧化物和硫氧化物是造成雾霾天气的主要原因之一。消除氮氧化物有多种方法。
(1)NH3催化还原氮氧化物技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图1所示:
①由图1可知NH3催化还原氮氧化物中的氧化剂为________。
②用Fe作催化剂时,在氨气足量的情况下,不同对应的脱氮率如图2所示,脱氮效果最佳的=________。
(2)利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应,既能净化尾气,又能获得应用广泛的Ca(NO2)2,其部分工艺流程如下:
①上述工艺中采用气~液逆流接触吸收(尾气从吸收塔底进入,石灰乳从吸收塔顶喷淋),其目的是________________________________________________;
滤渣可循环使用,滤渣的主要成分是________(填化学式)。
②生产中溶液需保持弱碱性,在酸性溶液中Ca(NO2)2会发生分解,产物之一是NO,其反应的离子方程式为__________________________________。
19.(12分)某小组的同学欲探究NH3经一系列反应得到HNO3和NH4NO3的过程。NH3的转化过程如图所示。
甲、乙两同学分别按如图所示装置进行实验。
用于A、B装置中的可选药品:浓氨水、30% H2O2溶液、蒸馏水、NaOH固体、MnO2。
(1)装置A的圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为____________________________________。
装置E有多种作用,下列关于装置E的作用或其中所盛液体的说法中,不正确的是________(填字母)。
a.使氨气和氧气充分混合
b.控制通入氨气和氧气的体积比
c.平衡装置内的压强
d.锥形瓶内液体是饱和食盐水
(2)甲同学先点燃酒精灯,再打开K1、K2、K3、K4,反应一段时间后,成功模拟了反应过程,并将实验中产生的气体持续通入装置H一段时间后,H中的溶液变成蓝色,则其中铜片所参与反应的离子方程式为________________________________,
若制得的氨气仅按Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ的顺序完全转化为硝酸,欲使装置H中所得溶液为纯净的CuSO4溶液(忽略溶液的体积变化),理论上所需氨气在标准状况下的体积为________L(假设硝酸与铜反应产生的还原产物全部排出反应装置)。
(3)乙同学为模拟过程Ⅳ的反应,在甲同学操作的基础上对该装置进行了下列各项中的一项操作,使G处圆底烧瓶中产生大量白烟,你认为这项操作是______(填字母)。
a.关闭K3并熄灭酒精灯
b.关闭K4并熄灭酒精灯
c.关闭K3、K4并熄灭酒精灯
(4)丙同学认为该系列实验装置存在一处明显的设计缺陷,你认为该设计缺陷是_______________________。
20.(14分)乙烯是重要的有机化工原料,其产量是衡量国家石油化工发展水平的标志。以乙烯和淀粉为原料可以实现下列转化:
(1)HOCH2CH2OH的官能团的名称为_______________。
(2)①的反应类型为________________,③的反应类型为__________________。
(3)写出反应⑥的化学方程式:____________________________________________。
(4)上述物质中,能发生银镜反应的物质有____________________(写名称)。
(5)乙烯与氢气反应得到乙烷,下列物质与乙烷互为同系物的有__________________(填序号)。
①CH2==CH2 ②CH3CH2OH ③HOCH2CH2OH ④
⑤
其中⑤的二氯代物有______种。
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高一化学下学期期末模拟卷01
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
