内容正文:
连城一中2024-2025学年下期高一年级月考2化学试卷
满分:100分 考试时间:75分钟
可能用到的相对原子质量:H-1、C-12、O-16、Na-23、Al-27
一、选择题(本大题共14小题,每小题3分,共42分,每个选项只有一项符合题目要求)
1. 化学与生产、生活和科技密切相关。下列说法错误的是
A. 2022年北京冬奥会吉祥物“冰墩墩”使用的聚乙烯属于高分子材料
B. 疫苗一般冷藏存放以避免蛋白质变性
C. “天和号”推进器上的氮化硼陶瓷属于有机高分子材料
D 北京冬奥会采用光伏发电有利于实现“碳中和”
【答案】C
【解析】
【详解】A.聚乙烯是由乙烯为单体聚合而成的高分子化合物,属于高分子材料,A正确;
B.疫苗中的蛋白质在高温下容易变性失活,所以疫苗一般冷藏存放以避免蛋白质变性,B正确;
C.氮化硼(BN)由硼、氮元素组成,属于无机非金属材料,不属于有机高分子材料,C错误;
D.光伏发电利用太阳能发电,减少了化石能源的使用,降低了碳排放,有利于实现“碳中和”,D正确;
故选C。
2. 下列表示正确的是
A. 氢氧根离子的电子式: B. 原子的结构示意图:
C. 氯化钠的电子式: D. 水分子的结构式:
【答案】D
【解析】
【详解】A.氢氧根离子的电子式: ,A错误;
B.氯离子的结构示意图:,氯原子为2、8、7,B错误;
C.氯化钠的电子式:,C错误;
D.水分子为V形,O原子连接两根共价键,结构式可表示为:,故D正确;
故答案选D。
3. 下列有关说法正确的是
A. 元素的最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性越强,碱性越强,金属性越强
B. 元素的原子得电子越多,非金属性越强,失电子越多,金属性越强
C. 同周期元素,从左到右,原子半径逐渐减小,离子半径也逐渐减小
D. 第VIIA族元素的最高正价都为+7
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据元素周期律,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性越强,元素的最高价氧化物对应水化物的碱性越强,金属性越强,故A正确;
B.原子失去电子能力越强,金属性越强,原子得电子能力越强,元素的非金属性越强,元素的金属性、非金属性与得失电子的多少没有关系,故B错误;
C.同周期的主族元素从左向右核电荷数增大,则原子半径减小,阴离子比阳离子多1个电子层,简单离子半径:阴离子大于阳离子,具有相同排布的离子原子序数大的离子半径小,故C错误;
D.第ⅦA族元素氟元素只有负价,没有正价,所以并不是第ⅦA族元素的最高正价都为+7,故D错误;
故选:A。
4. X、Y、Z、W、R均是短周期主族元素,X和Z同主族,Y、Z、W、R同周期,W的简单氢化物可用作制冷剂。它们组成的某种化合物的结构如图所示。下列叙述正确的是
A. 简单氢化物的稳定性:
B. 简单离子半径:
C. W的简单氢化物能使湿润的蓝色石蕊试纸变红
D. 能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液褪色,体现了其漂白性
【答案】A
【解析】
【分析】W简单氢化物可用作制冷剂,说明W是N元素,由物质的结构可知,X能形成6个共价键,说明X是S元素,X和Z同主族,Z是O元素;Y、Z、W、R同周期,即为第二周期元素,Y能形成1个共价单键,R能形成十1价阳离子,说明Y是F元素,R是元素。
【详解】A.由于非金属性:,即非金属性:,故简单氢化物的稳定性:,A项正确;
B.只有1个电子层,、、均有2个电子层,且电子排布完全相同,随着核电荷数的增加,简单离子半径逐渐减小,故简单离子半径,B项错误;
C.W的简单氢化物为,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,C项错误;
D.为,与反应使溶液碱性减弱,从而使滴有酚酞的氢氧化钠溶液褪色,体现了酸性氧化物的性质,未体现漂白性,D项错误;
故选A。
5. 取5mL 0.1mol/L KI溶液,滴加0.1mol/L FeCl3溶液5~6滴,继续加入2mLCCl4,充分振荡,静置,下列有关该实验的说法不正确的是
A. 下层CCl4层溶液呈紫红色
B. 取少量上层溶液,滴加酸性AgNO3溶液,若溶液显黄色,则表明该反应存在化学反应限度
C. 取少量上层溶液,滴加KSCN溶液,若溶液显红色,则表明该反应存在化学反应限度
D. 该实验中KI与FeCl3反应后(未加CCl4),溶液中存在Fe3+、Fe2+、I-、I2等微粒
【答案】B
【解析】
【分析】根据KI和FeCl3和发生反应:2KI+2FeCl3=I2+2KCl+2FeCl2,CCl4能萃取水中的碘,据此解答。
【详解】A.因CCl4能萃取水中的碘,溶液呈紫红色,由于CCl4的密度比水大,所以在下层,故A正确;
B.因KI和FeCl3和发生反应:2KI+2FeCl3=I2+2KCl+2FeCl2,KI过量,溶液中还有I-,滴加酸性AgNO3溶液,有黄色沉淀产生,不能说明该反应存在化学反应限度,故B错误;
C.因KI和FeCl3和发生反应:2KI+2FeCl3=I2+2KCl+2FeCl2,KI过量,滴加KSCN溶液,溶液显红色,说明溶液中还有Fe3+,则该反应存在化学反应限度,故C正确;
D.KI和FeCl3和发生反应:2KI+2FeCl3=I2+2KCl+2FeCl2,因KI过量,该反应存在化学反应限度,溶液中存在Fe3+、Fe2+、I-、I2等微粒,故D正确;
