内容正文:
长春市第十七中学
2024—2025学年度下学期第二学程考试
高一化学试题
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Al 27 S 32 Cu 64
一、选择题:本题共15个小题,每小题3分,共45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. 现代社会的发展与进步离不开材料,下列说法不正确的是
A. 神舟飞船使用的氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料
B. 工业生产玻璃、水泥和陶瓷,均需用石灰石作原料
C. 以高纯二氧化硅制成的光导纤维内窥镜可直接窥视有关器官部位的变化
D. “中国制造”港珠澳大桥所用水泥属于无机非金属材料
2. CO2催化转化有利于资源化利用。反应的能量变化如图所示。
下列说法正确的是
A. 反应物分子断键吸收的总能量大于生成物分子成键释放的总能量
B. 反应中每转化1molCO2,转移6mol电子
C. 若水的状态为液态,则能量变化曲线可能为①
D. CH3OH(g)比CH3OH(l)更稳定
3. NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 50 mL、18.4 mol/L浓硫酸与足量铜加热反应,生成SO2分子的数目为0.46NA
B. 12.8 g Cu和0.2 mol S充分反应转移电子数为0.2NA
C. 常温下,将2.7 g铝片投入足量的浓硝酸中,铝失去的电子数为0.3NA
D. 标准状况下,22.4 LSO2与足量O2的反应,生成的SO3分子数为NA
4. 由W、X、Y、Z四种金属按下列装置进行实验。下列说法不正确的是
装置
现象
金属W不断溶解
Y的质量增加
W上有气体产生
A. 装置甲中X电极附近有气泡产生
B. 装置乙中Y电极上的反应式为
C. 装置丙中溶液的pH增大
D. 四种金属的活动性强弱顺序为W>X>Y>Z
5. 对反应来说,下列反应速率最慢的是
A. B.
C. D.
6. 下列实验装置正确且能够达成相应实验目的的是
A.制备并收集
B.收集NO
C.干燥SO2
D.喷泉实验
A. A B. B C. C D. D
7. 下列说法正确的是
A. H、H+、2H2互为同位素
B. 和互为同分异构体
C. 和互为同系物
D. MgO的电子式:
8. 乙烯和乙炔具有相似的化学性质,下列关于乙烷、乙烯及乙炔的说法正确的是
①它们既不是互为同系物,也不是互为同分异构体
②乙烷是饱和烃,乙烯、乙炔是不饱和烃
③乙烯、乙炔能使溴水褪色,乙烷不能使溴水褪色
④它们都能燃烧,乙炔燃烧时火焰最明亮,有浓的黑烟产生
⑤它们都能使酸性KMnO4溶液褪色
A. ①③④ B. ①②④⑤ C. ②③⑤ D. ①②③④
9. 某实验小组用0.1mol/L Na2S2O3溶液和0.1mol/L H2SO4溶液为反应物,探究外界条件对化学反应速率的影响,实验记录如下表。下列说法正确的是
已知:实验结果:t1>t2>t3。
序号
温度
Na2S2O3溶液体积
H2SO4溶液体积
H2O体积
出现沉淀的时间
Ⅰ
20
5
5
10
t1
Ⅱ
20
5
10
a
t2
Ⅲ
60
b
5
10
t3
A. 当 a=5,实验Ⅰ 、Ⅱ的目的是探究蒸馏水的用量对反应速率的影响
B. 根据实验结果可知b>5
C. 进行实验Ⅰ、Ⅱ时,依次向试管中加入Na2S2O3溶液、H2SO4溶液、H2O
D. 用出现沉淀所需时间比较反应速率比用产生气泡所需时间来比较反应速率更合理
10. 氮化硅(Si3N4)是一种重要的结构陶瓷材料。用石英砂和原料气(含N2和少量O2)制备Si3N4的操作流程如图(粗硅中含少量Fe、Cu的单质及化合物):
下列叙述不正确的是
A. “还原”反应的化学方程式为:SiO2+2CSi+2CO↑
