内容正文:
毕节市第一中学2025学年高一下学期期中考试化学试卷
一、单选题(每题3分,共42分)
1.化学与生活、科技、社会发展息息相关,下列说法错误的是
A.单质硅具有半导体性能,可作计算机芯片
B.氨气易液化,气化时吸热,液氨可做为制冷剂
C.二氧化硫具有漂白性,可做纸浆的漂白剂
D.浓硫酸具有吸水性,可干燥氨气
2.下列叙述正确的有
①实验室中用加热分解来制取氨气
②、均不能用浓硫酸干燥
③常温下,通常用铝制容器盛放浓硫酸,是因为铝与浓硫酸不反应
④是两性氧化物
⑤化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能
⑥由可推知碳的非金属性比硅强
⑦燃煤加入生石灰能有效减少酸雨的形成及温室气体的排放
A.2项 B.3项 C.4项 D.5项
3.白磷的分子结构如图1,白磷转化为红磷的能量变化如图2,下列说法正确的是
A.白磷是共价晶体
B.该反应为吸热反应
C.加入催化剂,能减小反应焓变,加快反应速率
D.燃烧生成时,白磷放出的能量比红磷多
4.NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.12.5mL16mol/L浓硫酸与6.5g锌共热,转移的电子数等于0.2NA
B.标准状况下,44.8LNO与22.4LO2混合后,气体中分子总数为2NA
C.30gSiO2晶体中含有SiO2分子的数目为0.5NA
D.标准状况下,11.2LHF含有氟原子的数目为0.5NA
5.自然界中氮循环如图。下列有关叙述不正确的是
A.反应①和反应②均属于氮的固定
B.氢、氧元素也参与了自然界中的氮循环
C.反应④中每生成1molNO,消耗2molO2
D.反应③中氮元素被还原,反应⑤中氮元素被氧化
6.从海带中提取碘单质,工艺流程如图:
下列说法正确的是
A.含的滤液中加入稀硫酸和双氧水后,碘元素发生还原反应
B.碘水中加入得到碘的溶液,该操作为萃取,萃取剂也可以用酒精
C.最后一步蒸馏操作中,冷凝管中的冷凝水应从上口进,下口出
D.在最后得到的溶液中加入几滴淀粉溶液,溶液变蓝色
7.下列离子方程式书写正确的是
A.将过量SO2通入NaOH溶液中:
B.碳酸钙与稀盐酸反应:
C.氨水与盐酸反应:
D.二氧化氮与水反应:
8.某种含二价铜的微粒可用于汽车尾气催化脱硝。催化机理如图1所示,反应过程中不同态物质体系所具有的能量如图2所示。下列说法中错误的是
A.该脱硝过程总反应的
B.由状态④到状态⑤发生了氧化还原反应
C.总反应的化学方程式为
D.根据图2可知,中间态②、③、④对应的物质体系稳定性逐渐升高
9.已知固体溶于水放热,与体系相关的能量关系如图所示,下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
10.实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和净化装置)。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验,最合理的选项是
选项
a中的物质
b中的物质
c中收集的气体
d中的物质
A
浓氨水
B
浓硫酸(70%)
溶液
C
稀硝酸
溶液
D
浓盐酸
溶液
A.A B.B C.C D.D
11.如图所示原电池装置的总反应为,电池工作时灵敏电流计的指针向右偏转。下列说法正确的是
A.电极可为片
B.可为溶液,电池工作时向电极运动
C.负极反应为
D.电极的作用是提供得电子场所
12.下图是我国学者研发的高效过氧化氢−尿素电池的原理装置,该装置工作时,下列说法错误的是
A.极上的电势比极上低
B.向正极迁移的主要是,产物M主要为
C.极上发生反应:
D.负极电极反应方程式为
13.下列关于热化学反应的描述正确的是
A.HCl和NaOH反应的反应热ΔH=-57.3 kJ·mol-1,则H2SO4和Ba(OH)2反应的反应热ΔH=2×(-57.3) kJ·mol-1