故选B。
6. 已知X、Y、Z、W为短周期主族元素,在周期表中的相对位置如图所示。
X
Y
Z
W
下列说法正确的是
A. 若四种元素均为金属,则Z可能形成共价化合物
B. 若为强酸,则X的氢化物溶于水一定显酸性(m、n均为正整数)
C. 若四种元素均为非金属,则W的最高价氧化物对应的水化物一定是强酸
D. 若四种元素中只有一种为金属,则Y的最高价氧化物一定属于酸性氧化物
【答案】D
【解析】
【详解】A.若四种元素均为金属,则X为Li、Z为Na、Y为Be、W为Mg,钠不可能形成共价化合物,故A错误;
B.若HmXOn为强酸,则X为氮元素,氨水呈碱性,故B错误;
C.若四种元素均为非金属,则为X、Z可能处于ⅣA族、ⅤA族、ⅥA族,对应的Y、W处于ⅤA族、ⅥA族、ⅦA族,若W为P元素,则磷酸属于中强酸,故C错误;
D.若四种元素中只有一种为金属,则X为B、Z为Al、Y为C、W为Si,二氧化碳属于酸性氧化物,故D正确,
故选D。
7. 从海带中提碘要经过灼烧浸取、过滤氧化、萃取、分液、蒸馏等操作,运用下列装置,不能达到相关实验目的的是
A. 装置①灼烧碎海带 B. 装置②浸取海带灰中的I-
C. 装置③放出下层的水溶液 D. 装置④分离碘,回收苯
【答案】A
【解析】
【详解】A、灼烧碎海带应用坩埚,装置①中的蒸发皿不能用于灼烧碎海带。
B、海带灰中的碘化物易溶于热水,故B可以达到。
C、萃取使用的有机溶剂是苯,碘易溶于苯、不易溶于水,苯的密度比水小,有机层在上层,故C可以达到。
D、碘和苯沸点相差较大,可以用蒸馏法分离,冷凝水应从下端进水,上端出水,温度计的水银球在支气管口处,故D可以达到。
本题选A。
8. 已知某化学反应,反应过程中的能量变化如图所示,下列说法正确的是
A. 该反应的进行一定需要加热或点燃
B. 生成2molAB2(g),放出热量(E1-E2)kJ
C. 1molA2(g)和2molB2(g)的总能量高于2molAB2(g)的能量
D. 该反应断开化学键吸收的总能量大于形成化学键放出的总能量
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应前后能量守恒可知,反应物能量之和小于生成物的能量之和,反应是吸热反应,吸热反应不一定都要加热,例如氢氧化钡和氯化铵在常温下就反应,A错误;
B.根据图象,该反应是吸热反应,生成2molAB2(g)则吸收的热量为(E1-E2)kJ,B错误;
C.1molA2(g)和2molB2(g)的总能量低于2molAB2(g)的能量,C错误;
D.断裂化学键吸收热量,形成化学键放出热量,由信息可知,该反应为吸热反应,则断开化学键吸收的总能量大于形成化学键释放的总能量,D正确;
故选D。
9. 某温度下,在2L恒容密闭容器中投入一定量的A、B发生反应:,12s时生成C的物质的量为1.2mol(过程如图所示)。下列说法中不正确的是
A. 12s时,A的转化率为75%
B. 0~2s,B的平均反应速率为0.05mol/(L·s)
C. 12s时容器内的压强为起始压强的
D. 图中m点表示A的消耗速率等于A的生成速率
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,12s时A的转化率为=75%,故A正确;
B.由图可知,到12s时,A的变化量为0.6mol/L,B的变化量为0.2mol/L,C变化量为0.6mol/L,故反应的化学方程式为:,0~2s,A的平均反应速率为=0.15 mol/(L·s),则B的反应速率为=0.05 mol/(L·s),故B正确;
C.恒温恒容时,气体的压强之比等于气体的物质的量之比,起始时容器内A的物质的量为0.8mol⋅L-1×2L=1.6 mol,B的物质的量为0.5mol⋅L-1×2L=1.0mol,12s时,容器内A的物质的量为0.2mol⋅L-1×2 L=0.4 mol,B的物质的量为0.3mol⋅L-1×2 L=0.6 mol,C的物质的量为1.2 mol,恒温恒容,压强之比等于物质的量之比,则起始时容器内的总物质的量为2.6mol,12 s时总物质的量为2.2mol,12s时容器内的总物质的量为起始总物质的量的,即12s时容器内的压强为起始压强的,故C正确;
D.m点没有达到平衡,反应正向进行,A的消耗速率大于A的生成速率,故D错误;
答案选D。
10. 一种利用废旧镀锌铁皮制备磁性纳米粒子的工艺流程如图。
已知Zn的化学性质与Al相似。下列说法错误的是
A. “碱洗”是为了去除废旧镀锌铁皮表面的油污和锌
B. “氧化”时发生反应的离子方程式为
C. “氧化”后溶液中的金属阳离子是
D. 持续通入的目的是防止被氧化
【答案】C
【解析】
【分析】向废旧镀锌铁皮中加入氢氧化钠溶液除去锌和油污,过滤向固体中加入稀硫酸,铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁,向硫酸亚铁溶液中加入次氯酸钠溶液,将一部分亚铁离子氧化为铁离子,发生反应:2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O,先通入氮气排尽空气(防止后续生成的氢氧化亚铁被氧化),加入氢氧化钠溶液产生氢氧化亚铁、氢氧化铁沉淀,分离得到氢氧化亚铁和氢氧化铁,灼烧得到四氧化三铁。
【详解】A.由分析可知,“碱洗”是为了除去锌,生成Na2ZnO2,同时除去油污,故A正确;
B.“氧化”时,亚铁离子与次氯酸根离子发生氧化还原反应,反应的离子方程式为:2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O,故B正确;
