内容正文:
2024—2025学年度第二学期期中教学质量检测
高一化学试题
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分。考试用时90分钟。注意事项:
1.答题前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、座号、考生号、县区和科类填写到答题卡和试卷规定的位置上。
2.第Ⅰ卷每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
3.第Ⅱ卷必须用0.5毫米黑色签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应的位置;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不能使用涂改液、胶带纸、修正带。不按以上要求作答的答案无效。
可能用到的相对原子质量:O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 Fe 56 Cu 64 Zn 65
第Ⅰ卷 选择题(40分)
一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分,每小题只有一个选项符合题目要求)
1. 化学与生产、生活密切相关,下列说法不正确的是
A. 燃煤中加入生石灰后使用,能够减少环境污染
B. 北京冬奥会场馆“冰丝带”的幕墙由玻璃拼装而成,玻璃与光纤的成分相同
C. 的雨水为酸雨,酸雨会对植物造成巨大危害
D. 胆矾可以和石灰乳混合制成一种常用的农药——波尔多液
2. 下列有关物质的性质和用途具有对应关系的是
A. 具有氧化性,故可用来漂白纸浆
B. 浓硫酸具有脱水性,可用于干燥氢气
C. 氨气液化时吸热,可用于作制冷剂
D. 具有还原性,用浓氨水检验氯气管道是否泄漏
3. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 浓硫酸与足量铜加热反应,生成分子数目为
B. 6.4gCu和0.1molS充分反应转移电子数为
C. 的氨水中,和的数目之和为
D. 标况下,与足量的反应,生成的分子数为
4. 下列物质之间的转化都能一步实现的是
A. B.
C. D.
5. 依据在相同时间内测定的结果,判断反应进行最快的是
A. B.
C. D.
6. 下列离子方程式书写正确的是
A. 实验室用氯化铵和熟石灰制氨:
B. 用溶液吸收废气中的:
C. 过量和NaOH溶液反应:
D. 溶液与溶液按溶质物质的量反应:
7. 用下列实验装置进行相应实验,能达到实验目的的是
A. 用图甲所示装置完成喷泉实验 B. 用图乙装置吸收氨气并防止倒吸
C. 用图丙装置制备干燥的二氧化硫 D. 用装置丁收集NO
8. 在催化剂作用下发生反应:。向容积为1L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:b点之前未达到平衡,b点之后(包括b点)达到平衡。
下列说法不正确的是
A. a点的物质的量浓度为
B. 混合气体平均摩尔质量保持不变,说明反应达到了平衡状态
C. c点的转化率为15%
D. a点的正反应速率小于c点的逆反应速率
9. 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。根据这一特点,科学家们发明了电动势法测水泥的初凝时间。此法的原理如图所示,反应的化学方程式为,下列有关说法正确的是
A. Cu和的总能量高于和Ag的总能量
B. 理论上,两电极质量均减小
C. 原理示意图中,电子经导线从Cu流向
D. 电池工作时,向极移动
10. 为了测定铁铜合金的组成,将15.2g铁铜合金加入200mL某浓度的稀硝酸中,待合金完全溶解后,共收集到NO气体4.48L(标准状况下),并测得反应后溶液中的浓度为0.5mol/L。若反应前后溶液的体积变化忽略不计,下列说法错误的是
A. 上述合金中含铜9.6g
B. 原硝酸溶液的浓度为4.5mol/L
C. 反应后溶液中不存在
D. 若向反应后的溶液加入5mol/L的NaOH溶液使金属离子完全沉淀,至少需加入NaOH溶液180mL
二、选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分,每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
11. 下列实验操作所对应的现象以及结论都正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
碳和浓硫酸加热所得气体产物依次通过品红溶液和澄清石灰水
品红溶液褪色,澄清石灰水变浑浊
气体产物中含有和
B
向装有X溶液的试管中滴入稀NaOH溶液,取一张湿润的红色石蕊试纸置于试管口
无明显现象
X溶液中无
C
受热分解产物为CuO、、,收集产生的气体,用带火星的木条检验
木条复燃
可支持燃烧
D
将分别通入到浓、和的混合溶液中至饱和
溶液颜色前者由无色变至黄色、后者由蓝色变至绿色
Cu和浓反应后溶液呈绿色的主要原因是溶有
A. A B. B C. C D. D
12. 部分含氮、硫元素物质的价-类二维图如图所示。下列说法正确的是
A. f转化为m属于氮的固定
B. 物质b附着在试管内壁可用热的NaOH溶液除去