B. 粗硅提纯所得的高纯硅是制造光导纤维的材料
C. “操作X”可将原料气通过灼热的铜网
D. “稀酸Y”可选用稀硝酸
11. 一定条件下,向5L恒容密闭容器中加入6molA和2molB,发生如下反应:;时,剩余1.2molB,并测得C的浓度为。下列说法正确的是
A
B. 内,A平均反应速率为
C. 当容器内剩余0.4molB时,反应时间4min
D. 其它条件相同,若起始时向2.5L容器中充入6molA和2molB,当剩余1.2molB时,消耗时间等于2min
12. 下列叙述不正确的是
A. 塑料均为合成高分子材料,其主要成分是合成树脂
B. 橡胶硫化过程发生化学变化,提高了橡胶的强度和韧性
C. 化学纤维都是合成纤维,具有强度高、弹性好、耐磨等优良性能
D. 高分子材料中的有机化合物分子可以是链状结构,也可以是网状结构
13. 下列实验结论与实验操作及现象相符的一组是
选项
实验操作及现象
实验结论
A
取少量某溶液,加入少量溶液,加热,若红色石蕊试纸不变蓝
该溶液中一定不含有
B
向某溶液中加入盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体
该溶液中一定有
C
向某溶液中先加入盐酸,无明显现象,再加BaCl2溶液,有白色的沉淀
该溶液中一定有SO
D
用洁净的铂丝蘸取某溶液,在酒精灯外焰上灼烧,若火焰呈黄色
该溶液中含,不含
A. A B. B C. C D. D
14. 给定条件下,下列物质间所示转化可以实现的是
A.
B.
C.
D. 工业制硫酸:黄铁矿
15. 可逆反应:,在容积不变的密闭容器中进行,下列能说明该反应达到平衡状态的有
①单位时间内生成的同时生成
②容器内总压强不再变化
③、NO、的物质的量浓度之比为
④混合气体的密度不再改变
⑤混合气体的颜色不再改变
⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变
A. 2个 B. 3个 C. 4个 D. 5个
二、非选择题:本题共3个小题,共55分(除特殊标注外每空2分)。
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:
(1)下列化学反应过程中的能量变化符合图示的是_______(填序号)。
①酸碱中和反应;②碳酸钙分解;③金属钠与水反应;④灼热的碳与二氧化碳反应;⑤与晶体的反应
(2)常温下,根据键能数据估算反应的能量变化是_______(填字母)。
化学键
C-H
C-F
H-F
F-F
键能/()
414
489
565
155
A. 放出1940 B. 吸收1940
C. 放出485 D. 吸收485
(3)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。
①若电极a为锌片、电极b为铜片、电解质溶液为稀硫酸,该装置工作时,铜电极上可以看到的现象为_______,向_______(填“a”或“b”)极移动,正极的电极反应式为_______。
②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”),Al电极上的反应式为_______。
(4)氨氧燃料电池具有很大的发展潜力,其工作原理如图所示。
①电极_______(填“M”或“N”)为正极。
②负极的电极反应式为_______。
17. 氮循环在地球生态中不可或缺。下图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图。
(1)图中X的化学式是___________。氧化炉中发生的反应有___________(填化学方程式)和
(2)一定温度下在容积不变的密闭容器中发生反应,下列结果可说明该反应已经达到平衡状态的是___________。(填标号)
A. 容器内的浓度不再变化 B. 容器内气体的密度不再变化
C. 容器内气体总质量不再变化 D. 相同时间内,消耗同时生成