C.“氧化”时,部分亚铁离子与次氯酸根离子发生反应:2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O,故溶液中金属阳离子主要有Fe2+、Fe3+、Na+,故C错误;
D.最后一步“反应”中N2的作用是保护气,防止Fe2+被O2氧化,故D正确;
故选:C。
11. 将Al条插入6 mol·L-1盐酸中,反应过程中产生H2速率变化情况如图1所示。下列说法错误的是
A. 图1中开始阶段产生气体速率较慢可能是因为Al条表面有氧化膜
B. 图1中影响t1~t2段速率变化的主要原因是反应放热导致溶液温度升高
C. 图1中影响t2~t3速率变化的主要因素是c(Cl-)
D. 图2可以表示该反应过程的能量变化
【答案】C
【解析】
【分析】图1反应速率与表面积大小、温度、浓度有关,t2之前反应速率与温度升高有关,t2之后反应速率与浓度减小有关。图2,该反应是放热反应,能量变化是反应物的总能量高于生成物的总能量;
【详解】A、图1中开始阶段产生气体速率较慢可能是因为Al条表面有氧化膜,氧化膜与酸反应时没有氢气产生,故A正确;
B、图1中影响t1~t2段速率变化的主要原因是反应放热,导致溶液温度升高,故B正确;
C、t2后随反应进行,2Al+6H+=2Al3++3H2↑,氢离子浓度不断减小,影响反应速率的主要因素是氢离子浓度减小,故C错误;
D、该反应是放热反应,能量变化是反应物的总能量高于生成物的总能量,所以图2符合,故D正确;
故选C。
12. 实验室用如图装置测定化学反应速率,下列说法错误的是
A. 实验前关闭分液漏斗活塞,向右拉注射器活塞,检查装置气密性
B. 用的体积变化表示化学反应速率可能会因为反应放热而不准确
C. 改用恒压滴液漏斗可以消除加入硫酸所占体积带来的误差
D. 根据单位时间内锌带质量的变化不能表示反应速率
【答案】D
【解析】
【详解】A.该实验有气体生成,为防止实验中气体逸出造成实验误差,实验前应关闭分液漏斗活塞,向右拉注射器活塞,检查装置气密性,若停止用力后,活塞恢复原位说明装置气密性良好,故A正确;
B.锌与稀硫酸的反应为放热反应,若没有冷却至反应前温度,反应放出的热量会使测得的氢气体积偏大,导致用氢气的体积变化表示化学反应速率出现误差,故B正确;
C.恒压分液漏斗可以保证内部压强不变,减小增加的液体对气体压强的影响,从而在测量气体体积时更加准确,所以改用恒压滴液漏斗可以消除加入硫酸所占体积带来的误差,故C正确;
D.可以根据单位时间内锌带质量的变化表示反应速率,若时间单位为s,反应速率的单位为g/s,故D错误;
故选D。
13. “碳中和”是2021年我国经济会议的重要议题。海洋酸度的增加可以作为一种潜在的电力获取来源,同时能达成“碳中和”的目的。这项技术的装置示意图如下:
下列说法正确的是
A. 电池总反应:2Na+2H+=2Na++H2↑
B. “有机电解质”可换成NaOH溶液
C. CO2在正极发生还原反应
D. 当电路中转移1mole-时,理论上吸收44gCO2
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,该装置为原电池,Na作负极,电极反应式为:Na-e-=Na+,装置右侧为正极,电极反应式为2CO2+2H2O+2e-=H2+2HCO,据此作答。
【详解】A.根据分析可知,电池总反应为:2Na+2CO2+2H2O=H2+2HCO+2Na+,故A错误;
B.Na性质活泼,能与水反应,不能将有机电解质换成NaOH溶液,故B错误;
C.CO2中碳元素在反应中价态不变,未发生还原反应,故C错误;
D.根据电极正极反应可知,当电路中转移1mole-时,理论上吸收1mol CO2,即44gCO2,故D正确;
故答案选D。
14. 可逆反应 2NO2(g)N2O4 (g)在体积不变的密闭容器中反应,达到平衡状态的标志是
①单位时间内生成 n mol N2O4 的同时生成 2n mol NO2
②单位时间内消耗 n mol N2O4的同时生成 2n mol NO2
③混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
④混合气体的颜色不再改变的状态
⑤用NO2、N2O4的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2:1 的状态
A. ①④⑤ B. ②⑤ C. ①③④ D. ①②③④⑤
【答案】C
【解析】
【详解】①单位时间内生成n mol N2O4的同时生成2n molNO2,同时消耗n mol N2O4,正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故①正确;
②无论反应是否达到平衡状态都存在单位时间内消耗n mol N2O4的同时生成2n mol NO2,不能据此判断平衡状态,故②错误;
③反应前后气体总质量不变、物质的量减小,则混合气体平均摩尔质量增大,当混合气体的平均相对分子质量不再改变的时,各物质的物质的量不变,反应达到平衡状态,故③正确;
④混合气体的颜色不再改变时,二氧化氮浓度不变,反应达到平衡状态,故④正确;
⑤无论反应是否达到平衡状态都存在NO2、N2O4的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2:1,不能据此判断平衡状态,故⑤错误;
①③④正确,故答案为C。