B.甲烷的燃烧热ΔH=-890.3 kJ·mol-1,则CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH<-890.3 kJ·mol-1
C.CO(g)的燃烧热是283.0 kJ·mol-1,则2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)反应的ΔH=+566.0 kJ·mol-1
D.已知:500 ℃、30 MPa下,N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1;将3 mol H2和过量的N2在此条件下充分反应,会放出92.4 kJ热量
14.某反应由两步反应A→B→C完成,它的反应能量变化曲线如图所示。下列叙述正确的是
A.两步反应均为吸热反应
B.A→B的反应一定需要加热
C.三种物质中C最稳定
D.与的反应符合该变化趋势
二、非选择题(共4个小题,共58分)
15.某小组同学采用以下装置验证SO2的性质:
(夹持及加热装置略,试管1:紫色石蕊溶液,试管2: H2S 溶液,试管3:品红溶液,试管4:酸性KMnO4溶液,试管5: BaCl2溶液)。
(1)写出圆底烧瓶中发生反应的化学方程式 。
(2)经过实验,观察到如下实验现象:
①试管1中现象 。
②试管2中现象 ,写出反应的化学方程式: 。
③试管3中现象 , 说明SO2具有漂白性,证明该漂白的可逆性的实验操作方法是 。
(3)试管4中现象说明SO2还具有的性质是 ,反应离子方程式 。
16.为了探究原电池的工作原理,某研究性学习小组进行了如下实验。
(1)分别按图1中甲、乙所示装置进行实验,甲中两个烧杯中的溶液为同浓度的稀硫酸。
①以下叙述中正确的是 (填字母)。
A.甲中锌片是负极,乙中铜片是正极
B.两装置中铜片表面均有气泡产生
C.乙的外电路中电流方向Cu→Zn
D.如果将装置乙中锌片换成铁片,则电路中的电流方向不变
②在乙实验中,某同学发现不仅在铜片上有气泡产生,而且在锌片上也产生了气体,分析原因可能是 。
③在乙实验中,如果把硫酸换成硫酸铜溶液,可观察到正极 (填实验现象),其对应的电极反应式为 。
(2)某氢氧燃料电池装置如图2所示,a、b均为惰性电极。
①电池工作时,空气从 (填“A”或“B”)口通入。
②正极上的电极反应式为
(3)根据构成原电池的本质判断,下列化学(或离子)方程式正确且能设计成原电池的是____。
A.KOH+HCl=KCl+H2O B.Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+
C.Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ D.Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3↑
17.环境保护、绿色能源的使用是当今社会的热点问题
(1)对烟道气中的进行回收再利用具有较高的社会价值和经济价值。CO还原法:一定条件下,由和CO反应生成S和的能量变化如图所示,每生成64g ,该反应 (填“放出”或“吸收”)的热量为 kJ。
(2)近年来,研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
反应Ⅰ的热化学方程式为 。
(3)为消除汽车尾气中含有NO、、CO等气体,可采取:NO和CO在催化转换器中发生如下反应: ;
已知: ;CO的燃烧热为;
与CO发生反应的热化学方程式: (用、、表示)。
(4)工业上接触法生产硫酸的主要反应之一是:在一定的温度、压强和钒催化剂存在的条件下,被空气中的氧化为。是钒催化剂的活性成分,在对反应Ⅰ的催化循环过程中,经历了Ⅱ、Ⅲ两个反应阶段,反应Ⅱ为决速步,如下图所示:
化学键
能量/kJ/mol
a
b
c
①根据气体分子中1mol化学键断裂时需要吸收的能量数据,计算反应Ⅰ的 kJ/mol。
②反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中正反应活化能最小的是 。