(3)某温度下,在容积不变的密闭容器中通入处理尾气中的氮氧化物,测得如下数据,则的平均反应速率为___________。
时间时间
0
1
2
3
……
3.60
3.05
2.85
2.76
……
(4)工业废液中的硝酸可用甲醇处理,被还原成。若此反应消耗了,转移电子,则参加反应的还原剂和氧化剂的物质的量之比是___________。
Ⅱ.利用催化技术可将汽车尾气中的CO和部分转化为和。为探究尾气转化速率的影响因素,进行3组实验(反应物初始浓度相同),得到下表所示数据。
编号
催化剂比表面积
前的平均速率
①
280
80
②
a
120
③
360
b
(5)该反应化学方程式是___________。
(6)已知实验①分别与②、③都能进行对比,则___________,b=___________。若通过实验可得到“其他因素相同时,催化剂比表面积越大,尾气转化速率越大”的结论,则证据是___________。
18. 硫、氮的氧化物都会引起环境问题,越来越引起人们的重视。如图是硫、氮元素的各种价态与物质类别的对应关系:
回答下列问题:
(1)从硫元素的化合价变化的角度判断,图中只有还原性的含硫化合物为________。
(2)写出浓硫酸与木炭在加热条件下反应的化学方程式:_______;若要除去中的可以使用_________(填试剂名称)。
(3)根据A对应的化合价和物质类别,A为_________(写分子式)。
(4)浓、稀硝酸的性质既相似又有差别,若要除去铁制品表面的铜镀层应选择____________,反应的离子方程式为_________。
(5)工业生产中利用氨水吸收和,流程如图所示:
被吸收过程的离子方程式是_________。
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2024—2025学年度下学期第二学程考试
高一化学试题
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Al 27 S 32 Cu 64
一、选择题:本题共15个小题,每小题3分,共45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. 现代社会的发展与进步离不开材料,下列说法不正确的是
A. 神舟飞船使用的氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料
B. 工业生产玻璃、水泥和陶瓷,均需用石灰石作原料
C. 以高纯二氧化硅制成的光导纤维内窥镜可直接窥视有关器官部位的变化
D. “中国制造”港珠澳大桥所用水泥属于无机非金属材料
【答案】B
【解析】
【详解】A.氮化硅陶瓷硬度大、耐高温,常用于航天领域,是新型无机非金属材料,A正确;
B.工业生产陶瓷的原料主要是黏土,工业生产陶瓷不需要石灰石,B错误;
C.制造光导纤维的原料是二氧化硅,利用光的全反射传输信号,内窥镜通过光导纤维传输图像,C正确;
D.水泥属于传统无机非金属材料,港珠澳大桥使用的水泥符合这一分类,D正确;
故选B。
2. CO2催化转化有利于资源化利用。反应的能量变化如图所示。
下列说法正确的是
A. 反应物分子断键吸收的总能量大于生成物分子成键释放的总能量
B. 反应中每转化1molCO2,转移6mol电子
C. 若水的状态为液态,则能量变化曲线可能为①
D. CH3OH(g)比CH3OH(l)更稳定
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知该反应是放热反应,反应物分子断裂化学键吸收的总能量小于生成物分子形成化学键释放的总能量,A项错误;
B.反应中C元素由+4价降低到-2价,所以转化1molCO2转移6mol电子,B项正确;
C.物质由气态转化为液态时会放热,所以反应生成液态水时放出更多热量,C项错误;