【点睛】考查化学平衡状态判断,明确化学平衡状态特点及判断方法是解本题关键,注意:只有反应前后改变的物理量才能作为平衡状态判断标准,否则不能判断平衡状态,其中:可逆反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,反应体系中各物质的物质的量、物质的量浓度、百分含量以及由此引起的一系列物理量不变。
二、填空题(本大题共5小题,共58分)
15. 下表为元素周期表的一部分,表中所列的每个字母分别代表一种元素。
回答下列问题:
(1)元素f的原子结构示意图为_______。
(2)c、d、e的简单离子半径由大到小的顺序为_______(用离子符号表示)。
(3)c与d形成的原子个数比为1:1的化合物中含有的化学键类型为_______。
(4)下列事实能说明d元素原子的失电子能力比e强的是_______(填标号)。
A. 单质的熔点:d<c
B. 简单阳离子的氧化性:e>d
C. 常温下,d单质能与水剧烈反应而e不能
D. 相同物质的量的d、e单质分别与足量盐酸反应,生成的的量:d<c
(5)高温下e的氧化物可与a、b单质反应生成高导热结构陶瓷eb和一种还原性气体,该反应的化学方程式为_______。
【答案】(1) (2)
(3)离子键、共价键 (4)BC
(5)
【解析】
【分析】根据几种元素在周期表中的位置,推出a、b、c、d、e、f、g分别为C、N、O、Na、Al、Ga、As,据此分析;
【小问1详解】
元素Ga的原子序数为31,原子结构示意图为;
【小问2详解】
离子核外电子排布相同,原子序数大的半径小,N、O、Na的简单离子半径由大到小的顺序为;
【小问3详解】
O与Na形成的原子个数比为1:1的化合物中Na2O2含有的化学键类型为离子键、共价键;
【小问4详解】
A.常温下钠为固体,氧气为气体,单质的熔点:O2<Na,与失电子能力无关,A错误;
B.简单阳离子的氧化性:Al3+>Na+,说明金属性:Na>Al,Na元素原子的失电子能力比Al强,B正确;
C.常温下,钠单质能与水剧烈反应而铝单质不能,说明Na元素原子的失电子能力比Al强,C正确;
D.相同物质的量的Na、Al单质分别与足量盐酸反应,生成的的量:Na<Al,与失电子数目有关,而与失电子能力无关,D错误;
故选BC;
【小问5详解】
高温下Al的氧化物氧化铝可与C、N单质反应生成高导热结构陶瓷AlN和一种还原性气体CO,该反应的化学方程式为。
16. 海洋是巨大的资源宝库,从海洋中获取部分资源的流程如图:
Ⅰ.海水提溴
“空气吹出法”从海水中提取的工艺流程如图中虚线框内所示。
(1)往“酸化苦卤”中通入,反应的离子方程式为______。
(2)吸收塔中,与溶液反应生成、和,则氧化产物与还原产物的物质的量之比为______。
(3)蒸馏塔中加入的物质A为______(填“稀硫酸”或“盐酸”)。
Ⅱ.海水提镁
(4)粗产品步骤中,从生产成本角度考虑加入的碱为______(填化学式)。
(5)用亚硫酰氯对进行脱水时,生成了两种酸性气体和,反应的化学方程式为______。
Ⅲ.产品应用
(6)下列关于纯碱用途的说法正确的是_____(填标号)。
a.可直接加入面团中做膨松剂 b.可用于中和过多的胃酸
c.是制造普通玻璃的主要原料之一 d.可用于去除餐具表面的油污
【答案】(1)
(2)1:5 (3)稀硫酸
(4)
(5)
(6)
【解析】
【分析】苦卤中通入可氧化得到单质,用热空气将溴吹出,并用溶液吸收,发生歧化反应得到含有、的溶液,在蒸馏塔中加入稀硫酸酸化,归中反应得到单质,最后蒸馏分离获得溴产品;粗产品中加入生石灰,过滤得到沉淀,之后用稀盐酸溶解、浓缩、结晶得到,脱水获得无水MgCl2,最后电解熔融MgCl2制得金属镁。
【小问1详解】
苦卤中通入,可以氧化得到单质,离子方程式为。
【小问2详解】
吸收塔中,与溶液发生歧化反应生成、和,化学方程式,根据化合价变化,氧化产物为,还原产物为,两者的物质的量之比为1:5。
【小问3详解】
盐酸是挥发性酸,为了避免溴产品中含有杂质,蒸馏塔中加入的物质A为稀硫酸。
【小问4详解】
石灰乳廉价易得,因此从生产成本角度考虑,粗产品步骤中加入的碱为。
【小问5详解】
亚硫酰氯极易水解,与水反应生成和两种酸性气体,则与进行脱水的化学反应方程式为。
【小问6详解】
a.纯碱,受热不发生分解,因此不可以直接加入面团中做膨松剂,a错误;
b.碱性较强会引起腐蚀、可能对胃黏膜造成损伤,碳酸氢钠碱性较弱,可选择碳酸氢钠与胃液中的盐酸反应以中和过多的胃酸,b错误;
c.普通玻璃是以纯碱、石灰石和石英砂为原料,在玻璃窑中发生复杂的物理和化学变化制得的,因此纯碱是制造普通玻璃的主要原料之一,c正确;
d.纯碱溶液显碱性,可用于去除餐具表面的油污,d正确;
答案选cd。
17. 天然气既是高效洁净的能源,又是重要的化工原料,在生产、生活中用途广泛。
(1)下图是一个简易测量物质反应是吸热还是放热的实验装置,利用此装置可以很方便地测得某反应是放热反应还是吸热反应。将铝片加入小试管内,然后注入足量的盐酸,U形导管中液面A_______(填“上升”或“下降”),说明此反应是_______(填“放热”或“吸热”)反应。
(2)甲烷可以消除氮氧化物污染。如:。
①下列措施能够使该反应速率加快的是_______。
a.使用催化剂 b.降低温度 c.及时分离水 d.把容器的体积缩小一倍 e.充入 f.恒容下,充入Ar惰性气体
②若上述反应在恒容密闭容器中进行,下列叙述能说明该反应已达平衡状态的是_______。
a.正反应速率和逆反应速率相等
b.正反应速率最大,逆反应速率为0
c.容器内气体的压强不再变化
d.混合气体的质量不再变化
e.
