精品解析:山西省太原市2024-2025学年高一下学期期中学业质量监测 化学试卷
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内容正文:
2024~2025学年第二学期高一年级期中学业诊断
化学试卷
(考试时间:下午2:30—3:45)
说明:本试卷为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,答题时间75分钟,满分100分。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16
第Ⅰ卷(选择题 共42分)
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42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,请将正确选项的序号填入答案栏内。
1. “挖掘文物价值,讲好山西故事”。下列山西博物院镇馆之宝中,其主要材质与其他三项不同的是
A.晋候鸟尊
B.晋侯夫人玉佩
C.青铜兽形觥
D.彩绘雁鱼铜灯
A. A B. B C. C D. D
2. 下列物质与其名称匹配,且相关用途叙述不合理的是
A. 石膏:,可用来调节水泥的硬化速率
B. 液氨:,可用作制冷剂
C. 甲烷:,可用作燃料
D. 二氧化硅:,可用于硅太阳能电池
3. 下列做法与调控化学反应速率无关的是
A. 灼烧黄铁矿前先将矿石粉碎
B. 食盐中添加碘酸钾以预防碘缺乏病
C. 中药丸用蜡壳密封既能防水分蒸发,又能防虫蛀和霉变
D. 使用含有高分子蓄冷材料的“冰袋”和泡沫箱运输生鲜食品
4. 下列物质中的硫元素不能表现出氧化性的是
A. 硫化钠 B. 单质硫 C. 二氧化硫 D. 硫酸
5. 下列反应中,既属于氧化还原反应又属于吸热反应的是
A. 丙烷燃烧 B. 高温下碳与二氧化碳反应
C. 过氧化钠与水反应 D. 晶体与晶体混合
6. 利用锌片、铜片与稀硫酸组成如下两套装置。下列说法正确的是
A. (a)、(b)两装置均能将化学能转化为电能 B. (a)、(b)两装置中铜片表面均有气泡产生
C. (a)、(b)两装置中锌片质量均减小 D. (a)、(b)两装置中均向铜片移动
7. 室温下,1体积的水能溶解约40体积的。用试管收集后倒立在水中并不断轻轻晃动试管。对实验现象的分析正确的是
A. 试管内液面上升,证明与水发生了反应
B. 试管中剩余少量气体,是因为的溶解已达饱和
C. 取出试管中的溶液,在空气中放置一段时间后pH下降,是由于挥发
D. 取出试管中的溶液,立即滴入紫色石蕊试液,溶液显红色是由于溶于水显酸性
8. 下列说法错误的是
A. 工业上利用与水的反应生产硝酸
B. 常温下可用铁或铝制容器来盛装稀硝酸
C. 硫酸铜可以用来检验酒精中是否含有水
D. 硫酸钡在医疗上可用作消化系统X射线检查的内服药剂,是因为其不溶于胃酸
9. 用如图装置制取干燥的气体(a、b表示加入的试剂),能实现的是
选项
气体
a
b
A
稀
B
溶液
C
浓
铁片
D
浓氨水
A. A B. B C. C D. D
10. 一定条件下,在容积为1L的固定容器中发生反应:,反应过程部分物质的物质的量(n)随时间(t)变化的曲线如图。下列说法错误的是
A. 表示的物质的量随时间变化的曲线是Y
B. 时刻:正反应速率等于逆反应速率
C. 达到化学平衡状态后,的含量保持不变
D. 0~8min内,X的平均反应速率为
11. 某实验小组利用硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应,设计实验探究化学反应速率的影响因素,实验数据如下表。下列叙述错误的是
实验编号
反应温度/℃
稀硫酸的体积/mL
硫代硫酸钠溶液的体积/mL
加入水的体积/mL
出现浑浊所需时间/s
①
20
2
1
②
30
1
2
③
30
2
A. 以上反应的化学方程式为
B. 若,则
C. 若,,则实验②③可探究反应物浓度对化学反应速率的影响
D. 若,,则实验①③可探究反应温度对化学反应速率的影响
12. 下列物质在一定条件下的转化关系如图所示。E、G、Q、R均为气体,其中R为红棕色。下列说法正确的是
A. E、G、Q、R、T所含同种元素化合价依次升高
B. E的水溶液能导电,所以E是电解质
C. Q和E可用排水法收集
D. 铜与不同浓度的T溶液反应均可生成Q
13. 下图为一种催化剂催化处理汽车尾气的过程,其催化过程可分为储存和还原两个过程。下列说法正确的是(设为阿伏加德罗常数的值)
A. 在尾气处理过程中,催化剂不参与反应
B. 常温下,中所含共用电子对数为