试题范围:苏教版必修第二册
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Fe 56
第Ⅰ卷(选择题 共48分)
一、选择题:本题共16个小题,每小题3分,共48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.合金的应用极大地促进了人类社会的发展。下 列物质所使用的材料不属于合金的是( )
A.碳化硅光学反射镜
B.下水道井盖(生铁)
C.航母甲板(钢)
D.潜水艇外壳(钛、铝等)
答案 A
解析 A.碳化硅中不含有金属,不符合合金的定义,不属于合金,A符合题意;B.生铁是铁、碳的合金,B不符合题意;C.钢是铁、碳的合金,C不符合题意;D.潜水艇外壳是钛、铝的合金,D不符合题意。
2.下列电池能实现化学能与电能相互转化的是( )
A.碱性锌锰电池
B.铅酸蓄电池
C.太阳能电池
D.银锌纽扣电池
答案 B
解析 A.碱性锌锰电池只能将化学能转化为电能,而不能将电能转化为化学能,A不符合题意;B.铅酸蓄电池放电时起原电池作用,将化学能转化为电能;充电时起电解池作用,将电能转化为化学能,B符合题意;C.太阳能电池将太阳能转化为电能,C不符合题意;D.锌银纽扣电池只能够将化学能转化为电能,而不能将电能转化为化学能,D不符合题意。
3.“奋斗者”号采用我国科学家发明的新型钛合金作为载人舱壳材料。下列叙述错误的是( )
A.该钛合金具有抗腐蚀功能
B.该钛合金具有耐高压功能
C.该钛合金具有抗疲劳的特点
D.该钛合金具有密度大的特点
答案 D
解析 因钛合金具有密度低、强度高、耐腐蚀、抗疲劳、断裂韧性好、耐压性好的特点,所以作为载人舱壳材料,只有D中判据说法错误。
3.氢气与氧气生成水的反应是氢能源应用的重要途径。下列有关说法正确的是( )
A.氢氧燃料电池放电时化学能全部转化为电能
B.氢氧燃料电池的负极反应为O2+2H2O+4e-===4OH-
C.常温常压下,氢氧燃料电池放电过程中消耗11.2 L H2,转移电子的数目为6.02×1023
D.反应2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)的热量变化可以通过反应中形成新共价键的键能之和与反应中断裂旧共价键的键能之和来计算
答案 D
解析 电池放电除了化学能转化为电能外,还有热能、光能等,A错误;负极应是H2失去电子,B错误;11.2 L H2不是标准状况下的体积,无法计算H2的物质的量,也无法计算反应中转移的电子数,C错误;D正确。
4.下列与NH3相关实验的说法错误的是( )
A.甲图制备NH3可选用的药品为Ca(OH)2与NH4Cl的混合物
B.乙图实验时,可观察到烧瓶中液体为红色,体现NH3是碱性气体
C.丙图实验中,可观察到有大量白烟生成,体现NH3的还原性
D.丁图可用于NH3的尾气处理,且具有防倒吸作用
答案 C
解析 A.实验室制备NH3可选用的药品为Ca(OH)2与NH4Cl的混合物,二者混合加热生成氯化钙、氨气和水,A正确;B.氨气极易溶于水,可形成喷泉,氨气和水反应生成一水合氨,溶液显碱性,则乙图实验时,可观察到烧瓶中液体为红色,体现NH3是碱性气体,B正确;C.丙图实验中,可观察到有大量白烟生成,是因为氨气和氯化氢反应生成了固体氯化铵,该反应不是氧化还原反应,不能体现NH3的还原性,C错误;D.氨气极易溶于水,倒置的干燥管起防倒吸作用,即丁图可用于NH3的尾气处理,且具有防倒吸作用,D正确。
5.化学能与热能、电能等能相互转化。关于化学能与其他能量相互转化的说法正确的是( )
A.图Ⅰ所示的装置能将化学能转变为电能
B.铝热反应中,反应物的总能量比生成物的总能量低
C.化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂与生成
D.图Ⅱ所示的反应为吸热反应
答案 C