18.高锰酸钾生产过程中产生的废锰渣(主要成分为、KOH和)可用于制备晶体,工艺流程如下:
已知:硫铁矿的主要成分为二硫化亚铁(,杂质不参与反应)。
回答下列问题:
(1)二硫化亚铁中S元素的化合价为 。
(2)滤渣A的主要成分是 (填化学式);“反应Ⅱ”生成、等物质的离子方程式为 。
(3)“反应Ⅲ”中还原剂和氧化剂物质的量之比为 ;加入作为氧化剂的优点是 。
(4)“调pH”时,验证已经沉淀完全的实验操作和现象为 。
(5)“蒸发结晶”时,应在 时停止加热。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】氨的性质及用途;浓硫酸的性质;硅和二氧化硅;二氧化硫的漂白作用
2.【答案】A
【知识点】氨的实验室制法;二氧化硫的性质;浓硫酸的性质;硅和二氧化硅
3.【答案】D
【知识点】吸热反应和放热反应;化学反应速率的影响因素
4.【答案】A
【知识点】氮的氧化物的性质及其对环境的影响;浓硫酸的性质;硅和二氧化硅;阿伏加德罗常数
5.【答案】D
【知识点】氮的固定;氧化还原反应;氧化还原反应的电子转移数目计算
6.【答案】D
【知识点】氧化还原反应;海水资源及其综合利用;蒸馏与分馏
7.【答案】D
【知识点】氮的氧化物的性质及其对环境的影响;离子方程式的书写
8.【答案】C
【知识点】化学反应中能量的转化;吸热反应和放热反应
9.【答案】C
【知识点】反应热和焓变;盖斯定律及其应用;反应热的大小比较;有关反应热的计算
【解析】【解答】A.Ca(OH)2固体电离是需要吸收热量的,所以 ΔH4>0,A选项是错误的;
B. ΔH3= ΔH1+ ΔH2,其表示的是Ca(OH)2固体溶于水,Ca(OH)2固体溶于水是放热的过程,所以ΔH3= ΔH1+ ΔH2<0,B选项是错误的;
C.断裂化学键需要吸收能量,所以ΔH3>0,但是CaO溶于水是放热的,ΔH2<0,所以 ,C选项是正确的;
D.结合盖斯定律,知: ΔH1+ ΔH 2-ΔH5- ΔH 6=ΔH4,则 ΔH 1+ΔH2 -ΔH4 -ΔH 5-ΔH6=0,D选项是错误的。
故答案为:C。
【分析】A.Ca(OH)2固体电离需要断键,断键是需要吸热的;
B.不同的固体溶于水,有的是放热的,有的是吸热的,还有的能量几乎不变;
C.断裂化学键需要吸收能量,所以ΔH3>0,但是CaO溶于水是放热的,ΔH2<0,所以 ;
D.根据盖斯定律知:化学反应的能量值与反应的过程无关,只与反应物和生成物的状态有关。
10.【答案】B
【知识点】常见气体制备原理及装置选择
11.【答案】D
【知识点】电极反应和电池反应方程式;原电池工作原理及应用
12.【答案】C
【知识点】电极反应和电池反应方程式;化学电源新型电池;原电池工作原理及应用
13.【答案】C
【知识点】燃烧热;中和热;热化学方程式
14.【答案】C
【知识点】化学反应中能量的转化;吸热反应和放热反应
15.【答案】(1)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
(2)溶液变为红色;溶液中产生淡黄色沉淀;2H2S+SO2=3S↓+2H2O;溶液褪色;加热
(3)还原性;2MnO+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO+4H+
【知识点】氧化还原反应方程式的配平;二氧化硫的性质;浓硫酸的性质;二氧化硫的漂白作用
【解析】【解答】(1)铜与浓硫酸反应的方程式 Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O 。
(2)圆底烧瓶内产生的SO2先后被通入紫色石蕊溶液、H2S 溶液、品红溶液、酸性KMnO4溶液、BaCl2溶液),SO2是酸性气体与水反应生成H2SO3,溶液显酸性,能使紫色石蕊溶液变化,则试管1中现象溶液变为红色;SO2具有氧化性,能氧化H2S生成S单质,则试管2中现象溶液中产生淡黄色沉淀,化学方程式为 2H2S+SO2=3S↓+2H2O ;SO2具有漂白性,能使品红溶液褪色,但褪色具有可逆性,加热后溶液又恢复红色。