C. “还原”过程中,每生成,转移电子的物质的量为10mol
D. “储存”过程中,当中时,反应的NO和的物质的量之比为
14. “价类”二维图是梳理元素及其化合物知识的重要方法。如图为部分含氮、硫元素的“价-类”二维图。下列说法错误的是
A. 一定条件下木炭可以和e的浓溶液反应
B. c、g和h与酸雨的形成有关
C. 将c和h同时通入到溶液中,会产生白色沉淀
D. g和CO均属于汽车尾气,但可以通过催化转化器生成无毒气体
第Ⅱ卷(非选择题 共58分)
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 氢能因其清洁的特性被认为是最有前途的可再生能源。回答下列问题:
(1)2024年7月,我国新一代载人运载火箭三级液氢液氧发动机完成了高空模拟环境长程试验,并取得圆满成功。
①该火箭燃料燃烧时,有关反应的化学方程式为______。
②以上反应过程中涉及键的______(填“断裂”或“形成”,下同)和键的______。
(2)氢氧交换膜燃料电池是一种具有潜在经济效益的能源转换技术。
①该燃料电池使用了多孔氮掺杂碳负载型催化剂PtRu/pN-C,该催化剂在碱性条件下具有较高的活性,催化过程示意图如下。若发生的电极反应为:,则在______(填“负极”或“正极”)上发生______(填“氧化”或“还原”)反应。
②该催化剂以添加作为模板来构建介孔,并将共价有机骨架/复合材料在900℃下进行热解,然后用NaOH溶液除去,得到pN-C.请用化学方程式表示除去的过程:______。
(3)2024年4月,我国浦项钢铁公司进行了氢还原电熔炼铁工艺试验。该工艺将“还原”和“熔化”设备分开。首先被注入还原炉(700℃)与反应生成还原铁,随即还原铁被运往电熔炉中熔化,生产出铁水。但当前该工艺的生产成本比传统钢铁生产工艺(CO还原铁矿石)高出30%以上。
①氢气直接还原炼铁的反应可表示为:,正反应为吸热反应。保持其他条件不变,若提高反应温度,正反应速率将______(填“增大”或“减小”,下同),逆反应速率将______。
②与传统钢铁生产工艺相比,新工艺的优点是______。(写出一点)
16. 光催化甲烷无氧转化为乙烷受到了学术界和工业的广泛关注,其反应式可以表示为。回答下列问题:
(1)物质X是______(填化学式)。
(2)丁烷是甲烷的一种同系物,它有两种不同的结构(A和B),其中A用球棍模型可以表示为:
则A的结构简式是______,B的化学名称是______。
(3)①甲烷分子的空间结构名称为______。
②甲烷在空气中完全燃烧,生成在标准状况下的体积是______L。(用含a的代数式表示,无需化简)
(4)利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学兴趣小组在实验室模拟上述过程,其设计的模拟装置如图所示。
①装置B有三种功能:a.监测气流速度;b.均匀混合气体;c.______。
②装置D的棉花中均匀混有KI粉末,其作用是______。
③装置E的作用是______(填标号)。
A.收集气体 B.吸收氯气 C.防止倒吸 D.吸收氯化氢
17. 硝酸是一种重要的化工原料。某化学兴趣小组在实验室模拟工业制的装置如图所示,其中a为一个可持续鼓入空气的气囊。
回答下列问题:
(1)的电子式为______,盛放碱石灰的仪器名称是______。装置A中反应的化学方程式为______。
(2)装置B中发生反应的化学方程式为______。
(3)装置C中浓硫酸的主要作用是______。
(4)装置E中生成硝酸的离子方程式为______。
(5)尾气的主要成分为NO,工业上可用NaClO溶液吸收。在酸化后的NaClO溶液中,HClO氧化NO生成的离子方程式为_______;NaClO溶液也可用于吸收工业尾气中的,在其他条件相同时,NaClO浓度对脱硫脱硝效率()的影响如图所示,的脱除效率一直维持在98%以上,而NO脱除效率相对较低,其原因可能是______。
18. 2025年“两会”关于碳达峰的议题,主要集中在积极稳妥推进碳达峰碳中和,以及加快发展绿色低碳经济方面。的资源化利用可以有效减少排放,充分利用碳资源有利于实现碳中和和碳达峰目标。回答下列问题:
(1)一定条件下与可发生反应生成甲醇:,正反应为放热反应。对于该反应,反应物的总能量______(填“大于”、“小于”或“等于”)生成物的总能量。
(2)恒温条件下,在容积为2L的密闭容器中,充入和发生上述反应,测得和的浓度(c)随时间(t)的变化曲线如下图所示。[提示:,]
①4~9min内,______。
②能说明上述反应达到平衡状态的是______(填标号)。
A.