解析 A.图Ⅰ中没有构成闭合回路,则不能将化学能转变为电能,故A错误;B.铝热反应为放热反应,反应物的总能量比生成物的总能量高,故B错误;C.化学键的断裂和生成使化学反应中有能量变化,化学反应中能量变化的主要原因是化学键的断裂和生成,故C正确;D.图Ⅱ中反应物总能量大于生成物总能量,则为放热反应,故D错误。
6.下列表示不正确的是( )
A.乙炔的实验式C2H2
B.乙醛的结构简式CH3CHO
C.2,3-二甲基丁烷的结构简式(CH3)2CHCH(CH3)2
D. 乙烷的球棍模型
答案 A
解析 A.乙炔的分子式为C2H2,实验式为CH,故A错误;B.乙醛的分子式为C2H4O,结构简式为CH3CHO,故B正确;C.2,3-二甲基丁烷的结构简式为(CH3)2CHCH(CH3)2,故C正确;D.乙烷的结构简式为CH3CH3,球棍模型为,故D正确。
7.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。海洋中的氮循环起始于氮的固定,循环过程可用如图表示。下列关于海洋氮循环的说法正确的是( )
A.海洋中不存在游离的氮
B.海洋中的氮循环起始于氮的氧化
C.海洋中的氮循环属于固氮作用的一步是②
D.向海洋排放含NO的废水不会影响海洋中NH的含量
答案 C
解析 A.在海洋表面水中溶解了少量的氮气,因此海洋中存在游离态的氮,故A错误;B.图上可以看出海洋中氮的循环起始于氮气转化为NH,过程中N的化合价降低,被还原,故B错误;C.氮的固定是指游离态的氮转化为化合态的氮,因此海洋中的氮循环属于固氮作用的一步是②,故C正确;D.根据转化关系,硝酸根离子增多,反硝化作用增强,因此向海洋排放含NO的废水会影响海洋中NH的含量,故D错误。
8.反应3X(g)+Y(g)Z(g)+2W(g)在2 L密闭容器中进行,5 min后Y减少了0.1 mol,则此反应的平均速率为( )
A.v(X)=0.03 mol·L-1·min-1 B.v(Y)=0.02 mol·L-1·min-1
C.v(Z)=0.10 mol·L-1·min-1 D.v(W)=0.20 mol·L-1·min-1
答案 A
解析 v(Y)==0.01 mol·L-1·min-1,同理得,v(X)=0.03 mol·L-1·min-1,v(Z)=0.01 mol·L-1·min-1,v(W)=0.02 mol·L-1·min-1。
9.如图所示,利用实验装置进行铁与CuSO4溶液反应的实验现象之一是电流表的指针发生偏转。根据氧化还原知识及实验现象,下列说法不正确的是( )
A.氧化还原反应的实质是电子的得失或偏移
B.铁与CuSO4溶液反应时,Fe原子把电子转移给Cu2+
C.上述反应的离子方程式为2Fe+3Cu2+===3Cu+2Fe3+
D.通过实验可知,氧化还原反应是通过电子转移实现的
答案 C
解析 图中装置构成了一个简单的原电池,铁片一极发生失电子的氧化反应,Fe失电子转化为Fe2+,是原电池的负极;碳棒一极Cu2+得电子转化为铜单质,发生还原反应,是原电池的正极。A.氧化还原反应的实质是电子的得失或偏移,A项正确;B.铁与CuSO4溶液反应时,Fe失电子转化为Fe2+,Cu2+得电子转化为铜单质,电子由Fe原子转移给Cu2+,B项正确;C.Cu2+的氧化性比Fe3+的氧化性弱,不能将Fe氧化成Fe3+,上述反应的离子方程式为Fe+Cu2+===Cu+Fe2+,C项错误;D.该实验中Fe原子把电子转移给Cu2+,由此可知氧化还原反应是通过电子转移实现的,D项正确。
10.反应N2(g)+O2(g)===2NO(g)的能量变化如图所示。已知:断开1 mol N2(g)中化学键需要吸收946 kJ能量,断开1 mol O2(g)中化学键需吸收498 kJ能量。下列说法正确的是( )
A.N2(g)+O2(g)===2NO(g) ΔH=-180 kJ·mol-1
B.NO(g)===N2(g)+O2(g) ΔH=90 kJ·mol-1
C.断开1 mol NO(g)中化学键需吸收632 kJ能量
D.形成1 mol NO(g)中化学键可释放90 kJ能量
答案 C
