精品解析：上海市徐汇中学2024-2025学年高一下学期期末考试 化学试题

徐汇中学2024学年高一年级第二学期 期末考试 化学试卷 相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Na-23 Zn-65 S-32 注意：选择类试题中，标注“不定项”的试题，每小题有1~2个正确选项，只有1个正确选项的，多选不给分，有2个正确选项的，漏选1个给一半分，错选不给分；未特别标注的试题，每小题只有1个正确选项。请把答案写在答题卷上，写在试卷上不得分。 一、元素周期表 元素周期表揭示了物质世界的内在结构和统一性，体现了科学发现的系统性和逻辑性。 1. 我国导航卫星的“心脏”使用的是铷原子钟。其中铷的一种同位素原子符号为，通过该符号无法推断出的信息是 A. Rb元素的相对原子质量 B. Rb元素在周期表中的位置 C. Rb元素的原子序数 D. Rb元素的核外电子排布 2. 下列化合物中，负离子和正离子的半径之比最大的是 A. KBr B. KF C. NaI D. NaCl 3. 能用于比较硫、氯两种元素非金属性强弱的是 A. 熔点：S>Cl2 B. 酸性：HClO>H2SO3 C. 相对原子质量：Cl>S D. 气态氢化物稳定性：HCl>H2S 4. 下列叙述正确的是 A. 最高正价： B. 非金属性： C. 原子半径： D. 氧化性： 5. 如表为元素周期表的一部分，表中所列字数编号分别代表对应的化学元素。 （1）图中所示元素中，可用作半导体材料的是______（填元素符号，下同），属于过渡元素的是______。 （2）b元素可形成各类丰富的化合物，写出b与a形成的一种最简单化合物的结构式______。 （3）j元素的氧化物有着不同的颜色和性质：七彩丹霞地貌的岩层呈红色是因为______（填化学式，下同）；而建筑用的青砖是在还原气氛中形成，含有______。 （4）d、h元素中，金属性更强是______（填元素符号），请从原子结构角度解释其原因______。 （5）已知e的三种天然稳定同位素的相对原子质量和丰度分别如下表，则e元素的相对原子质量为______（列出计算式并计算，结果保留3位小数）。 同位素e-1 同位素e-2 同位素e-3 相对原子质量 27.977 28.976 29.974 丰度 92.23% 4.67% 3.10% （6）d与q的最高价氧化物对应的水化物之间能相互反应，写出该反应的离子方程式______。 （7）已知元素Se在f的下一周期，与f同族。依据元素周期律推测： ①Se属于______（填“金属”或“非金属”）元素。 ②Se的最高价氧化物对应的水化物的化学式是______。 ③气态氢化物的热稳定性：H2Se______（填“强于”或“弱于”）HCl。 二、金属及其化合物 种类繁多的金属及其化合物在人类的生产生活中有着极其重要的作用。 6. 合金是常用的材料。下列产品不属于合金制品的是 A. 铁锅 B. 金属门窗 C. 不锈钢餐具 D. 水银温度计 7. 下列物质中，不能由金属跟非金属单质直接化合得到的是 A Na2O2 B. NaCl C. FeCl2 D. Fe3O4 8. 下列金属，可以用碳进行冶炼的是 A. B. C. D. 钠及其化合物在基础化工和高科技领域都有无可替代的重要性，对推动现代社会的发展贡献巨大。 9. Na原子的结构示意图为______。 10. Na2O2可作供氧剂，写出Na2O2与CO2反应的化学方程式______。 11. 采用空气和为原料可直接制备。空气与熔融金属反应前需依次通过___________、___________(填序号)。 a．浓硫酸　　　b．饱和食盐水　　　c．溶液　　　d．溶液 铝具有质地轻、强度高、可塑性强、耐腐蚀等优点，广泛应用于航空航天、汽本制造与食品包装。 12. 下列措施可以加快铝与稀硫酸化学反应速率的是 A. 铝片改为铝粉 B. 加入少量蒸馏水 C. 加入少量硫酸铜溶液 D. 加入少量饱和硫酸钠溶液 13. 请回答下列问题。 （1）小H用铝粉和Fe2O3做铝热反应实验，得到了一块黑灰色物质。为证明其中含有金属铝，她设计了一个简单试管实验。该实验所用试剂是______（填化学式）。 （2）小X同学推测灰黑色物质中还含有Fe2O3，为此他设计如下实验：取一小块样品投入到稍过量稀硫酸中，向反应后的混合液中滴加物质甲的溶液，观察到溶液颜色未变红，证明黑灰色物质中不含Fe2O3。则物质甲是______（填化学式）。 （3）你认为小X的实验方案是否合理？______（填“合理”或“不合理”）。