B.的物质的量分数[]保持不变
C.单位时间内每消耗,同时生成
D.混合气体的平均摩尔质量[]保持不变
E.混合气体的平均密度[]保持不变
③下列措施能增大反应速率的是______(填字母)。
A.升高温度 B.扩大容器容积 C.充入一定量氮气 D.加入催化剂
④平衡时的物质的量为______;该反应达平衡时的转化率[]为______。
⑤容器内起始时的压强与达到平衡时的压强之比(等于起始时反应物的总物质的量与平衡时各组分的总物质的量之比)______。
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2024~2025学年第二学期高一年级期中学业诊断
化学试卷
(考试时间:下午2:30—3:45)
说明:本试卷为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,答题时间75分钟,满分100分。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16
第Ⅰ卷(选择题 共42分)
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42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,请将正确选项的序号填入答案栏内。
1. “挖掘文物价值,讲好山西故事”。下列山西博物院镇馆之宝中,其主要材质与其他三项不同的是
A.晋候鸟尊
B.晋侯夫人玉佩
C.青铜兽形觥
D.彩绘雁鱼铜灯
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.鸟尊为青铜器,主要材质是金属(铜合金);
B.玉佩主要材质是玉石(无机非金属材料);
C.青铜兽形觥为青铜器,主要材质是金属(铜合金);
D.彩绘雁鱼铜灯为青铜器,主要材质是金属(铜合金);
综上,主要材质与其他三项不同的是B;
故选B。
2. 下列物质与其名称匹配,且相关用途叙述不合理的是
A. 石膏:,可用来调节水泥的硬化速率
B. 液氨:,可用作制冷剂
C. 甲烷:,可用作燃料
D. 二氧化硅:,可用于硅太阳能电池
【答案】D
【解析】
【详解】A.石膏的主要成分为,在水泥中加入适量的石膏可以调节水泥的硬化速率,A正确;
B.液氨在挥发时会吸收大量的热量,可以利用这一性质来作制冷剂,B正确;
C.甲烷在燃烧时会放出的,可作燃料使用,C正确;
D.二氧化硅是制造单质硅的原料,但硅太阳能电池直接使用的是高纯度单质硅,而非,D错误;
故答案为:D。
3. 下列做法与调控化学反应速率无关的是
A. 灼烧黄铁矿前先将矿石粉碎
B. 食盐中添加碘酸钾以预防碘缺乏病
C. 中药丸用蜡壳密封既能防水分蒸发,又能防虫蛀和霉变
D. 使用含有高分子蓄冷材料的“冰袋”和泡沫箱运输生鲜食品
【答案】B
【解析】
【分析】影响化学反应速率的外因有浓度、温度、催化剂、压强等。
【详解】A.将矿石粉碎可以增大表面积,从而加快反应速率,与反应速率有关,A不符合题意;
B.碘酸钾在食盐中作为稳定碘源,目的是补充营养元素,与速率无关,B符合题意;
C.用蜡壳密封可以隔绝环境条件,降低氧气等的浓度从而减缓虫蛀、霉变,与反应速率有关,C不符合题意;
D.“冰袋”和泡沫箱可以保持较低的温度,通过降温来减慢反应速率,与反应速率有关,D不符合题意;
故选B。
4. 下列物质中的硫元素不能表现出氧化性的是
A. 硫化钠 B. 单质硫 C. 二氧化硫 D. 硫酸
【答案】A
【解析】
【分析】元素表现氧化性时需要得电子,化合价下降。
【详解】A.硫化钠中的硫为-2价,处于最低价态,只能被氧化,无法表现氧化性,因此不能表现氧化性,A符合题意;