解析 由图知反应物总能量低于生成物总能量,该反应为吸热反应,则N2(g)+O2(g)===2NO(g) ΔH=180 kJ·mol-1,而NO(g)===N2(g)+O2(g)为放热反应,ΔH=-90 kJ·mol-1,A、B错误;断开1 mol N2(g)中化学键需要吸收946 kJ能量,断开1 mol O2(g)中化学键需吸收498 kJ能量,所以形成1 mol NO(g)中化学键可释放=632 kJ,即断开1 mol NO(g)中化学键需吸收632 kJ能量,C正确、D错误。
11.下列对图a和图b的分析合理的是( )
A.图a负极上发生的反应是O2+4e-+2H2O===4OH-
B.图b接通开关后溶液中的H+向正极移动
C.图a中的铁棒发生腐蚀,正极上发生的反应可能是4OH--4e-===O2↑+2H2O
D.图b接通开关后铜被腐蚀
答案 B
解析 图a负极上发生的反应是Fe-2e-===Fe2+,A错误;图b接通开关后,形成原电池,溶液中的H+向正极移动,B正确;图a在液面与空气的交界处铁棒发生吸氧腐蚀,正极反应是O2+4e-+2H2O===4OH-,C错误;锌被腐蚀,D错误。
12.昆虫信息素是昆虫之间传递信号的化学物质。人工合成信息素可用于诱捕害虫、测报虫情等。一种信息素的分子结构简式如图所示,关于该化合物说法不正确的是( )
A.属于烷烃 B.可发生水解反应
C.可发生加聚反应 D.具有一定的挥发性
答案 A
解析 根据结构简式可知,分子中含C、H、O,含碳碳双键和酯基,不属于烷烃,A错误;分子中含酯基,在酸性条件或碱性条件下可发生水解反应,B正确;分子中含碳碳双键,可发生加聚反应,C正确;该信息素“可用于诱捕害虫、测报虫情”,可推测该有机物具有一定的挥发性,D正确。
13.液态太阳燃料技术路线示意图如图。下列有关说法错误的是( )
A.太阳能最终转化为电能和热能
B.燃料电池正极反应式为H2-2e-===2H+
C.H2O和CO2可循环利用
D.该技术的关键是氢气如何安全、高效储存及转移
答案 B
解析 光伏发电电解水生成氧气和氢气,光电催化制备氢气,氢气和二氧化碳反应生成甲醇和水,燃料电池电解水生成氧气和氢气,氢气和二氧化碳反应循环使用。由分析可知太阳能转化为电能、化学能、热能,太阳能最终转化为电能和热能,A正确;燃料电池正极反应是氧气得到电子发生还原反应,O2+4e-+2H2O===4OH-,H2-2e-===2H+是负极电极反应,B错误;参与反应过程,最后又生成的物质可以循环使用,分析过程可知,H2O和CO2可以循环使用,C正确;液态太阳燃料技术中,氢气是易燃烧的气体,该技术的关键是氢气如何安全、高效储存及转移,D正确。
14.下列实验装置或操作能达到实验目的的是( )
答案 D
解析 A项,乙醇和乙酸相互溶解,不分层,不能用分液的方法分离,错误;B项,制取乙酸乙酯时导气管不能插入液面以下,以防倒吸,错误;C项,石油的蒸馏中温度计的水银球应处于蒸馏烧瓶的支管口附近,冷却水的流向应自下而上,错误;D项,甲烷与氯气反应需要光照,正确。
15.关于如图所示的转化过程关系,下列分析不正确的是( )
A.Fe3O4中铁元素的化合价为+2、+3
B.过程Ⅰ的化学方程式为2Fe3O46FeO+O2↑
C.过程Ⅱ中每消耗72 g FeO转移1 mol电子
D.该过程中的总反应为2H2O===2H2↑+O2↑,Fe3O4的作用为催化剂
答案 C
解析 A.Fe3O4的化学式可以改写成FeO·Fe2O3,则Fe3O4中铁元素的化合价为+2、+3,A正确;B.由图分析,Fe3O4在太阳能的作用下分解生成FeO和O2,化学方程式为2Fe3O46FeO+O2↑,B正确;C.FeO与H2O反应生成Fe3O4和H2,化学方程式为3FeO+H2OFe3O4+H2↑,根据关系3 mol FeO~2 mol e-,72 g FeO的物质的量为1 mol,故转移mol电子,C错误;D.根据转化关系的方程式,过程Ⅰ:2Fe3O46FeO+O2↑,过程Ⅱ:3FeO+H2OFe3O4+H2↑,则总反应为2H2O===2H2↑+O2↑,Fe3O4的作用为催化剂,D正确。
16.普通水泥在固化过程中其自由水分子减少并形成碱性溶液。根据这一物理、化学特点,科学家发明了电动势法测水泥的初凝时间。此法的原理如图所示,反应的总方程式为2Cu+Ag2O===Cu2O+2Ag。下列有关说法正确的是( )