C. a和c反应转化为b,该反应中氧化产物和还原产物质量比为
D. 利用图2装置,若A、B、C分别为70%硫酸、亚硫酸钠和氯化铁溶液,可实现硫元素不同价态间的转化:
13. 肼一空气燃料电池是一种碱性电池,无污染,能量高,有广泛的应用前景,工作原理如图所示。下列说法正确的是
A. 电极X的电极反应式为
B. 电极Y附近溶液pH增大
C. 电池工作时两电极上理论消耗与生成的物质的量之比为
D. 反应一段时间后,右室溶液总质量增加
14. 实验室有NaCl质量分数为97.5%的粗盐样品,杂质仅为。某化学兴趣小组取120g粗盐样品,用化学沉淀法进行提纯,实验流程如图所示,下列说法正确的是
A. 加入盐酸的目的仅为除去过量的
B. 若试剂②为溶液,则试剂③一定是NaOH溶液
C. 整个过程用到玻璃棒的操作只有溶解和过滤
D. 不考虑实验损耗,最终获得的NaCl的物质的量为2mol
15. 向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2,使反应:在一定条件下达到平衡,正反应速率随时间变化的曲线如图所示,下列说法正确的是
A. 该正反应为放热反应
B. 反应在d点一定未达到平衡状态
C 体系总压强不变时,反应达到平衡状态
D. 时,SO2转化率:a-b段等于b-c段
第Ⅱ卷 非选择题(60分)
三、非选择题(共5小题,共60分)
16. 能源是现代文明的原动力,通过化学方法可以使能量按人们所期望的形式转化。
(1)已知断裂1mol化学键需要的能量如下表所示:
化学键
能量/kJ
436
391
946
①工业合成氨反应中,若完全反应,能量变化为______(填数值)kJ。下图能正确反映该反应能量变化的是______。(填“A”或“B”)
②下列反应的能量变化符合上图B的是______。(填编号)
a.酸碱中和反应 b.二氧化碳通过炽热的碳 c.食物因氧化而腐败
d.盐酸与碳酸钠的反应 e.铁粉与稀盐酸反应 f.盐酸与碳酸氢钠的反应
(2)氮氧化物能引起雾霾、光化学烟雾、酸雨等环境问题。某科研机构设计方案利用原电池原理处理NO,其原理如图所示。
电极B发生的电极反应为______,该电池放电时溶液中的向______极移动。(填“A”、”B”)
(3)化学反应均涉及能量变化,为探究这些能量变化,某同学设计了如图两个实验,已知两个实验除了是否有导线连接两个金属棒外,其余均相同。
①下列有关反应一段时间后的实验现象,说法正确的是______。(填字母)
A.图1中温度传感器的示数高于图2的示数
B.图1和图2中电解质溶液中离子均发生定向移动
C.图1和图2气泡均产生于锌棒表面
D.图2中产生气体的速率比图1慢
②已知图2装置中两电极质量相同,若将电解质溶液换为硫酸铜溶液,当电路中有2mol电子通过时,则两电极质量相差______g。
17. 在科研中,从化学反应速率和限度两个视角认识和调控化学反应具有重要意义。
(1)利用催化技术可将汽车尾气中的CO和NO进行处理,其原理为,在2L恒容密闭容器中充入和发生反应,回答下列问题:
①为了提高反应速率,下列措施可行的是______。
A.升高温度 B.充入氦气 C.改用高效催化剂 D.及时分离出
②若2min时,,则0~2min内______,达到平衡时测得,则该反应中CO的转化率为______。
③下列事实能够说明该反应达到化学平衡状态的是______。(填字母)
A.混合气体的密度不再变化 B.恒温下,体系总压强不再变化
C. D.断开1个键同时形成2个CO分子
(2)在恒温条件下锌粒与足量的硫酸溶液反应,测得随时间的变化如图曲线甲所示,若仅改变一个反应条件,对应得到曲线乙、丙,则曲线乙改变的反应条件可能是______(填标号,下同),曲线丙改变的反应条件可能是______。
A.将锌粒换成锌粉
B.将硫酸溶液换成浓硫酸
C.向硫酸溶液中加入少量固体
D.将硫酸溶液换成足量硫酸溶液
18. 硫化氢是一种无色,具有臭鸡蛋气味的有毒气体,其密度比空气大,且能溶于水形成氢硫酸,在空气中点燃硫化氢气体有和水生成。某小组设计制取气体并探究其化学性质的实验装置如图所示。
试回答:
(1)实验室常用FeS固体和稀盐酸反应制取,写出反应的离子方程式:______,现组装一套可以控制硫化氢气体产生速率的发生装置,请在下图中选择合适的仪器______。(填编号)
(2)该实验装置存在一处明显缺陷,改进的方法是______,该实验的尾气处理不宜采用点燃法,其原因是______。
(3)下列可干燥的干燥剂______。
A. 五氧化二磷 B. 浓硫酸 C. 氯化钙 D. 碱石灰
(4)下列可以作为尾气吸收剂的是______。
A. 溶液 B. 浓硫酸 C. 溶液 D. 氢氧化钠溶液
19. 研究硫及其化合物对工业生产、资源利用和环境保护都具有重要意义。
(1)工业上用黄铁矿为原料制备硫酸的流程如图所示。
①写出沸腾炉内煅烧黄铁矿的化学方程式______,工厂的尾气中仍含有一定量,可用氨碱法进行处理。用过量氨水吸收的离子方程式为______。
②为了测定空气中的含量,某同学将空气样品经过管道通入盛有4400mL0.1mol/L酸性溶液的密闭容器中,发生的离子反应为______。若管道中空气流量为,经过16min溶液恰好褪色,假定样品中被充分吸收,该空气样品中的含量为______mg/L。(假设空气中其他气体不与酸性溶液反应)