(3)SO2具有还原性,能与酸性 KMnO4溶液发生氧化还原反应, KMnO4转化为Mn2+,Mn由+7价降低为+2价,SO2转化为SO,S由+4价升高至+6价,氧化还原反应中,升高化合价总数等于降低化合价总数,则离子方程式 2MnO+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO+4H+ 。
【分析】(1)铜与浓硫酸反应的方程式 Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O 。
(2)SO2是酸性气体与水反应生成H2SO3,溶液显酸性,能使紫色石蕊溶液变化;SO2具有氧化性,能氧化H2S生成S单质;SO2具有漂白性,能使品红溶液褪色,但褪色具有可逆性,加热后溶液又恢复红色。
(3)SO2具有还原性,能使酸性 KMnO4溶液褪色,根据氧化还原方程式的书写步骤书写方程式。
16.【答案】(1)CD;锌片不纯,锌与杂质构成原电池;有红色物质析出;Cu2+ + 2e- = Cu
(2)B;O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-
(3)B
【知识点】电极反应和电池反应方程式;化学电源新型电池;铜及其化合物;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】(1)①A.甲未形成闭合回路,不是原电池,A不符合题意;
B.甲未形成闭合回路,不是原电池,铜不与稀硫酸反应,表面无气泡,B不符合题意;
C.乙装置中Zn为负极,Cu为正极,外电路中电流从正极流向负极,C符合题意;
D.将装置乙中的Zn换成铁片,Fe金属活动性比Cu强,Fe作负极,Cu作正极,电路中电流方向不变,D符合题意;
②乙实验中,不仅铜片上有气泡,锌片表面上也产生了气泡,可能的原因是锌片不纯,锌与杂质构成原电池;
③乙实验中,硫酸换成硫酸铜,正极上Cu2++2e-=Cu,观察到有红色物质析出;
(2)①电子从a流向b,a为负极,b为正极,通入空气的一极为正极,空气从B口通入;
②正极上氧气得电子结合水生成氢氧根离子,电极反应式为 O2+ 2H2O + 4e- = 4OH- ;
(3) A.不是氧化还原反应,不能构成原电池,A不符合题意;
B.是氧化还原反应,有电子转移,可以构成原电池,B符合题意;
C.不是氧化还原反应,不能构成原电池,C不符合题意;
D.不是氧化还原反应,不能构成原电池,D不符合题意;
【分析】(1)①A.未形成闭合回路不是原电池;
B.铜不与稀硫酸反应;
C.外电路中电流从正极流向负极;
D.Fe金属活动性比Cu强,Fe作负极,Cu作正极;
②锌片不纯,锌与杂质构成原电池;
③正极反应式的判断;
(2)①电子从负极流向正极;
②正极上氧气得电子结合水生成氢氧根离子 ;
(3) 不是氧化还原反应,不能构成原电池,是氧化还原反应,有电子转移,可以构成原电池。
17.【答案】(1)放出;540
(2)
(3)
(4);反应Ⅲ
【知识点】反应热和焓变;热化学方程式;盖斯定律及其应用;活化能及其对化学反应速率的影响;有关反应热的计算
【解析】【解答】(1)由图可得,反应的热化学方程式为:2CO(g)+SO2(g)=2CO2(g)+S(s) △H=409-679=-270kJ/mol。每生成64g即2mol S(s)时,发生2mol反应,故放出2×270=540kJ能量。故第一空答案为:放出,第二空答案为:540;
(2)由图可得,反应Ⅰ为H2SO4(l)分解为SO2(g)、H2O(g)和O2(g)的反应。根据盖斯定律计算,有Ⅰ=-(Ⅱ+Ⅲ),即:2H2SO4(l)=2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g) △H=+551kJ/mol。故答案为:2H2SO4(l)=2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g) △H=+551kJ/mol;