A.负极的电极反应式为Ag2O+2e-+H2O===2Ag+2OH-
B.测量原理示意图中,电子从Cu经溶液流向Ag2O/Ag电极
C.电池工作时,OH-向Cu电极移动
D.电池工作时,OH-浓度增大
答案 C
解析 铜为负极,失去电子,负极的电极反应式为2Cu+2OH--2e-===Cu2O+H2O,故A项错误;测量原理示意图中,铜为负极,氧化银为正极,电子从铜经外电路流向Ag2O/Ag电极,电子不能通过电解质溶液,故B项错误;电池工作时,阴离子向负极移动,所以OH-向负极Cu移动,故C项正确;由总反应式知,OH-浓度不变,故D项错误。
第II卷(非选择题 共52分)
二、非选择题:本题共4个小题,共52分。
17.(14分)化学反应速率和限度与生产、生活密切相关。
(1)某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化,在400 mL稀盐酸中加入足量的锌粉,用排水集气法收集反应放出的氢气,实验记录如下(累计值):
时间/min
1
2
3
4
5
氢气体积/mL (标准状况)
100
240
464
576
620
①哪一时间段反应速率最大________min(填“0~1”“1~2”“2~3”“3~4”或“4~5”),原因是
________________________________________________。
②求3~4 min时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应的速率为________________(设溶液体积不变)。
(2)另一学生为控制反应速率防止反应过快难以测量氢气体积,他事先在盐酸中加入等体积的下列溶液以减慢反应速率,你认为不可行的是________(填字母)。
A.蒸馏水 B.KCl溶液 C.KNO3溶液 D.CuSO4溶液
(3)某温度下在4 L密闭容器中,X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图。
①该反应的化学方程式是__________________________________________。
②该反应达到平衡状态的标志是________(填字母)。
A.Y的体积分数在混合气体中保持不变
B.X、Y的反应速率比为3∶1
C.容器内气体的压强保持不变
D.容器内气体的总质量保持不变
E.生成1 mol Y的同时消耗2 mol Z
③2 min内Y的转化率为_______________。
答案:(1)①2~3 该反应是放热反应,此时温度高且盐酸浓度较大,所以反应速率较快
②0.025 mol·L-1·min-1 (2)CD
(3)①3X(g)+Y(g)2Z(g) ②AC ③10%
解析 (1)①在0~1、1~2、2~3、3~4、4~5 min时间段中,产生气体的体积分别为100 mL、140 mL、224 mL、112 mL、44 mL,由此可知反应速率最大的时间段为2~3 min;原因是该反应是放热反应,此时温度高且盐酸浓度较大,所以反应速率较快;②在3~4 min时间段内,n(H2)==0.005 mol,消耗盐酸的物质的量为0.01 mol,故v(HCl)==0.025 mol·L-1·min-1。(2)加入蒸馏水及加入KCl溶液,H+浓度减小,反应速率减小且不减少产生氢气的量,故A、B正确;C项,加入KNO3溶液,H+浓度减小,因酸性溶液中有NO,具有强氧化性,与Zn反应无氢气生成,错误;D项,加入CuSO4溶液,形成原电池,反应速度加快,且影响生成氢气的量,错误。(3)①由图可以看出,反应中X、Y的物质的量减少,应为反应物,Z的物质的量增多,应为生成物,当反应进行到5 min时,Δn(Y)=0.2 mol,Δn(Z)=0.4 mol,Δn(X)=0.6 mol,则Δn(Y)∶Δn(Z)∶Δn(X)=1∶2∶3,参加反应的物质的物质的量之比等于化学计量数之比,则反应的化学方程式为3X(g)+Y(g) 2Z(g);②X、Y的反应速率比为3∶1,随着反应的进行X、Y的反应速率比始终为3∶1,不能作为平衡状态的标志,故B错误;反应物和生成物均为气体,容器内气体的总质量保持不变,不能作为平衡状态的标志,故D错误;生成1 mol Y的同时消耗2 mol Z均只能表示逆反应速率,不能说明正、逆反应速率相等,无法判断反应达到平衡状态,故E错误;③2 min内Y的转化率=×100%=(1 mol-0.9 mol)÷1 mol×100%=10%。