(2)“以废治废”是基于“绿色化学”观念治理污染的思路。用工业废碱渣(主要成分为)吸收烟气中的,得到亚硫酸钠粗品,其流程如下。
过程①进行的操作是______,设计实验证明亚硫酸钠粗品含有少量______。
20. 研究氮元素的转化对生产、生活有重要价值。
(1)如下图是氮气及几种氮的化合物间的转换关系。回答下列问题:
写出“吸收塔”中发生的主要反应的化学方程式:______。
(2)(储存还原)可有效减少氮氧化物排放。在Pt-BaO催化下,NO的“储存—还原”过程如图1所示。其中“还原”过程依次发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,各气体的物质的量变化如图2所示。
请写出“还原”过程中反应Ⅰ的化学方程式______,反应Ⅰ和Ⅱ中消耗的的质量比______。
(3)在下列物质转化中,A是一种正盐,D的相对分子质量比C的相对分子质量大16,E是酸,当X无论是强酸还是强碱时,都有如下的转化关系:
当X是强酸时,A、B、C、D、E均含同种元素;当X是强碱时,A、B、C、D、E均含另外同一种元素。
①A是______。(填化学式)
②当X是强碱时,B生成C的化学方程为______,D生成E时氧化剂与还原剂之比为______。
(4)为了清除NO、、对大气的污染,常采用氢氧化钠溶液进行吸收处理。现有由,,组成的混合气体,恰好被dL氢氧化钠溶液吸收(无气体剩余)转化为和,则此氢氧化钠溶液的物质的量浓度最小为______mol/L。(用含a、b、c、d的式子表达)
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2024—2025学年度第二学期期中教学质量检测
高一化学试题
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分。考试用时90分钟。注意事项:
1.答题前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、座号、考生号、县区和科类填写到答题卡和试卷规定的位置上。
2.第Ⅰ卷每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
3.第Ⅱ卷必须用0.5毫米黑色签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应的位置;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不能使用涂改液、胶带纸、修正带。不按以上要求作答的答案无效。
可能用到的相对原子质量:O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 Fe 56 Cu 64 Zn 65
第Ⅰ卷 选择题(40分)
一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分,每小题只有一个选项符合题目要求)
1. 化学与生产、生活密切相关,下列说法不正确的是
A. 燃煤中加入生石灰后使用,能够减少环境污染
B. 北京冬奥会场馆“冰丝带”的幕墙由玻璃拼装而成,玻璃与光纤的成分相同
C. 的雨水为酸雨,酸雨会对植物造成巨大危害
D. 胆矾可以和石灰乳混合制成一种常用的农药——波尔多液
【答案】B
【解析】
【详解】A.燃煤中加入生石灰后使用,产生的SO2与生石灰反应生成亚硫酸钙,可以减少SO2的排放量,能够减少环境污染,A正确;
B.玻璃属于硅酸盐材料,光纤的成分是二氧化硅,B错误;
C.酸雨是pH值小于5.6的雨水,酸雨能够损伤农作物,C正确;
D.波尔多液由胆矾和石灰乳混合制成,D正确;
故选B。
2. 下列有关物质的性质和用途具有对应关系的是
A. 具有氧化性,故可用来漂白纸浆
B. 浓硫酸具有脱水性,可用于干燥氢气
C. 氨气液化时吸热,可用于作制冷剂
D. 具有还原性,用浓氨水检验氯气管道是否泄漏
【答案】D
【解析】
【详解】A.SO2具有漂白性,可用来漂白纸浆,A错误;
B.浓H2SO4有吸水性,可用作干燥剂,与浓硫酸的脱水性无关,B错误;
C.液氨气化时吸热,氨气可用于作制冷剂,C错误;
D.与Cl2反应生成白烟(NH4Cl),体现的还原性,D正确;
故选D。
3. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 浓硫酸与足量铜加热反应,生成分子的数目为
B. 6.4gCu和0.1molS充分反应转移电子数为
C. 的氨水中,和的数目之和为
D. 标况下,与足量的反应,生成的分子数为
【答案】B
【解析】
【详解】A.浓硫酸与铜反应时,随着反应进行硫酸浓度降低变为稀硫酸,反应停止,生成的SO2分子数小于理论值0.46NA,A错误;
B.6.4g Cu(0.1mol)与0.1mol S反应生成Cu2S,按反应式,完全反应,转移电子,即,B正确;
C.氨水中和的数目之和应等于初始的物质的量(),但实际存在少量未反应的分子,导致数目之和略小于,C错误;
D.SO2与O2生成SO3为可逆反应,无法完全转化,生成的SO3分子数小于2NA,D错误;
故选B。
4. 下列物质之间的转化都能一步实现的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.硫与氧气反应只能生成二氧化硫,不能一步反应生成三氧化硫,A错误;