(3)由于①:,
②:,
③:CO(g)+O2(g)=CO2(g) △H3,
则根据盖斯定律,NO2与CO发生的反应为:①-②+2③,故该反应△H=△H1-△H2+2△H3。故答案为:△H1-△H2+2△H3;
(4)①反应物总键能为(2a+b)kJ/mol,生成物的总键能为3c kJ/mol,故△H=(2a+b-3c)kJ/mol,故答案为:2a+b-3c;
②由于Ⅰ是直接反应,而Ⅱ、Ⅲ为催化反应的反应阶段,故Ⅰ正反应活化能最大。由于Ⅱ为决速步,故正反应活化能:Ⅱ>Ⅲ。综上所述,反应Ⅲ的正反应活化能最小,故答案为:反应Ⅲ。
【分析】(1)反应焓变=反应物活化能-生成物活化能。△H<0则反应放热,△H>0则反应吸热;
(2)根据盖斯定律,计算2H2SO4(l)=2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g)的焓变;
(3)根据燃烧热的定义(1mol的物质完全燃烧放出的热量)和盖斯定律计算;
(4)①反应焓变=反应物总键能-生成物总键能;
②催化剂能降低反应活化能,正反应活化能最大的反应阶段为决速步。
18.【答案】(1)-1
(2);
(3)2∶1;会转化为,氧化同时可以提高的产量
(4)取上层清液于试管中,滴入几滴KSCN溶液,溶液未变为血红色
(5)有大量晶体析出
【知识点】二价铁离子和三价铁离子的检验;蒸发和结晶、重结晶;制备实验方案的设计;离子方程式的书写;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】(1)FeS2中铁元素为+2价,根据化合物中化合价代数和为0原则可知S元素化合价为-1价,故答案为:-1;
(2)根据分析知滤渣A的主要成分是MnO2。反应Ⅱ中,硫铁矿中FeS2与MnO2反应,MnO2作氧化剂,Mn元素被还原生成Mn2+,FeS2作还原剂,S元素被氧化生成S单质,反应的离子方程式为:,故答案为:MnO2;;
(3)反应Ⅲ中,滤液2中Fe2+被MnO2氧化成Fe3+,MnO2作氧化剂被Fe2+还原成Mn2+,发生反应:,该反应中还原剂和氧化剂物质的量之比为2:1。用MnO2作氧化剂的好处是:MnO2会转化为MnSO4,在氧化Fe2+同时可以提高MnSO4的产量。故答案为:2:1;MnO2会转化为MnSO4,在氧化Fe2+同时可以提高的产量;
(4)Fe3+遇KSCN溶液呈血红色。验证Fe3+已经完全沉淀的实验操作和现象为:取上层清液于试管中,滴入几滴KSCN溶液,溶液未变为血红色,故答案为:取上层清液于试管中,滴入几滴KSCN溶液,溶液未变为血红色 ;
(5)MnSO4溶液经蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥可得到纯净的MnSO4晶体。在蒸发结晶时,有大量晶体析出时停止加热,故答案为:有大量晶体析出 。
【分析】废锰渣溶于硫酸,KOH溶解并被中和,Fe2O3溶解生成Fe2(SO4)3,MnO2不溶,过滤后滤渣A主要成分是MnO2。滤渣A中加入FeS2、H2SO4后,发生氧化还原反应,生成MnSO4、FeSO4、S等,滤液2中加入MnO2,目的是使Fe2+氧化成Fe3+,便于加入CaCO3调pH除去铁元素,Ca2+与反应生成CaSO4沉淀一并除去,过滤后滤液主要含有MnSO4,经过蒸发结晶后得到MnSO4晶体,据此答题。
(1)FeS2中铁为+2价,S为-1价;
(2)废锰渣溶于硫酸,KOH溶解并被中和,Fe2O3溶解生成Fe2(SO4)3,MnO2不溶,过滤后滤渣A主要成分是MnO2;
(3)反应Ⅲ中,滤液2中Fe2+与MnO2发生反应:;
(4)Fe3+遇KSCN溶液呈血红色;
(5)在蒸发结晶时,有大量晶体析出时停止加热。
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