18.(12分)雾霾天气严重影响人们的生活质量,其中氮氧化物和硫氧化物是造成雾霾天气的主要原因之一。消除氮氧化物有多种方法。
(1)NH3催化还原氮氧化物技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图1所示:
①由图1可知NH3催化还原氮氧化物中的氧化剂为________。
②用Fe作催化剂时,在氨气足量的情况下,不同对应的脱氮率如图2所示,脱氮效果最佳的=________。
(2)利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应,既能净化尾气,又能获得应用广泛的Ca(NO2)2,其部分工艺流程如下:
①上述工艺中采用气~液逆流接触吸收(尾气从吸收塔底进入,石灰乳从吸收塔顶喷淋),其目的是________________________________________________;
滤渣可循环使用,滤渣的主要成分是________(填化学式)。
②生产中溶液需保持弱碱性,在酸性溶液中Ca(NO2)2会发生分解,产物之一是NO,其反应的离子方程式为__________________________________。
答案:(1)①NO、NO2 ②1∶1
(2)①使尾气中的NO、NO2被充分吸收 Ca(OH)2
②3NO+2H+===NO+2NO↑+H2O
解析 (1)①由图1知氮氧化物中的氮元素价态降低,故NO、NO2是氧化剂。
②由图2知,当=1∶1时,脱氮效果最佳。
(2)①采用逆流吸收能使尾气中的NO、NO2被充分吸收;石灰乳吸收NO、NO2后,剩余的滤渣的主要成分是Ca(OH)2。
②在酸性溶液中Ca(NO2)2会发生分解。
19.(12分)某小组的同学欲探究NH3经一系列反应得到HNO3和NH4NO3的过程。NH3的转化过程如图所示。
甲、乙两同学分别按如图所示装置进行实验。
用于A、B装置中的可选药品:浓氨水、30% H2O2溶液、蒸馏水、NaOH固体、MnO2。
(1)装置A的圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为____________________________________。
装置E有多种作用,下列关于装置E的作用或其中所盛液体的说法中,不正确的是________(填字母)。
a.使氨气和氧气充分混合
b.控制通入氨气和氧气的体积比
c.平衡装置内的压强
d.锥形瓶内液体是饱和食盐水
(2)甲同学先点燃酒精灯,再打开K1、K2、K3、K4,反应一段时间后,成功模拟了反应过程,并将实验中产生的气体持续通入装置H一段时间后,H中的溶液变成蓝色,则其中铜片所参与反应的离子方程式为________________________________,
若制得的氨气仅按Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ的顺序完全转化为硝酸,欲使装置H中所得溶液为纯净的CuSO4溶液(忽略溶液的体积变化),理论上所需氨气在标准状况下的体积为________L(假设硝酸与铜反应产生的还原产物全部排出反应装置)。
(3)乙同学为模拟过程Ⅳ的反应,在甲同学操作的基础上对该装置进行了下列各项中的一项操作,使G处圆底烧瓶中产生大量白烟,你认为这项操作是______(填字母)。
a.关闭K3并熄灭酒精灯
b.关闭K4并熄灭酒精灯
c.关闭K3、K4并熄灭酒精灯
(4)丙同学认为该系列实验装置存在一处明显的设计缺陷,你认为该设计缺陷是_______________________。
答案 (1)2H2O22H2O+O2↑ d