B.二氧化硅不能一步生成硅酸,可由可溶性的硅酸盐与酸反应生成硅酸,B错误;
C.H2SO4(浓)与Cu加热生成SO2,SO2与H2S反应生成S,S与Fe加热生成FeS,每一步均可一步实现,C正确;
D.氨气催化氧化得到一氧化氮,不能一步生成二氧化氮,D错误;
故选C。
5. 依据在相同时间内测定的结果,判断反应进行最快的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】反应为N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g),对于在不同情况下进行的同一反应,用不同物质来表示的化学反应速率的比较,可以根据反应方程式中各种物质的速率关系,转化为用同一种物质的速率大小来比较,由反应速率之比等于化学计量数之比可得;
【详解】A.;
B.;
C.;
D.;
故选A。
6. 下列离子方程式书写正确的是
A. 实验室用氯化铵和熟石灰制氨:
B. 用溶液吸收废气中的:
C. 过量和NaOH溶液反应:
D. 溶液与溶液按溶质物质的量反应:
【答案】C
【解析】
【详解】A.实验室用氯化铵和熟石灰制氨时,反应物为固体,不能拆分为离子形式,应该写成化学方程式:,A错误;
B.ClO⁻具有强氧化性,会与SO2发生氧化还原反应,生成CaSO4而非CaSO3,方程式为:,B错误;
C.过量SO2与NaOH反应时,生成,C正确;
D.按反应时,根据复分解反应发生的顺序:先发生中和反应,然后发生沉淀反应,最后是其它反应,据此可知,由于氢氧根不足,不生成氨水,生成BaSO4沉淀,在碱性条件下会生成沉淀,所以方程式为:,D错误;
故选C。
7. 用下列实验装置进行相应实验,能达到实验目的的是
A. 用图甲所示装置完成喷泉实验 B. 用图乙装置吸收氨气并防止倒吸
C. 用图丙装置制备干燥的二氧化硫 D. 用装置丁收集NO
【答案】A
【解析】
【详解】A.二氧化硫与NaOH溶液反应,使得圆底烧瓶内压强减小,将烧杯中NaOH溶液压入圆底烧瓶中,形成喷泉,能达到实验目的,A正确;
B.氨气极易溶于水,用图乙装置吸收氨气不能防止倒吸,应选用比水密度大的四氯化碳,不能达到实验目的,B错误;
C.Cu与浓硫酸需加热条件下生成SO2,浓硫酸干燥SO2,该装置中物加热装置,不能达到实验目的,C错误;
D.NO密度接近空气,和空气中的氧气反应生成二氧化氮,不能用排空气法收集,应使用排水法收集,不能达到实验目的,D错误;
故选A。
8. 在催化剂作用下发生反应:。向容积为1L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:b点之前未达到平衡,b点之后(包括b点)达到平衡。
下列说法不正确的是
A. a点的物质的量浓度为
B. 混合气体平均摩尔质量保持不变,说明反应达到了平衡状态
C. c点的转化率为15%
D. a点的正反应速率小于c点的逆反应速率
【答案】B
【解析】
【详解】A.设a点SiHCl3转化2xmol,则平衡时SiHCl3为(2-2x)mol, SiH2Cl2、SiCl4各xmol,由,得x=0.15, SiCl4浓度,A正确;
B.反应前后气体物质的量不变,质量不变,平均摩尔质量始终不变,不能说明平衡,B错误;
C.设c点SiHCl3转化2ymol,,y=0.15,转化率,C正确;
D.a点未平衡,c点平衡,c点温度高,正、逆反应速率大,a点正反应速率小于c点逆反应速率,D正确;
故选B。
9. 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。根据这一特点,科学家们发明了电动势法测水泥的初凝时间。此法的原理如图所示,反应的化学方程式为,下列有关说法正确的是
A. Cu和的总能量高于和Ag的总能量
B. 理论上,两电极质量均减小
C. 原理示意图中,电子经导线从Cu流向
D. 电池工作时,向极移动
【答案】C
【解析】
【分析】反应的总方程式为2Cu+Ag2O=Cu2O+2Ag,Cu作负极,发生氧化反应,电极反应式为:,Ag2O/Ag电极作正极,发生还原反应,电极反应式为:,据此回答。
【详解】A.由题意知,该装置构成了原电池,原电池工作过程中发生了自发的氧化还原反应,该反应为放热反应,反应物的总能量高于生成物的总能量,即2molCu和1mol的总能量高于1mol和2molAg,但无法判断Cu和的总能量高于和Ag的总能量,A错误;
B.由电极反应式为:可知,理论上,负极质量增加,B错误;
C.电子由负极流向正极,所以电子方向为Cu→Ag2O,C正确;
D.原电池工作时,电解质溶液中的移向负极,即Cu极,D正确;
故选C。
10. 为了测定铁铜合金的组成,将15.2g铁铜合金加入200mL某浓度的稀硝酸中,待合金完全溶解后,共收集到NO气体4.48L(标准状况下),并测得反应后溶液中的浓度为0.5mol/L。若反应前后溶液的体积变化忽略不计,下列说法错误的是
A. 上述合金中含铜9.6g
B. 原硝酸溶液的浓度为4.5mol/L
C. 反应后溶液中不存在
D. 若向反应后的溶液加入5mol/L的NaOH溶液使金属离子完全沉淀,至少需加入NaOH溶液180mL
【答案】D
【解析】
【分析】n(NO)=,则转移电子为0.2mol×(5-2)= 0.6mol,故金属共失去电子0.6mol,