D.物质状态为气态时能量高于液态时的能量,能量高的物质稳定性低,D项错误;
答案选B。
3. NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 50 mL、18.4 mol/L浓硫酸与足量铜加热反应,生成SO2分子的数目为0.46NA
B. 12.8 g Cu和0.2 mol S充分反应转移电子数为0.2NA
C. 常温下,将2.7 g铝片投入足量的浓硝酸中,铝失去的电子数为0.3NA
D. 标准状况下,22.4 LSO2与足量O2的反应,生成的SO3分子数为NA
【答案】B
【解析】
【详解】A.50 mL、18.4 mol/L浓硫酸中含有溶质的物质的量是n(H2SO4)=18.4 mol/L×0.05 L=0.92 mol,若其完全与Cu发生反应:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,理论上生成SO2气体0.46 mol,但随着反应的进行,硫酸浓度变稀,反应就不再发生,因此反应产生的SO2气体物质的量小于0.46 mol,故生成SO2分子的数目少于0.46NA,A错误;
B.12.8 g Cu物质的量是0.2 mol,根据反应方程式:2Cu+SCu2S中物质反应转化关系可知:S过量,Cu完全反应,0.2 mol Cu发生反应,转移0.2 mol电子,则充分反应转移电子数为0.2NA,B正确;
C.浓硝酸具有强氧化性,在常温下Al遇浓硝酸,会被氧化产生一层致密的氧化物保护膜,阻止反应的进一步发生,即发生钝化,因此不能计算反应过程中转移的电子数目,C错误;
D.标准状况下,22.4 LSO2的物质的量是1 mol,其与O2在一定条件下发生反应:2SO2+O22SO3,但该反应是可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,故1 mol SO2与足量O2的反应,生成的SO3的物质的量小于1 mol,因此反应生成的SO3分子数小于NA,D错误;
故选B。
4. 由W、X、Y、Z四种金属按下列装置进行实验。下列说法不正确的是
装置
现象
金属W不断溶解
Y的质量增加
W上有气体产生
A. 装置甲中X电极附近有气泡产生
B. 装置乙中Y电极上的反应式为
C. 装置丙中溶液的pH增大
D. 四种金属的活动性强弱顺序为W>X>Y>Z
【答案】D
【解析】
【详解】A.装置甲中金属W不断溶解,负极失电子逐渐溶解,则W作原电池负极,X为正极氢离子得到电子生成氢气,X电极附近有气泡产生,故A正确;
B.Y上铜离子得电子生成Cu,则Y电极上的反应式为Cu2++2e−=Cu,故B正确;
C.W上氢离子得电子生成氢气,溶液中氢离子浓度减小,所以溶液的pH增大,故C正确;
D.甲中W为负极,X为正极,则活动性:W>X;乙中X为负极,Y为正极,则活动性:X>Y;丙中Z为负极,W为正极,则活动性:Z>W,所以四种金属的活动性强弱顺序为Z>W>X>Y,故D错误;
故选D。
5. 对反应来说,下列反应速率最慢的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】在单位相同的条件下,不同物质的化学反应速率与其计量数的比值越大,则该反应的化学反应速率越快,,,,根据方程式式可知,D为固体,不能用来表示反应速率,故反应速率最慢的是,故本题选C。
6. 下列实验装置正确且能够达成相应实验目的的是
A.制备并收集
B.收集NO
C.干燥SO2
D.喷泉实验
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.NH3不能用无水氯化钙干燥,应该用碱石灰干燥,A错误;
B.NO与空气能反应,不能用排空法收集,B错误;
C.U形管不能装液体干燥剂,应该用洗气瓶,C错误;
D.SO2与NaOH溶液能快速反应,烧瓶内压强骤降,图示装置能完成喷泉实验,D正确;
故选D