f.单位时间内生成同时生成
(3)甲烷可直接应用于燃料电池,该电池采用溶液为电解质,其工作原理如下图所示:
①外电路电子移动方向:_______(填“a→b”或“b→a”)。
②b电极的电极方程式为_______。
【答案】(1) ①. 下降 ②. 放热
(2) ①. ade ②. acf
(3) ①. a→b ②. O2+4e+2H2O=4OH-
【解析】
【小问1详解】
铝片与盐酸反应属于放热反应,使锥形瓶中气体受热膨胀,U型管中A的液面下降。
【小问2详解】
①a.使用催化剂,降低反应的活化能,增大单位体积内活化分子的个数,反应速率加快,故a符合题意;
b.降低温度,化学反应速率降低,故b不符合题意;
c.及时分离水,降低生成物的浓度,反应速率降低,故c不符合题意;
d.把容器的体积缩小一倍,各组分浓度增大,化学反应速率增大,故d符合题意;
e.充入NO2,增大反应物的浓度,化学反应速率增大,故e符合题意;
f.恒容状态下,充入惰性气体,各组分浓度没变,化学反应速率不变,故f不符合题意;
答案为ade;
②a.根据化学平衡状态的定义,当正反应速率等于逆反应速率相等,说明反应达到平衡,故a符合题意;
b.正反应速率最大,逆反应速率为0,反应还没有进行,故b不符合题意;
c.该反应为气体物质的量增大的反应,即当压强不再改变,说明反应达到平衡,故c符合题意;
d.组分都是气体,遵循质量守恒,因此气体总质量不变,不能说明反应达到平衡,故d不符合题意;
e.没有指明反应的方向,因此c(NO2)=2c(N2),不能说明反应达到平衡,故e不符合题意;
f.单位时间内生成1molCO2同时生成2molNO2,前者反应向正反应方向进行,后者向逆反应方向进行,且变化的物质的量之比等于化学计量数之比,即单位时间内生成1molCO2同时生成2molNO2,说明反应达到平衡,故f符合题意;
故答案为acf;
【小问3详解】
①通入甲烷的一极为负极,通氧气一极为正极,根据原电池工作原理,电子从a极经负载流向b极。
②b极为正极,氧气得电子生成氧离子,氧离子在水溶液中不能稳定存在,找水中的氢结合生成氢氧根离子,电极反应式为:O2+4e+2H2O=4OH-。
18. 化学反应速率和限度与生产、生活密切相关。
(1)恒温恒容下2mol和2mol通入体积为2L的密闭容器中发生反应:。2min时反应达到平衡状态,此时剩余1.2molB,并测得C的浓度为1.2mol⋅L-1。
①从开始反应至达到平衡状态,___________mol⋅L-1⋅min-1。
②x=___________。
③A的转化率与B的转化率之比为___________。
(2)近年来,研究人员提出用作为水溶液中:歧化反应的催化剂,实现含工业污水的处理。其催化过程分两步完成:
i.
ii.