反应后溶液中的c(H+)=0.5mol/L,则反应后,铁被氧化成Fe(NO3)3,设合金中铜为xmol,Fe为ymol,则:,解得,,则铁的质量为:0.1mol×56g/mol=5.6g,铜的质量:0.15mol×64g/mol=9.6g,据此分析;
【详解】A.根据分析可知,合金中含铜9.6g,A正确;
B.反应生成Cu(NO3)2、Fe(NO3)3和NO还有剩余的硝酸,根据N原子守恒,故,B正确;
C.反应后溶液中H+剩余,说明硝酸过量,会被进一步氧化为,故不存在,C正确;
D.沉淀金属离子需0.6molOH-,中和H+需0.1molOH-,总需0.7mol NaOH,对应体积为,D错误;
故选D。
二、选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分,每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
11. 下列实验操作所对应的现象以及结论都正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
碳和浓硫酸加热所得气体产物依次通过品红溶液和澄清石灰水
品红溶液褪色,澄清石灰水变浑浊
气体产物中含有和
B
向装有X溶液的试管中滴入稀NaOH溶液,取一张湿润的红色石蕊试纸置于试管口
无明显现象
X溶液中无
C
受热分解产物为CuO、、,收集产生的气体,用带火星的木条检验
木条复燃
可支持燃烧
D
将分别通入到浓、和的混合溶液中至饱和
溶液颜色前者由无色变至黄色、后者由蓝色变至绿色
Cu和浓反应后溶液呈绿色的主要原因是溶有
A. A B. B C. C D. D
【答案】CD
【解析】
【详解】A.碳和浓硫酸加热生成、和,品红溶液褪色说明有,但也能使澄清石灰水变浑浊,要检验,需先除去,该实验不能证明有,故A错误;
B.检验时,加入稀溶液,因没有加热,可能未分解产生,不能说明无,应加入浓溶液并加热,故B错误;
C.受热分解产物为、、,根据反应前后原子守恒,化学方程式为,产物中含量低,带火星木条复燃,说明可支持燃烧,故C正确;
D.分别通入到浓、和的混合溶液中至饱和,溶液颜色变化,说明和浓反应后溶液呈绿色的主要原因是溶有,故D正确;
故选CD。
12. 部分含氮、硫元素物质的价-类二维图如图所示。下列说法正确的是
A. f转化为m属于氮的固定
B. 物质b附着在试管内壁可用热的NaOH溶液除去
C. a和c反应转化为b,该反应中氧化产物和还原产物质量比为
D. 利用图2装置,若A、B、C分别为70%硫酸、亚硫酸钠和氯化铁溶液,可实现硫元素不同价态间的转化:
【答案】BC
【解析】
【分析】根据氮、硫元素的化合物的价-类二维图,a是H2S、b是S单质、c是SO2、d是SO3、e是H2SO4、f是NH3、g是NO、h是NO2、i是HNO3。
【详解】A.氮的固定是指氮元素的单质转化为化合物的过程,而f为氨气,不是单质,故A错误;
B.S单质可与热的NaOH溶液反应,故可以除去,故B正确;
C.H2S和SO2反应生成S和水,反应方程式为H2S+SO2=3S+2H2O,H2S中S元素化合价升高发生氧化反应,SO2中S元素化合价降低发生还原反应,该反应中氧化产物和还原产物质量比为2:1,故C正确;
D.70%硫酸与亚硫酸钠反应生成二氧化硫,没有发生氧化还原反应,故D错误;
选BC。
13. 肼一空气燃料电池是一种碱性电池,无污染,能量高,有广泛的应用前景,工作原理如图所示。下列说法正确的是
A. 电极X的电极反应式为
B. 电极Y附近溶液pH增大
C. 电池工作时两电极上理论消耗与生成的物质的量之比为
D. 反应一段时间后,右室溶液总质量增加
【答案】B
【解析】
【分析】燃料电池中,通入氧气的是正极,得电子发生氧化反应,电极反应式为,通入肼的一极为负极,失去电子,被氧化为氮气和水,电极反应式为,据此回答。
【详解】A.由分析知,X电极为负极,电极反应式为,A错误;
B.由分析知,Y电极为正极,电极反应式为,生成,消耗水,使得浓度增大溶液pH增大,B正确;
C.由正极的电极反应式和负极的电极反应式可知,电池工作时两电极上理论消耗与生成的物质的量之比为,C错误;
D.右侧为正极,电极反应式为,设通入的氧气为1mol(32g),转移到负极的为4mol,质量为,反应一段时间后,右室溶液总质量减少,D错误;
故选B。
14. 实验室有NaCl质量分数为97.5%的粗盐样品,杂质仅为。某化学兴趣小组取120g粗盐样品,用化学沉淀法进行提纯,实验流程如图所示,下列说法正确的是
A. 加入盐酸的目的仅为除去过量的
B. 若试剂②为溶液,则试剂③一定是NaOH溶液
C. 整个过程用到玻璃棒的操作只有溶解和过滤
D. 不考虑实验损耗,最终获得的NaCl的物质的量为2mol
【答案】B
【解析】
【分析】粗盐样品中含有杂质,将粗盐溶解,依次加入试剂①、试剂②、试剂③,将溶液中的、、除去,可知试剂①②③为、NaOH、,其中在后加入,以除去过量的,过滤,将生成的、、除去,得到含有NaOH和的NaCl溶液,加入稀盐酸,将NaOH和除去,蒸发结晶即可得到NaCl固体,据此回答。
【详解】A.加入稀盐酸,将NaOH和除去,即加入盐酸是为了除去过量的和,A错误;
B.由于在后加入,以除去过量的,若试剂②为溶液,则试剂①为溶液,则试剂③一定是NaOH溶液,B正确;
C.溶解、过滤、蒸发均用玻璃棒,C错误;
D.粗盐中NaCl质量120g×97.5% = 117g,物质的量,但是在提纯的过程中加入了和,生成NaCl,除杂不损耗NaCl,最终得到的NaCl大于2mol,,D错误;