7. 下列说法正确的是
A. H、H+、2H2互为同位素
B. 和互为同分异构体
C. 和互为同系物
D. MgO的电子式:
【答案】D
【解析】
【详解】A.同位素是指质子数相同而中子数不同的原子之间,故H、H+、2H2是由氢元素组成的几种微粒,不是互为同位素,A错误;
B.已知甲烷是正四面体结构,其二氯代物没有同分异构体,即和不互为同分异构体,是同一种物质,B错误;
C.为甲烷,和为乙烯,官能团不同即结构不相似,组成上相差1个C而不是CH2,故不互为同系物,C错误;
D.MgO为离子化合物,则其电子式为:,D正确;
故答案为:D。
8. 乙烯和乙炔具有相似的化学性质,下列关于乙烷、乙烯及乙炔的说法正确的是
①它们既不是互为同系物,也不是互为同分异构体
②乙烷是饱和烃,乙烯、乙炔是不饱和烃
③乙烯、乙炔能使溴水褪色,乙烷不能使溴水褪色
④它们都能燃烧,乙炔燃烧时火焰最明亮,有浓的黑烟产生
⑤它们都能使酸性KMnO4溶液褪色
A. ①③④ B. ①②④⑤ C. ②③⑤ D. ①②③④
【答案】D
【解析】
【详解】①关于乙烷、乙烯、乙炔,①它们结构不相似,不是同系物,分子式不同,也不是同分异构体,故①正确;
②乙烷只有碳碳单键和碳氢键,是饱和烃,乙烯、乙炔中有碳碳双键、三键是不饱和烃,故②正确;
③乙烯、乙炔中有碳碳双键、三键能使溴水褪色,乙烷不能使溴水褪色,故③正确;
④它们都能燃烧,乙炔含碳量最高,燃烧火焰最明亮,有浓烟,故④正确;
⑤乙烯、乙炔中有碳碳双键、三键能使酸性溶液褪色,乙烷不能使酸性溶液褪色,故⑤错误;
故答案为D。
9. 某实验小组用0.1mol/L Na2S2O3溶液和0.1mol/L H2SO4溶液为反应物,探究外界条件对化学反应速率的影响,实验记录如下表。下列说法正确的是
已知:实验结果:t1>t2>t3。
序号
温度
Na2S2O3溶液体积
H2SO4溶液体积
H2O体积
出现沉淀的时间
Ⅰ
20
5
5
10
t1
Ⅱ
20
5
10
a
t2
Ⅲ
60
b
5
10
t3
A. 当 a=5,实验Ⅰ 、Ⅱ的目的是探究蒸馏水的用量对反应速率的影响
B. 根据实验结果可知b>5
C. 进行实验Ⅰ、Ⅱ时,依次向试管中加入Na2S2O3溶液、H2SO4溶液、H2O
D. 用出现沉淀所需时间比较反应速率比用产生气泡所需时间来比较反应速率更合理
【答案】D
【解析】
【详解】A.对比实验Ⅰ、Ⅱ,溶液的总体积一样,硫酸的浓度不同,探究的是硫酸的浓度对反应速率的影响,故A错误;
B.根据实验III的数据,对比实验Ⅰ,应是探究温度对反应速率的影响,故b=5,故B错误;
C.由于硫代硫酸钠和稀硫酸混合就反应,则进行实验Ⅰ、Ⅱ时,依次向试管中加入Na2S2O3溶液、H2O、H2SO4溶液,故C错误;
D.二氧化硫易溶于水生成亚硫酸,因此用出现沉淀所需时间比较反应速率比用产生气泡所需时间来比较反应速率更合理,故D正确;
答案选D。
10. 氮化硅(Si3N4)是一种重要的结构陶瓷材料。用石英砂和原料气(含N2和少量O2)制备Si3N4的操作流程如图(粗硅中含少量Fe、Cu的单质及化合物):
下列叙述不正确的是
A. “还原”反应的化学方程式为:SiO2+2CSi+2CO↑
B. 粗硅提纯所得的高纯硅是制造光导纤维的材料
C. “操作X”可将原料气通过灼热的铜网
D. “稀酸Y”可选用稀硝酸
【答案】B
【解析】
【详解】A.“还原”反应是用焦炭把二氧化硅还原为粗硅,反应的化学方程式为SiO2+2CSi+2CO↑,故A正确;
B.粗硅提纯所得的高纯硅是制造芯片的材料,故B错误;
C.“操作X”是除去氮气中的少量氧气,可将原料气通过灼热的铜网,故C正确;
D.粗硅中含少量Fe、Cu的单质及化合物,硝酸能溶解Fe、Cu ,所以“稀酸Y”可选用稀硝酸,故D正确;
选B。
11. 一定条件下,向5L恒容密闭容器中加入6molA和2molB,发生如下反应:;时,剩余1.2molB,并测得C的浓度为。下列说法正确的是
A.