为探究i、ii反应速率与歧化反应速率的关系,实验如下:分别向18mL饱和溶液中加入2mL下列试剂,密闭放置,观察现象(已知:易溶解在KI溶液中)。
实验组
a
b
c
d
试剂组成
0.4mol·L-1KI
Amol·L-1KI、0.2mol·L-1
x
0.2mol·L-1KI、
0.0002mol
实验现象
溶液变黄,一段时间后出现浑浊
溶液变黄,出现浑浊较①快
无明显现象
棕褐色溶液迅速褪色,变成黄色,出现浑浊较①快
①上述实验需要“密闭放置”的主要原因是___________。
②实验a和b互为对照组,则A=___________,,比较实验a和b可得出结论___________。
③实验c试剂x为___________,比较实验b和c可知单独存在时不能催化的歧化反应。综合实验a、b、c得出结论:是歧化反应的催化剂。
④实验表明,歧化反应速率d>a,,结合i和ii的反应速率解释其原因___________。
【答案】(1) ①. 0.6 ②. 3 ③. 2∶1
(2) ①. 防止氧气参与反应,影响实验结果的准确性 ②. 0.4 ③. 可以加快和反应的速率 ④. 0.2mol⋅L-1溶液 ⑤. 反应ii比i快,且由反应ii生成的使反应i加快
【解析】
【小问1详解】
①v(c)=1.2mol/L÷2min=0.6mol·L-1·min-1。
②达到平衡时消耗B0.8mol,此时C浓度为1.2mol/L,即生成C为2.4mol,因此x=3。
③平衡时消耗B0.8mol,则消耗A1.6mol,A的转化率为1.6mol÷2mol=80%,B的转化率为0.8mol÷2mol=40%,两者转化率之比为2:1。
【小问2详解】
①上述实验需要密封放置,原因为防止氧气参与反应,影响实验结果的准确性。
②a、b为对照组,则KI的浓度需要相同,则a=0.4mol/L,比较实验a和b可知两者差别在于氢离子的有无,且b实验出现浑浊较①快,故氢离子可加快I-和SO2的反应速率。
③c与b形成对照,比较实验b、c可知氢离子单独存在时不能催化二氧化硫的歧化反应,因此x为0.2mol/L的硫酸。
④实验表明SO2歧化反应速率d>a,原因为反应ii比i快,且由反应ii生成的氢离子使反应i加快。
19. CO2催化加氢合成新能源甲醇,既实现了碳资源充分利用,又可有效减少CO2排放。反应过程中能量变化如图所示:
(1)在体积为2L的密闭容器中,充入1mol CO2和3molH2,一定条件下发生反应,测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
①从反应开始到平衡,CO2的平均反应速率v(CO2)=_______。
②达到平衡时,H2的浓度为_______mol⋅L-1。
③能说明上述反应达到平衡状态的是_______;
A.恒温、恒容时,容器内混合气体的密度不再变化
B. 反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度相等
C. 有2个C=O键断裂的同时,有3个H-H键生成
D. 当v正(CO2)=3v逆(H2)
(2)甲醇既可以直接作为燃料提供动力,也可以设计成甲醇燃料电池,具有理论能量效率高的优点,甲醇燃料电池工作原理如图所示:a、b均为惰性电极。
①使用时空气从 _______(填“A”或“B”)口通入。
②若此燃料电池电路中转移2mol电子,则消耗的O2在标准状况下的体积为_______L ;电池工作一段时间后,电解质溶液的碱性_______(填“增强”、“减弱”或“不变”)。
【答案】(1) ①. 0.0375 ②. 0.375 ③. C
(2) ①. B ②. 11.2 ③. 减弱
【解析】
【小问1详解】
①从反应开始到平衡,CO2的平均反应速率v(CO2)== 0.0375;
②达到平衡时,二氧化碳减少了1.00mol-0.25mol=0.75mol,反应为CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g),则消耗氢气为0.75mol×3=2.25mol,剩余氢气为3mol-2.25mol=0.75mol,H2的浓度为0.375 mol⋅L-1;
③A.恒温、恒容时,体积不变,参与反应的物质都是气体,根据质量守恒定律,气体的总质量不变,则容器内混合气体的密度一直不变,不能说明反应达到平衡状态,A不符合题意;
B.达到平衡时各物质的浓度不再发生变化,反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度相等不能说明反应达到平衡状态,B不符合题意;
C.每消耗1mol二氧化碳时必然消耗3mol氢气,若有3mol氢气生成说明正逆反应速率相等,则有2个C=O键断裂的同时断裂3个H-H键,有3个H-H键生成,正逆反应速率相等,能说明反应达到平衡状态,C符合题意;
D.当3v正(CO2)=v逆(H2) 时才能说明正逆反应速率相等,当v正(CO2)=3v逆(H2)说明反应未达到平衡状态,D不符合题意;
故选C;
【小问2详解】
①甲醇燃料电池是原电池装置,氧气得电子发生还原反应,通入氧气得一极为正极,由图可知电子由a极流向b极,原电池中电子由负极流向正极,故空气从B口通入;
②此燃料电池正极的电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-,电路中转移2mol电子时消耗0.5mol氧气,则消耗的O2在标准状况下的体积为0.5mol×22.4L/mol=11.2L;电池的总反应为,消耗电解液中OH-,电池工作一段时间后,电解质溶液的碱性减弱。
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连城一中2024-2025学年下期高一年级月考2化学试卷