故选B。
15. 向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2,使反应:在一定条件下达到平衡,正反应速率随时间变化的曲线如图所示,下列说法正确的是
A. 该正反应为放热反应
B. 反应在d点一定未达到平衡状态
C. 体系总压强不变时,反应达到平衡状态
D. 时,SO2转化率:a-b段等于b-c段
【答案】AC
【解析】
【详解】A.从图中看到,开始时反应物浓度最大,但反应速率逐渐增大,在绝热恒容容器中,这是因为反应放出热量使体系温度升高,从而加快了反应速率,所以正反应是放热反应,A正确;
B.正反应速率先增大后减小,当正反应速率不变时反应达到平衡状态,d点正反应速率可能还在减小,也可能就不变了,即d点不一定未达到平衡状态,B错误;
C.该反应是气体体积不变的反应,在恒容密闭容器中,气体总物质的量始终不变,但在绝热容器中,温度发生改变,根据pV = nRT(V、n不变),体系总压强一直在变,所以体系总压强不变可以作为反应达到平衡状态的标志,C正确;
D.a - b段反应速率小于b - c段反应速率,当=时,b - c段转化的SO2更多,SO2转化率:a - b段小于b - c段,D错误;
故答案为:AC。
第Ⅱ卷 非选择题(60分)
三、非选择题(共5小题,共60分)
16. 能源是现代文明的原动力,通过化学方法可以使能量按人们所期望的形式转化。
(1)已知断裂1mol化学键需要的能量如下表所示:
化学键
能量/kJ
436
391
946
①工业合成氨反应中,若完全反应,能量变化为______(填数值)kJ。下图能正确反映该反应能量变化的是______。(填“A”或“B”)
②下列反应的能量变化符合上图B的是______。(填编号)
a.酸碱中和反应 b.二氧化碳通过炽热的碳 c.食物因氧化而腐败
d.盐酸与碳酸钠反应 e.铁粉与稀盐酸反应 f.盐酸与碳酸氢钠的反应
(2)氮氧化物能引起雾霾、光化学烟雾、酸雨等环境问题。某科研机构设计方案利用原电池原理处理NO,其原理如图所示。
电极B发生的电极反应为______,该电池放电时溶液中的向______极移动。(填“A”、”B”)
(3)化学反应均涉及能量变化,为探究这些能量变化,某同学设计了如图两个实验,已知两个实验除了是否有导线连接两个金属棒外,其余均相同。
①下列有关反应一段时间后的实验现象,说法正确的是______。(填字母)
A.图1中温度传感器的示数高于图2的示数
B.图1和图2中电解质溶液中的离子均发生定向移动
C.图1和图2气泡均产生于锌棒表面
D.图2中产生气体的速率比图1慢
②已知图2装置中两电极质量相同,若将电解质溶液换为硫酸铜溶液,当电路中有2mol电子通过时,则两电极质量相差______g。
【答案】(1) ①. 46 ②. A ③. bf
(2) ①. ②. B
(3) ①. A ②. 129
【解析】
【小问1详解】
①断键吸热,形成化学键放热,当3molH2完全反应时,断键吸收的能量为=2254kJ,成键释放的热量为=2346kJ,放出的热量为2346kJ-2254kJ=92kJ,若完全反应,放出的热量为46kJ;能正确反映该反应能量变化的是A;
②a.酸碱中和反应属于放热反应;b.二氧化碳通过炽热的碳虽然是化合反应,但属于吸热反应;c.食物因氧化而腐败是缓慢的放热反应;d.盐酸与碳酸钠的反应属于放热反应; e.铁粉与稀盐酸反应属于放热反应f.盐酸与碳酸氢钠的反应属于吸热反应;故选bf;
【小问2详解】
由图可知,A极氨气失去电子发生氧化反应生成氮气,为负极,电极反应为;B极NO得到电子发生还原反应生成氮气,为正极,电极反应;原电池中阳离子向正极迁移,故H+通过质子交换膜由A极向B极移动;
【小问3详解】
①A.图1中化学能只转化为热能,而图2中化学能大部分转化为电能,只有很少一部分能量转化为热能,所以根据能量守恒可知:图1中温度计的示数高于图2的示数,A正确;
B.图1未形成闭合回路,电解质溶液中的离子不能发生定向移动,图2形成闭合回路,电解质溶液中的离子发生定向移动,B错误;
C.图1中未构成原电池,Zn棒上产生气泡,而图2构成了原电池,在铜棒上产生气泡,C错误;
D.原电池反应能够加快反应速率。使金属与酸反应放出氢气速率比不构成原电池快,故图2中产生气体的速率比图1快,D错误;
故选A;
②由于金属活动性Zn>Cu,所以在构成的原电池反应中,Zn为负极,Cu为正极。负极上Zn失去电子,发生氧化反应,电极反应式为:Zn-2e-=Zn2+,在正极Cu上溶液中的Cu2+得到电子发生还原反应,电极反应式为Cu2++2e-=Cu。总反应方程式为Zn+2H+=Zn2++H2↑,当电路中有2mol电子通过时,负极有1molZn参加反应,同时在正极有1molCu生成,质量差为65g+64g=129g。
17. 在科研中,从化学反应速率和限度两个视角认识和调控化学反应具有重要意义。
(1)利用催化技术可将汽车尾气中的CO和NO进行处理,其原理为,在2L恒容密闭容器中充入和发生反应,回答下列问题:
①为了提高反应速率,下列措施可行的是______。
A.升高温度 B.充入氦气 C.改用高效催化剂 D.及时分离出
②若2min时,,则0~2min内______,达到平衡时测得,则该反应中CO的转化率为______。
③下列事实能够说明该反应达到化学平衡状态的是______。(填字母)