B. 内,A的平均反应速率为
C. 当容器内剩余0.4molB时,反应时间为4min
D. 其它条件相同,若起始时向2.5L容器中充入6molA和2molB,当剩余1.2molB时,消耗时间等于2min
【答案】A
【解析】
【详解】A.在化学方程式中,转化物质的量之比等于化学计量数之比,2min时,,,因此x=2,A正确;
B.内,A的平均反应速率为,B错误;
C.随着反应进行反应物浓度减小,反应速率减小,所以再反应0.8molB剩余0.4molB,所需的时间超过2min,反应需要总时间大于4min,C错误;
D.其它条件相同,容积缩小反应物浓度增大,反应速率较快,当剩余1.2mol B时,消耗时间小于2min,D错误;
故选A。
12. 下列叙述不正确的是
A. 塑料均为合成高分子材料,其主要成分是合成树脂
B. 橡胶硫化过程发生化学变化,提高了橡胶的强度和韧性
C. 化学纤维都是合成纤维,具有强度高、弹性好、耐磨等优良性能
D. 高分子材料中的有机化合物分子可以是链状结构,也可以是网状结构
【答案】C
【解析】
【详解】A.塑料的主要成分是合成树脂,且绝大多数塑料属于合成高分子材料,A正确;
B.橡胶硫化是通过硫交联线型分子形成网状结构的化学过程,显著提升强度、韧性和弹性,B正确;
C.化学纤维分为人造纤维(如粘胶纤维、醋酸纤维,以天然高分子为原料)和合成纤维(如涤纶、尼龙,由小分子合成),C错误;
D.高分子材料结构可为链状(如热塑性塑料)或网状(如硫化橡胶),D正确;
故选C。
13. 下列实验结论与实验操作及现象相符的一组是
选项
实验操作及现象
实验结论
A
取少量某溶液,加入少量溶液,加热,若红色石蕊试纸不变蓝
该溶液中一定不含有
B
向某溶液中加入盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体
该溶液中一定有
C
向某溶液中先加入盐酸,无明显现象,再加BaCl2溶液,有白色的沉淀
该溶液中一定有SO
D
用洁净的铂丝蘸取某溶液,在酒精灯外焰上灼烧,若火焰呈黄色
该溶液中含,不含
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.应用湿润红色石蕊试纸检验,所以取少量某溶液,加入少量溶液,加热,若红色石蕊试纸不变蓝,不能证明样液中不含,A错误;
B.某溶液中加入盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,该气体可能为CO2或SO2,溶液中可能有亚硫酸根离子、碳酸氢根离子等,不一定有,B错误;
C.向某溶液中先加入盐酸,无明显现象,再加BaCl2溶液,有白色的沉淀,说明是BaSO4沉淀,该溶液中一定有SO,C正确;
D.用洁净的铂丝蘸取某溶液,在酒精灯外焰上灼烧,若火焰呈黄色,证明样液中含Na+,不能确定是否含,D错误;
故答案为C。
14. 给定条件下,下列物质间所示的转化可以实现的是
A.
B.
C.
D 工业制硫酸:黄铁矿
【答案】D
【解析】
【详解】A.CaCl2溶液与CO2不反应,因为碳酸(H2CO3)酸性弱于盐酸(HCl),无法生成CaCO3沉淀,A错误;
B.NH3催化氧化生成的是NO而非NO2。NO需进一步与O2反应生成NO2,再与水反应生成HNO3,B错误;
C.Fe在Cl2中燃烧无论Cl2量多少均生成FeCl3,而非FeCl2,C错误;
D.工业制硫酸流程:黄铁矿(FeS2)燃烧生成SO2,SO2在催化剂、400~500℃下氧化为SO3,用98.3%浓硫酸吸收SO3生成H2SO4(避免酸雾),D正确;
故选D。
15. 可逆反应:,在容积不变的密闭容器中进行,下列能说明该反应达到平衡状态的有
①单位时间内生成的同时生成
②容器内总压强不再变化
③、NO、的物质的量浓度之比为
④混合气体的密度不再改变
⑤混合气体的颜色不再改变
⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变
A. 2个 B. 3个 C. 4个 D. 5个
【答案】B
【解析】