B.单质硫(0价)处于中间价态,可以表现氧化性,例如与金属反应时作为氧化剂,B不符合题意;
C.二氧化硫中的硫为+4价,可以表现氧化性,如二氧化硫与硫化氢反应时做氧化剂,C不符合题意;
D.硫酸中的硫为+6价(最高价态),通常表现出强氧化性,如浓硫酸与金属反应,D不符合题意;
故选A。
5. 下列反应中,既属于氧化还原反应又属于吸热反应的是
A. 丙烷燃烧 B. 高温下碳与二氧化碳反应
C. 过氧化钠与水反应 D. 晶体与晶体混合
【答案】B
【解析】
【分析】元素化合价发生变化的反应为氧化还原反应。
【详解】A.丙烷燃烧是剧烈的氧化反应,属于氧化还原反应,但燃烧均为放热反应,A不符合题意;
B.碳与二氧化碳高温下生成CO,碳的化合价发生变化,属于氧化还原反应;该反应属于吸热反应,B符合题意;
C.过氧化钠与水反应生成氧气和氢氧化钠,氧的化合价发生变化,是氧化还原反应,但该反应属于放热反应,C不符合题意;
D.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl混合属于吸热反应,但该反应属于复分解反应,无化合价变化,不是氧化还原反应,D不符合题意;
故选B。
6. 利用锌片、铜片与稀硫酸组成如下两套装置。下列说法正确的是
A. (a)、(b)两装置均能将化学能转化为电能 B. (a)、(b)两装置中铜片表面均有气泡产生
C. (a)、(b)两装置中锌片质量均减小 D. (a)、(b)两装置中均向铜片移动
【答案】C
【解析】
【分析】形成原电池的四个核心条件:1、两个活泼性不同的电极;2、电解质作介质;3、形成闭合回路;4、自发进行的氧化还原反应。
【详解】A.根据分析可知,a没有形成闭合回路,不能形成原电池;b满足上述条件,可以形成原电池,A错误;
B.装置a属于化学腐蚀,锌表面产生氢气;b中铜作正极,生成氢气,B错误;
C.无论是化学腐蚀还是发生电化学腐蚀,锌片均失去电子被氧化,质量都减小,C正确;
D.装置a中生成锌离子,硫酸根与锌离子结合形成硫酸锌,但没有形成电流,离子不会定向移动;原电池中硫酸根离子流向负极,所硫酸根向锌电极移动,D错误;
故选C。
7. 室温下,1体积的水能溶解约40体积的。用试管收集后倒立在水中并不断轻轻晃动试管。对实验现象的分析正确的是
A. 试管内液面上升,证明与水发生了反应
B. 试管中剩余少量气体,是因为的溶解已达饱和
C. 取出试管中的溶液,在空气中放置一段时间后pH下降,是由于挥发
D. 取出试管中的溶液,立即滴入紫色石蕊试液,溶液显红色是由于溶于水显酸性
【答案】D
【解析】
【详解】A.试管内液面上升,不一定是由SO2与水发生了反应引起的,还有可能是由SO2溶解在水中引起的,A错误;
B.若收集的SO2纯净,则试管内会充满水;试管中剩余少量气体,可能是SO2中混有的不溶于水的杂质气体,B错误;
C.取出试管中溶液,在空气中放置一段时间后下降,主要是由于被空气中的氧气氧化为,C错误;
D.因为发生反应,电离出使溶液呈酸性,D正确;
故选D。
8. 下列说法错误的是
A. 工业上利用与水的反应生产硝酸
B. 常温下可用铁或铝制容器来盛装稀硝酸
C. 硫酸铜可以用来检验酒精中是否含有水
D. 硫酸钡在医疗上可用作消化系统X射线检查的内服药剂,是因为其不溶于胃酸
【答案】B
【解析】
【详解】A.工业上生产硝酸的主要方法是氨的催化氧化法,NO2与水反应生成硝酸是该工艺中的一个步骤,A正确;
B.常温下,铁或铝在浓硝酸中会发生钝化,但稀硝酸会与金属持续反应,无法用其盛装稀硝酸,B错误;
C.无水硫酸铜遇水变蓝,可用于检验酒精中是否含水,C正确;
D.硫酸钡难溶于胃酸(盐酸),因此可用作X射线造影剂,D正确;