理由为______。（用离子方程式说明） 三、甲烷的性质 甲烷是重要的能源与化工原料，具有较高的经济价值和广泛的应用场景。 14. 甲烷分子的结构是一个正四面体，下列叙述中，能证明的理由是 A. 甲烷中四根共价键性质相同 B. 碳原子与四个氢原子的距离一样 C. CH3Cl分子只有一种 D. CH2Cl2分子只有一种 15. 下列关于甲烷和烷烃的说法不正确的是 A. 甲烷不能使酸性KMnO4溶液褪色 B. 天然气、沼气、煤层气的主要成分是甲烷 C. 甲烷是矿井的安全威胁之一 D. 相同质量的烷烃完全燃烧时，甲烷的耗氧量最低 16. 某课外活动小组利用如图所示装置探究CH4和Cl2反应。 （1）CH4和Cl2发生反应条件是______，反应类型为______，假设甲烷与氯气反应充分，且只产生一种有机物，请写出化学方程式______。 （2）若题目中甲烷与氯气的体积之比为1：1，则得到的产物为______。 A. CH3Cl HCl B. CCl4 HCl C. CH3Cl CH2Cl2 D. CH3Cl CH2Cl2 CHCl3 CCl4 HCl （3）经过几个小时的反应后，U形管右端的水柱变化是______。 A. 升高 B. 降低 C. 不变 D. 无法确定 （4）若水中含有Na2SiO3，则在U形管左端会观察到______。 （5）右端玻璃管的作用是______。 四、资源化利用二氧化硫 资源化利用二氧化硫，一方面能保护环境，另一方面能提高经济效益，具有深远意义。 17. 下列生产、生活活动中，不易产生的是 A. 燃放鞭炮 B. 火力发电 C. 火山爆发 D. 海水晒盐 18. 将SO2气体通入KIO3淀粉溶液，溶液先变蓝后褪色。此过程中SO2表现出 A. 漂白性 B. 氧化性和漂白性 C. 还原性 D. 还原性和漂白性 19. 工业中可用含SO2的冶炼烟气为原料生产硫酸，在下图装置中完成“SO2转化”工序。使用该装置实现了 A. 充分利用热能 B. 防止形成酸雾 C. 加速转化SO2 D. 获取纯净SO3 20. 恒压时，SO2和O2在起始浓度c(SO2)=c(O2)=2.0×10-2mol/L时发生反应：2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)，测得不同温度下SO2的平衡转化率见图。有关说法正确的是 A. 若a点使用了催化剂，则b点未使用催化剂 B. 该反应吸热 C. 若将起始n(SO2)和n(O2)变为原来的一半，图象发生改变 D. T1℃时，平衡常数 21. 处理SO2尾气时，工业上先用NaOH溶液吸收SO2，再用CaO使NaOH再生： （1）写出NaOH溶液吸收SO2方程式_______。 （2）CaO在水中存在如下转化：、。从平衡移动的角度，简述上述过程中NaOH再生的原理_______。 22. 一种SO2的联除与H2O2的制备协同进行的装置如下图所示（在电场作用下，双极膜中间层的H2O解离为OH-和H+，并向两极迁移）。 若有标准状况下2.24LSO2被脱除，可以制备H2O2______mol。 五、合成氨技术发展 工业合成氨对全球农业产生了深远影响，使得大规模生产化肥成为可能，极大地提高了粮食产量。 23. 符合合成氨工业生产实际的是 A. 增大N2的浓度有利于N2提高转化率 B. 温度选择500℃有利于平衡正移 C. 催化剂能提高反应物的转化率 D. 液化氨气正反应速率减慢 24. 工业合成氨反应在催化剂表面的反应历程及能量变化如图所示，下列说法正确的是 A. 增大压强，①→②之间的能量差值会增大 B. 合成氨的正逆反应的焓变相同 C. 合成氨的过程是吸热反应 D. 若使用催化剂，生成等量的NH3需要的时间更短 25. 合成氨工业中原料气（H2、N2和少量CO的混合气）在进入合成塔前常用Cu（NH3）2Ac溶液来吸收原料气中的CO，该反应的，化学方程式为： （1）必须除去原料气中的CO的原因是______。 （2）吸收CO后的溶液经过适当处理又可再生，再生的适宜条件是______。 A. 高温低压 B. 高温高压 C. 低温低压 D. 低温高压 （3）已知合成氨反应，根据下表数据，计算X＝______ 化学键 H-H N-H 键能 946.0 436.0 X （4）一定温度下，下列可以作为判断上述合成氨反应达到平衡状态的依据是______。 A. 气体的压强不变 B. C. K不变 D. 容器内气体的密度不变 （5）合成氨反应的化学平衡常数K与温度T的关系如下所示： T/℃ 200 300 400 K K1 K2 0.5 ①比较K1、K2的大小，K1______K2（填“＜”“＞”或“＝”），说明原因______。 ②400℃时，反应的化学平衡常数的值为______，当测得、和物质的量分别为和时，则该反应的______（填“＜”、“＞”或“＝”）。 26. 以氯化镁为原料合成的流程示意如下。 相关数据如下： 物质 熔点/℃ 沸点/℃ 与N2反应温度/℃ 分解温度/℃ Mg 649 1090 ＞300 Mg3N2：＞800 （1）上述固氮的适宜温度范围是______。 A. 100~300℃ B. 500~600℃ C. 700~800℃ D. 900~1000℃ （2）若试剂a选用H2O进行转氨，写出转氨过程发生的化学方程式________。 （3）研究发现，选用H2O进行转氨时，从体系中分离出NH3较困难，故改用HCl气体，发现能产生NH3，且产物MgCl2能直接循环利用，但NH3的收率较低，原因是______。（用化学方程式说明） 27. 以氧化镁为载体，化学链方法分解氯化铵制NH3的工艺如下图所示 （1）有研究表明，“释氨”反应分两步进行： i ii ①已知反应i温度越高，越有利于NH4Cl分解，则a______0（选填“＞”或“＜”）。 ②用含a、b的代数式表示“释氨”总反应的＝______。 （2）其他条件不变，分别改变NH4Cl或MgO固体粒径大小，“释氨”速率随固体粒径的影响如下图所示。据此判断，“释氨”的两步反应中对总反应速率影响较大是______。（填“反应i”或“反应ii”） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 徐汇中学2024学年高一年级第二学期 期末考试 化学试卷 相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Na-23 Zn-65 S-32 注意：选择类试题中，标注“不定项”的试题，每小题有1~2个正确选项，只有1个正确选项的，多选不给分，有2个正确选项的，漏选1个给一半分，错选不给分；未特别标注的试题，每小题只有1个正确选项。请把答案写在答题卷上，写在试卷上不得分。 一、元素周期表 元素周期表揭示了物质世界的内在结构和统一性，体现了科学发现的系统性和逻辑性。 1. 我国导航卫星的“心脏”使用的是铷原子钟。其中铷的一种同位素原子符号为，通过该符号无法推断出的信息是 A. Rb元素的相对原子质量 B. Rb元素在周期表中的位置 C. Rb元素的原子序数 D. Rb元素的核外电子排布 【答案】A 【解析】 【分析】原子符号左上角为质量数，左下角为质子数，质量数=质子数+中子数，核外电子数=核内质子数=核电荷数，则Rb的原子序数为37，质量数为85。 【详解】A．相对原子质量是指以一个碳-12原子质量的作为标准，任何一种原子的平均原子质量跟一个碳-12原子质量的的比值，根据该符号无法推断Rb元素的相对原子质量，故A符合题意； B．由上述分析可知，Rb的原子序数为37，则Rb位于第五周期第ⅠA族，故B不符合题意； C．原子符号左上角为质量数，左下角为质子数，质子数=原子序数，则Rb的原子序数为37，故C不符合题意； D．Rb原子序数为37，位于第五周期第ⅠA族，则其核外有5个电子层，每一层的电子数分别为2、8、18、8、1，故D不符合题意； 故答案选A。 2. 下列化合物中，负离子和正离子的半径之比最大的是 A. KBr B. KF C. NaI D. NaCl 【答案】C 【解析】 【详解】电子层数越多，离子半径越大，则负离子半径：I->Br->Cl->F-，阳离子半径：K+>Na+，负离子和正离子的半径之比最大，则负离子半径应最大，正离子半径应最小，因此题给物质中，NaI的负离子和正离子的半径之比最大； 故答案选C。 3. 能用于比较硫、氯两种元素非金属性强弱的是 A. 熔点：S>Cl2 B. 酸性：HClO>H2SO3 C. 相对原子质量：Cl>S D. 气态氢化物稳定性：HCl>H2S 【答案】D 【解析】 【详解】A．单质的沸点属于物理性质，与元素的非金属性无关，不能判断非金属性强弱，故A不符合； B．最高价氧化物对应的水化物酸性越强，其元素的非金属性越强，可以判断非金属性强弱，其它含氧酸不满足，故B不符合； C．相对原子质量不能判断元素非金属强弱，故C不符合； D．非金属性越强，简单氢化物稳定性越强，所以气态氢化物稳定性HCl＞H2S能比较Cl、S元素非金属性强弱，故D符合； 故选D。 4. 下列叙述正确的是 A. 最高正价： B. 非金属性： C. 原子半径： D. 