【详解】①反应中单位时间内生成nmolO2,一定生成2nmolNO,都是描述正反应方向,不能判断反应是否达到平衡状态,故①不选;
②该反应的反应前后有气体体积差,反应过程中,混合气体的物质的量发生变化,容器内总压强不再变化能说明反应达到化学平衡状态,故②选;
③NO2、NO、O2的物质的量浓度之比为2:2:1,无法判断是否会变化,不一定是平衡状态,故③不选;
④无论反应是否达到平衡状态,混合气体的质量不变,容器的容积不变,混合气体的密度始终不变,密度不变不能说明反应达到平衡状态,故④不选;
⑤混合气体的颜色不再改变,说明NO2气体的浓度不变,能说明反应达到平衡状态,故⑤选;
⑥该反应反应前后有气体体积差,反应过程中,混合气体的物质的量一直变化,混合气体质量不变,所以混合气体的平均相对分子质量一直在变,当其不再变化时,说明反应达到平衡状态,故⑥选;
则符合题意的有②⑤⑥;
答案选B。
二、非选择题:本题共3个小题,共55分(除特殊标注外每空2分)。
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:
(1)下列化学反应过程中的能量变化符合图示的是_______(填序号)。
①酸碱中和反应;②碳酸钙分解;③金属钠与水反应;④灼热的碳与二氧化碳反应;⑤与晶体的反应
(2)常温下,根据键能数据估算反应的能量变化是_______(填字母)。
化学键
C-H
C-F
H-F
F-F
键能/()
414
489
565
155
A. 放出1940 B. 吸收1940
C. 放出485 D. 吸收485
(3)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。
①若电极a为锌片、电极b为铜片、电解质溶液为稀硫酸,该装置工作时,铜电极上可以看到的现象为_______,向_______(填“a”或“b”)极移动,正极的电极反应式为_______。
②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”),Al电极上的反应式为_______。
(4)氨氧燃料电池具有很大的发展潜力,其工作原理如图所示。
①电极_______(填“M”或“N”)为正极。
②负极的电极反应式为_______。
【答案】(1)②④⑤ (2)A
(3) ①. 有气泡产生 ②. a ③. ④. 正 ⑤.
(4) ①. N ②.
【解析】
【小问1详解】
根据能量变化图像可知该反应是吸热反应。
①酸碱中和反应,属于放热反应,不符合题意;
②碳酸钙分解,属于吸热反应,符合题意;
③金属钠与水反应,属于放热反应,不符合题意;
④灼热的碳与二氧化碳反应,属于吸热反应,符合题意;
⑤与晶体的反应,属于吸热反应,符合题意;
故选②④⑤。
【小问2详解】
依据键能计算,△H=断裂化学键吸收的能量-形成化学键放出的热量,反应放热,故选A。
【小问3详解】
①若电极a为锌片、电极b为铜片、电解质溶液为稀硫酸,则电极a是负极,电极b为正极,负极反应为:,正极反应为:。铜电极上可以看到的现象为:有气泡产生。向负极移动,即极。
②若电极为、电极为、电解质溶液为溶液,并且氢氧化钾量大,则电极a是负极,电极b为正极,负极反应为:。
【小问4详解】
①根据元素化合价变化情况,电极上的变化情况是:,作负极;电极上的变化情况是:,作正极。
②负极反应式为:。
17. 氮循环在地球生态中不可或缺。下图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图。
(1)图中X的化学式是___________。氧化炉中发生的反应有___________(填化学方程式)和
(2)一定温度下在容积不变的密闭容器中发生反应,下列结果可说明该反应已经达到平衡状态的是___________。(填标号)
A. 容器内的浓度不再变化 B. 容器内气体的密度不再变化
C. 容器内气体总质量不再变化 D. 相同时间内,消耗同时生成
(3)某温度下,在容积不变的密闭容器中通入处理尾气中的氮氧化物,测得如下数据,则的平均反应速率为___________。