A.混合气体的密度不再变化 B.恒温下,体系总压强不再变化
C. D.断开1个键同时形成2个CO分子
(2)在恒温条件下锌粒与足量的硫酸溶液反应,测得随时间的变化如图曲线甲所示,若仅改变一个反应条件,对应得到曲线乙、丙,则曲线乙改变的反应条件可能是______(填标号,下同),曲线丙改变的反应条件可能是______。
A.将锌粒换成锌粉
B.将硫酸溶液换成浓硫酸
C.向硫酸溶液中加入少量固体
D.将硫酸溶液换成足量硫酸溶液
【答案】(1) ①. AC ②. ③. 50% ④. B
(2) ① D ②. C
【解析】
【小问1详解】
①A.温度升高会增大分子运动速率和有效碰撞频率,反应速率加快,A正确;
B.容器体积固定,充入惰性气体虽增大总压,但反应物浓度(分压)不变,因此速率不变,B错误;
C.催化剂通过降低反应活化能,使更多分子达到活化状态,从而加快反应速率,C正确;
D.减少生成物浓度会推动平衡正向移动(勒夏特列原理),但反应速率可能因CO2浓度降低而减慢,D错误;
故选AC;
②若2min时,,则消耗的一氧化氮的物质的量为1mol,则0~2min内;
设平衡时生成氮气为xmol,根据题给数据可知,可得以下三段式:
达到平衡时测得,x=,则该反应中CO的转化率=;
③A.恒容容器,则容器体积不变,所有的反应物和产物都是气体,根据质量守恒则气体的质量不变,则混合气体的密度恒定不变,当其不变的时候,不能证明反应达到平衡,A错误;
B.该反应是气体分子数减小的反应,则压强是变量,恒温下,体系总压强不再变化时,可以证明反应达到平衡,B正确;
C.当时,正、逆反应速率相等,而正、逆反应速率不相等,不能证明反应达到平衡,C错误;
D.断开键是逆反应,形成CO分子还是逆反应,则不能证明反应达到平衡,D错误;
故选B;
【小问2详解】
由曲线甲到曲线乙,产生氢气的量没有变,但是反应速率减慢,则可以减小硫酸的浓度来减慢反应速率,故改变的条件为将1mol/L硫酸溶液换成足量0.5mol/L硫酸溶液,答案选D;
由曲线甲到曲线丙,反应速率加快,但产生氢气的量减小,故向硫酸溶液中加入少量CuSO4固体,部分锌与硫酸铜反应生成铜单质,构成原电池,加快反应速率,与硫酸反应的锌减小,故产生氢气的量减小,答案选C。
18. 硫化氢是一种无色,具有臭鸡蛋气味的有毒气体,其密度比空气大,且能溶于水形成氢硫酸,在空气中点燃硫化氢气体有和水生成。某小组设计制取气体并探究其化学性质的实验装置如图所示。
试回答:
(1)实验室常用FeS固体和稀盐酸反应制取,写出反应的离子方程式:______,现组装一套可以控制硫化氢气体产生速率的发生装置,请在下图中选择合适的仪器______。(填编号)
(2)该实验装置存在一处明显的缺陷,改进的方法是______,该实验的尾气处理不宜采用点燃法,其原因是______。
(3)下列可干燥的干燥剂______。
A. 五氧化二磷 B. 浓硫酸 C. 氯化钙 D. 碱石灰
(4)下列可以作为尾气吸收剂的是______。
A. 溶液 B. 浓硫酸 C. 溶液 D. 氢氧化钠溶液
【答案】(1) ①. ②. bcd
(2) ①. 在①②之间加一个盛有饱和NaHS溶液的洗气装置 ②. 点燃后生成的仍然有毒,会污染空气 (3)AC (4)ACD
【解析】
【分析】由实验装置图可知,发生装置中氯化亚铁与稀硫酸反应制备硫化氢气体,装置中盛有的石蕊溶液用于验证硫化氢的水溶液呈酸性,装置中盛有的新制氯水溶液用于验证硫化氢的还原性,多余的硫化氢尾气处理。
【小问1详解】
由题意可知,氯化亚铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和硫化氢,反应的化学反应方程式为FeS+H2SO4=FeSO4+H2S↑,离子方程式为:;装置为固液不加热制备气体的装置,可选bcd。
【小问2详解】
除去硫化氢中的氯化氢,应在①②之间加一个盛有饱和NaHS溶液的洗气装置。硫化氢点燃后生成的仍然有毒,会污染空气。
【小问3详解】
A.五氧化二磷为酸性干燥剂可以干燥硫化氢,故A正确;
B.浓硫酸具有强氧化性,会氧化硫化氢,不可以用于干燥硫化氢,故B错误;
C.氯化钙为中性干燥剂,可以干燥硫化氢,故C正确;
C.碱石灰为碱性干燥剂,会与可硫化氢反应,不可以用于干燥硫化氢,故D错误;
故答案为:AC。
【小问4详解】
硫酸铜溶液、浓硫酸、硫酸铁和氢氧化钠都能与硫化氢反应,但是浓硫酸和硫化氢反应生成有污染的二氧化硫,不能作尾气吸收剂,故选ACD。
19. 研究硫及其化合物对工业生产、资源利用和环境保护都具有重要意义。
(1)工业上用黄铁矿为原料制备硫酸的流程如图所示。
①写出沸腾炉内煅烧黄铁矿的化学方程式______,工厂的尾气中仍含有一定量,可用氨碱法进行处理。用过量氨水吸收的离子方程式为______。
②为了测定空气中的含量,某同学将空气样品经过管道通入盛有4400mL0.1mol/L酸性溶液的密闭容器中,发生的离子反应为______。若管道中空气流量为,经过16min溶液恰好褪色,假定样品中被充分吸收,该空气样品中的含量为______mg/L。(假设空气中其他气体不与酸性溶液反应)
(2)“以废治废”是基于“绿色化学”观念治理污染的思路。用工业废碱渣(主要成分为)吸收烟气中的,得到亚硫酸钠粗品,其流程如下。
过程①进行的操作是______,设计实验证明亚硫酸钠粗品含有少量______。
【答案】(1) ①. ②. ③. ④.