(2)3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O 2.24
(3)a (4)缺少尾气处理装置
解析 (1)由题给条件和实验装置图知,装置A是制备氧气的装置发生的反应为2H2O22H2O+O2↑,装置B是制备氨气的装置,装置E可以使氨气和氧气充分混合,观察装置E中气泡的速度可以控制通入氨气和氧气的体积比,装置E还可以平衡装置内的压强。因为氨气极易溶于水,所以锥形瓶中液体不能用饱和食盐水。
(2)铜与稀硫酸不反应,溶液呈蓝色,说明铜与硝酸发生了反应:3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O。n(H2SO4)=0.15 L×1 mol·L-1=0.15 mol,n(H+)=0.15 mol×2=0.3 mol,n(SO)=0.15 mol,根据上述反应和题目要求,可知3SO~3Cu2+~2HNO3,需要0.1 mol HNO3,根据NH3~NO~NO2~HNO3,可知需要NH3的物质的量为0.1 mol,在标准状况下的体积为2.24 L。
(3)过程Ⅳ的反应是NH3与HNO3的反应,则应停止供O2,关闭K3,熄灭酒精灯,使氨气进入G发生反应。
(4)整套装置没有尾气处理装置。
20.(14分)乙烯是重要的有机化工原料,其产量是衡量国家石油化工发展水平的标志。以乙烯和淀粉为原料可以实现下列转化:
(1)HOCH2CH2OH的官能团的名称为_______________。
(2)①的反应类型为________________,③的反应类型为__________________。
(3)写出反应⑥的化学方程式:____________________________________________。
(4)上述物质中,能发生银镜反应的物质有____________________(写名称)。
(5)乙烯与氢气反应得到乙烷,下列物质与乙烷互为同系物的有__________________(填序号)。
①CH2==CH2 ②CH3CH2OH ③HOCH2CH2OH ④
⑤
其中⑤的二氯代物有______种。
答案:(1)羟基 (2)加成反应 酯化反应(或取代反应)
(3)2CH3CH2OH + O22CH3CHO + 2H2O
(4)葡萄糖、乙醛
(5)④⑤ 7
解析:乙烯和溴发生加成反应生成A,A为1,2-二溴乙烷,A水解得到乙二醇;乙烯和水发生加成反应生成B,B为乙醇,乙醇和乙酸在浓硫酸作用下加热生成C,C为乙酸乙酯;乙醇也可以被氧化为乙醛,淀粉水解为葡萄糖,葡萄糖可以在酶的作用下分解生成乙醇。
(2)①是乙烯和溴发生的加成反应,③是乙醇和乙酸发生的酯化反应,酯化反应也是取代反应。
(3)反应⑥是乙醇被催化氧化为乙醛的反应,化学方程式为2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O。
(4)含醛基的物质能发生银镜反应,乙醛含有醛基,葡萄糖是多羟基醛,也含有醛基,所以能发生银镜反应的是乙醛和葡萄糖。
(5)同系物是指结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物,乙烷是链状烷烃,分子式为C2H6。①CH2==CH2、②CH3CH2OH、③HOCH2CH2OH和乙烷结构不相似,和乙烷在分子组成上没有相差一个或若干个CH2原子团,均和乙烷不互为同系物; ④CH3CH2CH(CH3)2也是链状烷烃,分子式为C5H12,和乙烷结构相似,且分子组成上相差3个CH2原子团,和乙烷互为同系物;⑤CH3CH2C(CH3)3也是链状烷烃,分子式为C6H14,和乙烷结构相似,且分子组成上相差4个CH2原子团,和乙烷互为同系物;CH3CH2C(CH3)3分子中共有3种氢原子,两个氯原子可以取代相同碳原子上的氢原子,也可以取代不同碳原子上的氢原子,取代相同碳原子上的氢原子有3种二氯代物,取代不同碳原子上的氢原子,根据“定一移一”的方法,可以确定有4种二氯代物,所以共有7种二氯代物。
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