时间时间
0
1
2
3
……
3.60
3.05
2.85
2.76
……
(4)工业废液中的硝酸可用甲醇处理,被还原成。若此反应消耗了,转移电子,则参加反应的还原剂和氧化剂的物质的量之比是___________。
Ⅱ.利用催化技术可将汽车尾气中的CO和部分转化为和。为探究尾气转化速率的影响因素,进行3组实验(反应物初始浓度相同),得到下表所示数据。
编号
催化剂比表面积
前的平均速率
①
280
80
②
a
120
③
360
b
(5)该反应的化学方程式是___________。
(6)已知实验①分别与②、③都能进行对比,则___________,b=___________。若通过实验可得到“其他因素相同时,催化剂比表面积越大,尾气转化速率越大”的结论,则证据是___________。
【答案】(1) ①. ②. (2)A
(3)
(4)5:6 (5)
(6) ①. 280 ②. 80 ③. >
【解析】
【分析】氮气和氢气发生氧化还原反应生成氨气,氨气分离后被氧气氧化为NO,NO和氧气、水反应生成硝酸,尾气处理后循环利用;
【小问1详解】
由分析,X为氧气;氧化炉中氨气被氧气氧化为NO:;
【小问2详解】
A.容器内的浓度不再变化,说明平衡不再移动,达到平衡状态;
B.容积不变的密闭容器中,容器体积和气体质量始终不变,则混合气体的密度始终不变,因此不能说明反应已达平衡;
C.根据质量守恒,容器内气体总质量不再变化,不能说明反应已达平衡;
D.相同时间内,消耗同时生成,描述的都是正反应,不能说明反应平衡;
故选A;
【小问3详解】
根据表格数据,的平均反应速率为;
【小问4详解】
此反应消耗了(为1mol),转移电子,硝酸用甲醇处理,被还原成,氮化合价由+5变为0被还原,硝酸为氧化剂,根据电子守恒,反应硝酸为6mol÷5=1.2mol,则还原剂和氧化剂的物质的量之比是1:1.2=5:6。
【小问5详解】
利用催化技术可将汽车尾气中的CO和部分转化为和,反应为:;
【小问6详解】
已知实验①分别与②、③都能进行对比,则①②变量为催化剂比表面积,故280;①③变量为温度,故b=80。①②变量为催化剂比表面积,若通过实验可得到“其他因素相同时,催化剂比表面积越大,尾气转化速率越大”的结论,则证据是>。
18. 硫、氮的氧化物都会引起环境问题,越来越引起人们的重视。如图是硫、氮元素的各种价态与物质类别的对应关系:
回答下列问题:
(1)从硫元素的化合价变化的角度判断,图中只有还原性的含硫化合物为________。
(2)写出浓硫酸与木炭在加热条件下反应的化学方程式:_______;若要除去中的可以使用_________(填试剂名称)。
(3)根据A对应的化合价和物质类别,A为_________(写分子式)。
(4)浓、稀硝酸的性质既相似又有差别,若要除去铁制品表面的铜镀层应选择____________,反应的离子方程式为_________。
(5)工业生产中利用氨水吸收和,流程如图所示:
被吸收过程的离子方程式是_________。
【答案】(1)
(2) ①. (浓) ②. 饱和碳酸氢钠溶液(或酸性高锰酸钾溶液,合理即可
(3)
(4) ①. 浓硝酸 ②.
(5)
【解析】
【小问1详解】
元素处于最低价态时只有还原性,从硫元素的化合价变化的角度判断,图中只有还原性的含硫化合物为。
【小问2详解】
浓硫酸与木炭在加热条件下反应生成二氧化碳、二氧化硫、水,反应的化学方程式为(浓);亚硫酸的还原性大于碳酸,若要除去中的可以使用饱和碳酸氢钠溶液。
【小问3详解】
A是+5价N元素的氧化物, A为。
【小问4详解】
常温下,铜和浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮、水,若要除去铁制品表面的铜镀层应选择浓硝酸,反应的离子方程式为。
【小问5详解】
亚硫酸氨吸收,被还原为氮气、亚硫酸根离子被氧化为硫酸根离子,吸收过程的离子方程式是。
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