满分:100分 考试时间:75分钟
可能用到的相对原子质量:H-1、C-12、O-16、Na-23、Al-27
一、选择题(本大题共14小题,每小题3分,共42分,每个选项只有一项符合题目要求)
1. 化学与生产、生活和科技密切相关。下列说法错误的是
A. 2022年北京冬奥会吉祥物“冰墩墩”使用的聚乙烯属于高分子材料
B. 疫苗一般冷藏存放以避免蛋白质变性
C. “天和号”推进器上的氮化硼陶瓷属于有机高分子材料
D. 北京冬奥会采用光伏发电有利于实现“碳中和”
2. 下列表示正确的是
A. 氢氧根离子的电子式: B. 原子的结构示意图:
C. 氯化钠的电子式: D. 水分子的结构式:
3. 下列有关说法正确的是
A. 元素的最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性越强,碱性越强,金属性越强
B. 元素的原子得电子越多,非金属性越强,失电子越多,金属性越强
C. 同周期元素,从左到右,原子半径逐渐减小,离子半径也逐渐减小
D. 第VIIA族元素的最高正价都为+7
4. X、Y、Z、W、R均是短周期主族元素,X和Z同主族,Y、Z、W、R同周期,W的简单氢化物可用作制冷剂。它们组成的某种化合物的结构如图所示。下列叙述正确的是
A. 简单氢化物的稳定性:
B. 简单离子半径:
C. W的简单氢化物能使湿润的蓝色石蕊试纸变红
D. 能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液褪色,体现了其漂白性
5. 取5mL 0.1mol/L KI溶液,滴加0.1mol/L FeCl3溶液5~6滴,继续加入2mLCCl4,充分振荡,静置,下列有关该实验说法不正确的是
A. 下层CCl4层溶液呈紫红色
B. 取少量上层溶液,滴加酸性AgNO3溶液,若溶液显黄色,则表明该反应存在化学反应限度
C. 取少量上层溶液,滴加KSCN溶液,若溶液显红色,则表明该反应存在化学反应限度
D. 该实验中KI与FeCl3反应后(未加CCl4),溶液中存在Fe3+、Fe2+、I-、I2等微粒
6. 已知X、Y、Z、W为短周期主族元素,在周期表中的相对位置如图所示。
X
Y
Z
W
下列说法正确的是
A. 若四种元素均为金属,则Z可能形成共价化合物
B. 若为强酸,则X的氢化物溶于水一定显酸性(m、n均为正整数)
C. 若四种元素均为非金属,则W的最高价氧化物对应的水化物一定是强酸
D. 若四种元素中只有一种为金属,则Y的最高价氧化物一定属于酸性氧化物
7. 从海带中提碘要经过灼烧浸取、过滤氧化、萃取、分液、蒸馏等操作,运用下列装置,不能达到相关实验目的的是
A. 装置①灼烧碎海带 B. 装置②浸取海带灰中的I-
C. 装置③放出下层的水溶液 D. 装置④分离碘,回收苯
8. 已知某化学反应,反应过程中的能量变化如图所示,下列说法正确的是
A. 该反应的进行一定需要加热或点燃
B. 生成2molAB2(g),放出热量(E1-E2)kJ
C. 1molA2(g)和2molB2(g)的总能量高于2molAB2(g)的能量
D. 该反应断开化学键吸收的总能量大于形成化学键放出的总能量
9. 某温度下,在2L恒容密闭容器中投入一定量的A、B发生反应:,12s时生成C的物质的量为1.2mol(过程如图所示)。下列说法中不正确的是
A. 12s时,A的转化率为75%
B. 0~2s,B的平均反应速率为0.05mol/(L·s)
C. 12s时容器内压强为起始压强的
D. 图中m点表示A的消耗速率等于A的生成速率
10. 一种利用废旧镀锌铁皮制备磁性纳米粒子的工艺流程如图。
已知Zn的化学性质与Al相似。下列说法错误的是
A. “碱洗”是为了去除废旧镀锌铁皮表面的油污和锌
B. “氧化”时发生反应的离子方程式为
C. “氧化”后溶液中的金属阳离子是
D. 持续通入的目的是防止被氧化
11. 将Al条插入6 mol·L-1盐酸中,反应过程中产生H2速率变化情况如图1所示。下列说法错误的是
A. 图1中开始阶段产生气体速率较慢可能是因为Al条表面有氧化膜
B. 图1中影响t1~t2段速率变化的主要原因是反应放热导致溶液温度升高
C. 图1中影响t2~t3速率变化的主要因素是c(Cl-)
D. 图2可以表示该反应过程能量变化
12. 实验室用如图装置测定化学反应速率,下列说法错误的是
A. 实验前关闭分液漏斗活塞,向右拉注射器活塞,检查装置气密性
B. 用的体积变化表示化学反应速率可能会因为反应放热而不准确
C. 改用恒压滴液漏斗可以消除加入硫酸所占体积带来的误差
D. 根据单位时间内锌带质量的变化不能表示反应速率
13. “碳中和”是2021年我国经济会议的重要议题。海洋酸度的增加可以作为一种潜在的电力获取来源,同时能达成“碳中和”的目的。这项技术的装置示意图如下:
下列说法正确的是
A. 电池总反应:2Na+2H+=2Na++H2↑
B. “有机电解质”可换成NaOH溶液
C. CO2在正极发生还原反应
D. 当电路中转移1mole-时,理论上吸收44gCO2
14. 可逆反应 2NO2(g)N2O4 (g)在体积不变的密闭容器中反应,达到平衡状态的标志是
①单位时间内生成 n mol N2O4 的同时生成 2n mol NO2
②单位时间内消耗 n mol N2O4的同时生成 2n mol NO2
③混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
④混合气体的颜色不再改变的状态
⑤用NO2、N2O4的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2:1 的状态
A. ①④⑤ B. ②⑤ C. ①③④ D. ①②③④⑤
二、填空题(本大题共5小题,共58分)