故选B。
9. 用如图装置制取干燥的气体(a、b表示加入的试剂),能实现的是
选项
气体
a
b
A
稀
B
溶液
C
浓
铁片
D
浓氨水
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.与浓硫酸反应,故不能用浓硫酸干燥,故A错误;
B.发生反应2H2O22H2O+O2↑,浓硫酸干燥氧气,故B正确;
C.铁片和浓硝酸常温下发生钝化,故不能制取二氧化氮气体,故C错误;
D.氨气与浓硫酸反应,故不能用浓硫酸干燥氨气,故D错误;
故选B。
10. 一定条件下,在容积为1L的固定容器中发生反应:,反应过程部分物质的物质的量(n)随时间(t)变化的曲线如图。下列说法错误的是
A. 表示的物质的量随时间变化的曲线是Y
B. 时刻:正反应速率等于逆反应速率
C. 达到化学平衡状态后,的含量保持不变
D. 0~8min内,X的平均反应速率为
【答案】B
【解析】
【分析】X物质的量(n)随时间延长而增大,X表示NH3,X、Y的变化量比为2:3,则Y表示H2。
【详解】A.根据以上分析,表示的物质的量随时间变化的曲线是Y,故A正确;
B.时刻后,氨气的物质的量继续增多,反应没有达到平衡状态,则正反应速率大于逆反应速率,故B错误;
C.平衡状态是各物质浓度不再随时间延长而改变的状态,达到化学平衡状态后,的含量保持不变,故C正确;
D.0~8min内,X的物质的量变化0.6mol,X的平均反应速率为 ,故D正确;
选B。
11. 某实验小组利用硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应,设计实验探究化学反应速率的影响因素,实验数据如下表。下列叙述错误的是
实验编号
反应温度/℃
稀硫酸的体积/mL
硫代硫酸钠溶液的体积/mL
加入水的体积/mL
出现浑浊所需时间/s
①
20
2
1
②
30
1
2
③
30
2
A. 以上反应的化学方程式为
B. 若,则
C. 若,,则实验②③可探究反应物浓度对化学反应速率的影响
D. 若,,则实验①③可探究反应温度对化学反应速率的影响
【答案】D
【解析】
【详解】A.硫代硫酸钠与稀硫酸反应生成硫酸钠、硫沉淀、二氧化硫气体和水,化学方程式为Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O,A正确;
B.实验②温度高于①,若V2=V1=2,其他条件相同,温度越高反应速率加快,因此t2<t1正确,B正确;
C.实验②③温度相同,硫代硫酸钠浓度不同(②为0.02mol/L,③为0.04mol/L),其他条件一致,根据控制变量法,可探究浓度对速率的影响,C正确;
D.实验①③温度不同,但硫代硫酸钠和硫酸的浓度均不同(①中硫代硫酸钠浓度0.02mol/L,硫酸浓度0.04mol/L;③中硫代硫酸钠浓度0.033mol/L,硫酸浓度0.033mol/L),变量不唯一,无法单独探究温度影响,D错误;
故选D。
12. 下列物质在一定条件下的转化关系如图所示。E、G、Q、R均为气体,其中R为红棕色。下列说法正确的是
A. E、G、Q、R、T所含同种元素化合价依次升高
B. E的水溶液能导电,所以E是电解质
C. Q和E可用排水法收集
D. 铜与不同浓度的T溶液反应均可生成Q
【答案】A
【解析】
【分析】由图可知,E、G、Q、R、T均为含氮化合物,故E为、G为、Q为,R为,T为;
【详解】A.由分析可知:E、G、Q、R、T所含同种元素化合价依次升高,A符合题意;
B.E为,是非电解质,B不符合题意;
C.E为,极易溶于水,不能排水集气,C不符合题意;
D.铜和浓硝酸反应的还原产物是二氧化氮,铜和稀硝酸反应的还原产物是一氧化氮,D不符合题意;