(2) ①. 溶解、过滤 ②. 取一支洁净的试管,加入少量亚硫酸钠粗品,用适量蒸馏水溶解,加入过量稀盐酸,至无明显现象,再加入溶液,出现白色沉淀,则证明含有
【解析】
【分析】黄铁矿(主要含等),在空气中焙烧后生成氧化铁和二氧化硫,二氧化硫氧化生成三氧化硫,在吸收塔中形成硫酸;
工业废碱渣(主要成分为Na2CO3)溶于水后进行过滤,得到废渣和Na2CO3溶液;往Na2CO3溶液中通入含SO2的烟气,生成NaHSO3和CO2气体;往溶液中加入NaOH溶液,NaHSO3与NaOH发生反应,生成Na2SO3等;将所得溶液蒸发浓缩、冷却结晶,然后过滤,便可得到亚硫酸钠粗品和母液,以此解题;
【小问1详解】
①主要是FeS2与O2反应生成Fe2O3和SO2,反应的化学方程式为:;
用过量氨水吸收生成亚硫酸铵,离子方程式为;
②与反应生成硫酸根,二价锰离子,离子反应为;若管道中空气流量为,经过16分钟溶液恰好褪色,则通入的气体体积为,根据题意得到关系式,则该空气样品中的含量为;
【小问2详解】
由分析可知,过程①进行的操作是:溶解、过滤;证明亚硫酸钠粗品含有少量Na2SO4时,通常使用BaCl2溶液检验Na2SO4,但需排除的干扰,实验方案是:在一支试管中,加入少量亚硫酸钠粗品,用适量蒸馏水溶解,加足量盐酸酸化,至无明显现象,再加氯化钡溶液,出现白色沉淀,则证明含有Na2SO4。
20. 研究氮元素的转化对生产、生活有重要价值。
(1)如下图是氮气及几种氮的化合物间的转换关系。回答下列问题:
写出“吸收塔”中发生的主要反应的化学方程式:______。
(2)(储存还原)可有效减少氮氧化物排放。在Pt-BaO催化下,NO的“储存—还原”过程如图1所示。其中“还原”过程依次发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,各气体的物质的量变化如图2所示。
请写出“还原”过程中反应Ⅰ化学方程式______,反应Ⅰ和Ⅱ中消耗的的质量比______。
(3)在下列物质转化中,A是一种正盐,D的相对分子质量比C的相对分子质量大16,E是酸,当X无论是强酸还是强碱时,都有如下的转化关系:
当X是强酸时,A、B、C、D、E均含同种元素;当X是强碱时,A、B、C、D、E均含另外同一种元素。
①A是______。(填化学式)
②当X是强碱时,B生成C的化学方程为______,D生成E时氧化剂与还原剂之比为______。
(4)为了清除NO、、对大气的污染,常采用氢氧化钠溶液进行吸收处理。现有由,,组成的混合气体,恰好被dL氢氧化钠溶液吸收(无气体剩余)转化为和,则此氢氧化钠溶液的物质的量浓度最小为______mol/L。(用含a、b、c、d的式子表达)
【答案】(1)(答案合理给分)
(2) ①. ②.
(3) ①. ②. ③.
(4)
【解析】
【小问1详解】
“吸收塔”中发生一氧化氮转化成硝酸的反应,反应的化学方程式:(答案合理给分);
【小问2详解】
H2还原第一步反应为将氮还原为氨气、氢气被氧化为水,反应为:;反应Ⅰ中N元素的化合价由+2价降低到-3价,转移了5个电子,反应Ⅱ中N元素的化合价由-3价升高0价,转移了3个电子,故消耗的的质量比;
【小问3详解】
D的相对分子质量比C的相对分子质量大16,恰好是1个O原子的相等原子质量,说明D的分子式中比C多一个O原子,且E是酸,所以D是非金属元素的氧化物,根据所学知识判断,D若是SO3,C是SO2;则Y是氧气,B应是H2S,A是一种正盐,则A是硫化物,与酸反应产生硫化氢气体;若D是NO2,则C是NO,则B是NH3,氨气与氧气反应产生NO,所以A与强碱反应产生氨气,所以A是硫化铵,Y是氧气,Z是水;
①根据以上分析,A是;
②当X是强碱时,E是HNO3;B生成C的化学方程为;D生成E,,1个化合价降低,2个化合价升高,氧化剂与还原剂之比为;
【小问4详解】
混合气体发生的反应有NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O、2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O、N2O4+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O,由题意可知混合气体完全与NaOH反应生成NaNO3、NaNO2,产物中Na与N为1:1,反应物中N的总物质的量为(a+2b+c)mol,全部吸收最少消耗NaOH(a+2b+c)mol,浓度为mol·L-1。
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