15. 下表为元素周期表的一部分,表中所列的每个字母分别代表一种元素。
回答下列问题:
(1)元素f的原子结构示意图为_______。
(2)c、d、e的简单离子半径由大到小的顺序为_______(用离子符号表示)。
(3)c与d形成的原子个数比为1:1的化合物中含有的化学键类型为_______。
(4)下列事实能说明d元素原子的失电子能力比e强的是_______(填标号)。
A. 单质的熔点:d<c
B. 简单阳离子的氧化性:e>d
C. 常温下,d单质能与水剧烈反应而e不能
D. 相同物质量的d、e单质分别与足量盐酸反应,生成的的量:d<c
(5)高温下e的氧化物可与a、b单质反应生成高导热结构陶瓷eb和一种还原性气体,该反应的化学方程式为_______。
16. 海洋是巨大的资源宝库,从海洋中获取部分资源的流程如图:
Ⅰ.海水提溴
“空气吹出法”从海水中提取的工艺流程如图中虚线框内所示。
(1)往“酸化苦卤”中通入,反应的离子方程式为______。
(2)吸收塔中,与溶液反应生成、和,则氧化产物与还原产物的物质的量之比为______。
(3)蒸馏塔中加入的物质A为______(填“稀硫酸”或“盐酸”)。
Ⅱ.海水提镁
(4)粗产品步骤中,从生产成本角度考虑加入的碱为______(填化学式)。
(5)用亚硫酰氯对进行脱水时,生成了两种酸性气体和,反应的化学方程式为______。
Ⅲ.产品应用
(6)下列关于纯碱用途的说法正确的是_____(填标号)。
a.可直接加入面团中做膨松剂 b.可用于中和过多的胃酸
c.是制造普通玻璃的主要原料之一 d.可用于去除餐具表面的油污
17. 天然气既是高效洁净的能源,又是重要的化工原料,在生产、生活中用途广泛。
(1)下图是一个简易测量物质反应是吸热还是放热的实验装置,利用此装置可以很方便地测得某反应是放热反应还是吸热反应。将铝片加入小试管内,然后注入足量的盐酸,U形导管中液面A_______(填“上升”或“下降”),说明此反应是_______(填“放热”或“吸热”)反应。
(2)甲烷可以消除氮氧化物污染。如:。
①下列措施能够使该反应速率加快的是_______。
a.使用催化剂 b.降低温度 c.及时分离水 d.把容器的体积缩小一倍 e.充入 f.恒容下,充入Ar惰性气体
②若上述反应在恒容密闭容器中进行,下列叙述能说明该反应已达平衡状态的是_______。
a.正反应速率和逆反应速率相等
b.正反应速率最大,逆反应速率为0
c.容器内气体的压强不再变化
d.混合气体的质量不再变化
e.
f.单位时间内生成同时生成
(3)甲烷可直接应用于燃料电池,该电池采用溶液为电解质,其工作原理如下图所示:
①外电路电子移动方向:_______(填“a→b”或“b→a”)。
②b电极的电极方程式为_______。
18. 化学反应速率和限度与生产、生活密切相关。
(1)恒温恒容下2mol和2mol通入体积为2L的密闭容器中发生反应:。2min时反应达到平衡状态,此时剩余1.2molB,并测得C的浓度为1.2mol⋅L-1。
①从开始反应至达到平衡状态,___________mol⋅L-1⋅min-1。
②x=___________。
③A的转化率与B的转化率之比为___________。
(2)近年来,研究人员提出用作为水溶液中:歧化反应的催化剂,实现含工业污水的处理。其催化过程分两步完成:
i.
ii.
为探究i、ii反应速率与歧化反应速率的关系,实验如下:分别向18mL饱和溶液中加入2mL下列试剂,密闭放置,观察现象(已知:易溶解在KI溶液中)。
实验组
a
b
c
d
试剂组成
0.4mol·L-1KI
Amol·L-1KI、0.2mol·L-1
x
0.2mol·L-1KI、
0.0002mol
实验现象
溶液变黄,一段时间后出现浑浊
溶液变黄,出现浑浊较①快
无明显现象
棕褐色溶液迅速褪色,变成黄色,出现浑浊较①快
①上述实验需要“密闭放置”的主要原因是___________。
②实验a和b互为对照组,则A=___________,,比较实验a和b可得出结论___________。
③实验c试剂x为___________,比较实验b和c可知单独存在时不能催化的歧化反应。综合实验a、b、c得出结论:是歧化反应的催化剂。
④实验表明,歧化反应速率d>a,,结合i和ii的反应速率解释其原因___________。
19. CO2催化加氢合成新能源甲醇,既实现了碳资源充分利用,又可有效减少CO2排放。反应过程中能量变化如图所示:
(1)在体积为2L的密闭容器中,充入1mol CO2和3molH2,一定条件下发生反应,测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
①从反应开始到平衡,CO2的平均反应速率v(CO2)=_______。
②达到平衡时,H2的浓度为_______mol⋅L-1。
③能说明上述反应达到平衡状态的是_______;
A.恒温、恒容时,容器内混合气体密度不再变化
B. 反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度相等
C. 有2个C=O键断裂的同时,有3个H-H键生成
D. 当v正(CO2)=3v逆(H2)
(2)甲醇既可以直接作为燃料提供动力,也可以设计成甲醇燃料电池,具有理论能量效率高的优点,甲醇燃料电池工作原理如图所示:a、b均为惰性电极。
①使用时空气从 _______(填“A”或“B”)口通入。
②若此燃料电池电路中转移2mol电子,则消耗的O2在标准状况下的体积为_______L ;电池工作一段时间后,电解质溶液的碱性_______(填“增强”、“减弱”或“不变”)。
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