故选A;
13. 下图为一种催化剂催化处理汽车尾气的过程,其催化过程可分为储存和还原两个过程。下列说法正确的是(设为阿伏加德罗常数的值)
A. 在尾气处理过程中,催化剂不参与反应
B. 常温下,中所含共用电子对数为
C. “还原”过程中,每生成,转移电子的物质的量为10mol
D. “储存”过程中,当中时,反应的NO和的物质的量之比为
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据图示可知,为催化剂,转化成的过程的,参与储存氮元素,A错误;
B.常温下,小于,共用电子对数小于,B错误;
C.还原过程中生成,氮的化合价由价变为价,转移电子的物质的量为:,C正确;
D.当中时,储存过程中,则是转化成,氮的化合价由变为的,O的化合价由0价降低为-2价,由化合价升降守恒,可知NO和O2的物质的量之比为,D错误;
故选C。
14. “价类”二维图是梳理元素及其化合物知识的重要方法。如图为部分含氮、硫元素的“价-类”二维图。下列说法错误的是
A. 一定条件下木炭可以和e的浓溶液反应
B. c、g和h与酸雨的形成有关
C. 将c和h同时通入到溶液中,会产生白色沉淀
D. g和CO均属于汽车尾气,但可以通过催化转化器生成无毒气体
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,a为H2S,b为S,c为SO2,d为SO3,e为H2SO4,f为NH3,g为NO,h为NO2,i为HNO3,以此解题。
【详解】A.木炭可以和浓硝酸溶液反应,方程式为:,A正确;
B.酸雨的形成与氮氧化合物和硫氧化合物有关,SO2、NO、NO2可以产生酸雨,B正确;
C.二氧化硫和二氧化氮同时通入水中,会发生氧化还原反应生成硫酸,加入氯化钡会生成硫酸钡白色沉淀,C错误;
D.NO、CO均属于汽车尾气,在催化转化器中发生反应生成N2和CO2两种无毒气体,D正确;
故选C。
第Ⅱ卷(非选择题 共58分)
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 氢能因其清洁的特性被认为是最有前途的可再生能源。回答下列问题:
(1)2024年7月,我国新一代载人运载火箭三级液氢液氧发动机完成了高空模拟环境长程试验,并取得圆满成功。
①该火箭燃料燃烧时,有关反应的化学方程式为______。
②以上反应过程中涉及键的______(填“断裂”或“形成”,下同)和键的______。
(2)氢氧交换膜燃料电池是一种具有潜在经济效益的能源转换技术。
①该燃料电池使用了多孔氮掺杂碳负载型催化剂PtRu/pN-C,该催化剂在碱性条件下具有较高的活性,催化过程示意图如下。若发生的电极反应为:,则在______(填“负极”或“正极”)上发生______(填“氧化”或“还原”)反应。
②该催化剂以添加作为模板来构建介孔,并将共价有机骨架/复合材料在900℃下进行热解,然后用NaOH溶液除去,得到pN-C.请用化学方程式表示除去的过程:______。
(3)2024年4月,我国浦项钢铁公司进行了氢还原电熔炼铁工艺试验。该工艺将“还原”和“熔化”设备分开。首先被注入还原炉(700℃)与反应生成还原铁,随即还原铁被运往电熔炉中熔化,生产出铁水。但当前该工艺的生产成本比传统钢铁生产工艺(CO还原铁矿石)高出30%以上。
①氢气直接还原炼铁的反应可表示为:,正反应为吸热反应。保持其他条件不变,若提高反应温度,正反应速率将______(填“增大”或“减小”,下同),逆反应速率将______。
②与传统钢铁生产工艺相比,新工艺的优点是______。(写出一点)
【答案】(1) ①. ②. 断裂 ③. 形成
(2) ①. 负极 ②. 氧化 ③.
(3) ①. 增大 ②. 增大 ③. 减少的排放,减缓温室效应(或其他合理答案)
【解析】
【小问1详解】
①由题干可知发动机是液氢液氧发动机,故该火箭燃料燃烧时,反应的化学方程式为;
②化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成,以上反应过程中涉及键的断裂和键的形成;
【小问2详解】
①氢气发生的电极反应式为,则在负极上发生氧化反应;
②NaOH溶液除去,用化学方程式表示除去的过程:;
【小问3详解】
①升高温度,无论是吸热反应还是放热反应,反应速率均增大,故其它条件不变,若提高反应温度,正反应速率将增大,逆反应速率将增大;
②与传统钢铁生产工艺相比,新工艺的优点是减少的排放,减缓温室效应(或其他合理答案)。
16. 光催化甲烷无氧转化为乙烷受到了学术界和工业的广泛关注,其反应式可以表示为。回答下列问题:
(1)物质X是______(填化学式)。
(2)丁烷是甲烷的一种同系物,它有两种不同的结构(A和B),其中A用球棍模型可以表示为:
则A的结构简式是______,B的化学名称是______。
(3)①甲烷分子的空间结构名称为______。
②甲烷在空气中完全燃烧,生成在标准状况下的体积是______L。(用含a的代数式表示,无需化简)
(4)利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学兴趣小组在实验室模拟上述过程,其设计的模拟装置如图所示。
①装置B有三种功能:a.监测气流速度;b.均匀混合气体;c.______。
②装置D的棉花中均匀混有KI粉末,其作用是______。
③装置E的作用是______(填标号)。
A.收集气体 B.吸收氯气 C.防止倒吸 D.吸收氯化氢
【答案】(1)
(2) ①. ②. 异丁烷或2-甲基丙烷
(3) ①. 正四面体 ②.
(4) ①. 干燥和 ②. 除去过量的,防止其污染环境(或使盐酸中引入杂质等其他合理答案) ③. CD
【解析】
【分析】(4)A中共热MnO2和浓盐酸制备氯气,B中混合甲烷和氯气并且干燥二者,甲烷和氯气在C中发生取代反应得到四种氯代甲烷和HCl,D中的KI用来除去过量的,防止其污染环境,E中吸收HCl制得盐酸。
【小问1详解】
,根据原子守恒可知物质X是H2;
【小问2详解】
由球棍模型可知A的结构简式为CH3CH2CH2CH3;丁烷的另一种结构为CH3CH(CH3)2,化学名称是异丁烷或2-甲基丙烷;
【小问3详解】
①甲烷分子的空间结构名称为正四面体;
②甲烷在空气中完全燃烧,生成mol,在标准状况下的体积是;
【小问4详解】
①装置B有三种功能:a.监测气流速度;b.均匀混合气体;c.干燥和;
②装置D的棉花中均匀混有KI粉末,氯气和KI反应生成碘单质和KCl,故D的作用是除去过量的,防止其污染环境(或使盐酸中引入杂质等其他合理答案);
③装置E的作用是防止倒吸和吸收氯化氢,选CD。
17. 硝酸是一种重要的化工原料。某化学兴趣小组在实验室模拟工业制的装置如图所示,其中a为一个可持续鼓入空气的气囊。
回答下列问题:
(1)的电子式为______,盛放碱石灰的仪器名称是______。装置A中反应的化学方程式为______。
(2)装置B中发生反应的化学方程式为______。
(3)装置C中浓硫酸的主要作用是______。
(4)装置E中生成硝酸的离子方程式为______。
(5)尾气的主要成分为NO,工业上可用NaClO溶液吸收。在酸化后的NaClO溶液中,HClO氧化NO生成的离子方程式为_______;NaClO溶液也可用于吸收工业尾气中的,在其他条件相同时,NaClO浓度对脱硫脱硝效率()的影响如图所示,的脱除效率一直维持在98%以上,而NO脱除效率相对较低,其原因可能是______。
【答案】(1) ①. ②. 球形干燥管 ③.
(2)
(3)除去过量的
(4)
(5) ①. ②. NO在水中的溶解度远小于
【解析】
【分析】氯化铵与氢氧化钙加热条件下生成氨气,通过碱石灰干燥,氨气与氧气在催化剂条件下发生反应,生成NO,没反应的氨气被浓硫酸吸收,部分NO与D中氧气生成NO2,NO2与水反应得到硝酸与NO,再进行尾气处理。
【小问1详解】
的电子式为,盛放碱石灰的仪器名称是球形干燥管。根据原子守恒,装置A中反应的化学方程式为;
【小问2详解】
根据得失电子守恒、原子守恒,装置B中发生反应的化学方程式为:;
【小问3详解】
装置C中浓硫酸的主要作用是:除去过量的;
【小问4详解】
根据得失电子守恒,电荷、原子守恒,装置E中生成硝酸的离子方程式为:;
【小问5详解】
根据得失电子守恒,电荷、原子守恒,HClO氧化NO生成的离子方程式为:;SO2的脱除效率一直维持在98%以上,而NO脱除效率相对较低,其原因可能是:SO2易溶于水,能和NaClO溶液充分接触发生反应,NO难溶于水,与NaClO溶液接触不充分,导致NO脱除效率较低。
18. 2025年“两会”关于碳达峰的议题,主要集中在积极稳妥推进碳达峰碳中和,以及加快发展绿色低碳经济方面。的资源化利用可以有效减少排放,充分利用碳资源有利于实现碳中和和碳达峰目标。回答下列问题:
(1)一定条件下与可发生反应生成甲醇:,正反应为放热反应。对于该反应,反应物的总能量______(填“大于”、“小于”或“等于”)生成物的总能量。
(2)恒温条件下,在容积为2L的密闭容器中,充入和发生上述反应,测得和的浓度(c)随时间(t)的变化曲线如下图所示。[提示:,]
①4~9min内,______。
②能说明上述反应达到平衡状态的是______(填标号)。
A.
B.的物质的量分数[]保持不变
C.单位时间内每消耗,同时生成
D.混合气体的平均摩尔质量[]保持不变
E.混合气体的平均密度[]保持不变
③下列措施能增大反应速率的是______(填字母)。
A.升高温度 B.扩大容器容积 C.充入一定量氮气 D.加入催化剂
④平衡时的物质的量为______;该反应达平衡时的转化率[]为______。
⑤容器内起始时的压强与达到平衡时的压强之比(等于起始时反应物的总物质的量与平衡时各组分的总物质的量之比)______。
【答案】(1)大于 (2) ①. ②. BD ③. AD ④. 1.5mol ⑤. 75% ⑥.
【解析】
【小问1详解】
正反应为放热反应,则反应物的总能量大于生成物的总能量,故答案为:大于;
【小问2详解】
①:4~9min内,,根据反应可知,;
②:A.,未标明正逆反应方向,不能判断,A错误;B.平衡时各组分浓度或物质的量分数不变,是平衡的标志,B正确;C.单位时间内每消耗,同时生成,这是反应的正向关系,任何时候都成立,C错误;D.反应前后质量守恒,不变,但是反应前后气体总物质的量变化(),故当混合气体的平均摩尔质量保持不变时,反应达到平衡,D正确;E.恒容条件下,V不变,质量守恒,不变,混合气体的平均密度[]始终保持不变,E错误;故选BD。
③:A.升高温度,反应速率增大;B.扩大容器容积,各物质浓度降低,反应速率减小;C.充入一定量氮气,容器容积不变,各物质浓度不变,反应速率不变;D.加入催化剂,反应速率增大。故选AD。
④:根据题干可列出三段式如下:,则平衡时的物质的量为,达平衡时的转化率为。
⑤:根据三段式可知,反应开始时气体的物质的量为,达到平衡时,气体的物质的量为,则容器内起始时的压强与达到平衡时的压强之比为。故答案为:;BD;AD;;;。
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