氧化性： 【答案】D 【解析】 【详解】A．P、S、Cl原子最外层电子数分别为5、6、7，最高正价数等于其最外层电子数，则得到最高正价：P＜S＜Cl，故A正确； B．同周期元素，从左到右非金属性逐渐增强，非金属性：，B错误； C．同主族元素，从上到下原子半径逐渐增大，原子半径：，C错误； D．同主族元素，从上到下非金属逐渐减弱，同周期元素，从左到右非金属性逐渐增强，氧化性：，D正确； 故选D。 5. 如表为元素周期表的一部分，表中所列字数编号分别代表对应的化学元素。 （1）图中所示元素中，可用作半导体材料的是______（填元素符号，下同），属于过渡元素的是______。 （2）b元素可形成各类丰富的化合物，写出b与a形成的一种最简单化合物的结构式______。 （3）j元素的氧化物有着不同的颜色和性质：七彩丹霞地貌的岩层呈红色是因为______（填化学式，下同）；而建筑用的青砖是在还原气氛中形成，含有______。 （4）d、h元素中，金属性更强的是______（填元素符号），请从原子结构角度解释其原因______。 （5）已知e的三种天然稳定同位素的相对原子质量和丰度分别如下表，则e元素的相对原子质量为______（列出计算式并计算，结果保留3位小数）。 同位素e-1 同位素e-2 同位素e-3 相对原子质量 27.977 28.976 29.974 丰度 92.23% 4.67% 3.10% （6）d与q的最高价氧化物对应的水化物之间能相互反应，写出该反应的离子方程式______。 （7）已知元素Se在f的下一周期，与f同族。依据元素周期律推测： ①Se属于______（填“金属”或“非金属”）元素。 ②Se的最高价氧化物对应的水化物的化学式是______。 ③气态氢化物的热稳定性：H2Se______（填“强于”或“弱于”）HCl。 【答案】（1） ①. Si ②. Fe （2） （3） ①. ②. （4） ①. K ②. Na、K为同主族元素，随原子序数递增，原子半径增大，失电子能力增强，金属性增强 （5）(27.977×92.23%)+(28.976×4.67%)+(29.974×3.10%)=28.082 （6） （7） ①. 非金属 ②. ③. 弱于 【解析】 【分析】a为H，b为C，c为O，d为Na，q为Al，e为Si，f为S，g为Cl，h为K，i为Ca，j为Fe， 【小问1详解】 半导体材料通常指硅、锗等，故可用作半导体材料的是Si；过渡元素指周期表第3~12族列。铁（Fe）位于第Ⅷ族，属于过渡元素； 【小问2详解】 b为C（碳），a为H（氢），形成的最简单化合物为甲烷，结构式为：； 【小问3详解】 j为Fe（铁），其氧化物呈红棕色，是丹霞地貌红色的主要成因；青砖在还原气氛（缺氧环境）中烧制，铁氧化物被还原为（四氧化三铁，黑色或青黑色），赋予青砖颜色； 【小问4详解】 金属性更强的是：K，原因：d为Na（钠，第3周期）、h为K（钾，第4周期）。同主族元素，从上到下电子层数增加，原子半径增大，核对最外层电子引力减弱，失电子能力增强，故金属性K > Na； 【小问5详解】 e为Si。相对原子质量按同位素质量与丰度加权平均计算：计算式=(27.977×92.23%)+(28.976×4.67%)+(29.974×3.10%)=(27.977×0.9223)+(28.976×0.0467)+(29.974×0.0310)=28.082； 【小问6详解】 d为Na（钠），其最高价氧化物对应水化物为NaOH，q为Al，因Al的最高价氧化物对应水化物Al(OH)3（两性氢氧化物）能与NaOH反应，离子方程式为：； 【小问7详解】 ①f为S（硫，第16族），Se（硒）在S的下一周期（第4周期），同属第16族。同主族元素从上到下非金属性减弱，但Se仍为非金属； ②Se最高价态为+6（同S），最高价氧化物对应的水化物为硒酸：。 ③ H2Se热稳定性弱于HCl，原因：同主族元素从上到下，非金属性减弱，气态氢化物热稳定性降低。非金属性S > Se，故H2Se稳定性弱于H2S，更弱于HCl（Cl非金属性强于S）。 二、金属及其化合物 种类繁多的金属及其化合物在人类的生产生活中有着极其重要的作用。 6. 合金是常用的材料。下列产品不属于合金制品的是 A. 铁锅 B. 金属门窗 C. 不锈钢餐具 D. 水银温度计 【答案】D 【解析】 【详解】A．制铁锅材料中含有铁、碳等元素，属于合金，故A不选； B．制金属门窗的材料中主要含有铝、硅或铁、C等元素，属于铝合金或铁合金等，故B不选； C．不锈钢中主要含有铁、镍、镉等元素，属于合金，故C不选； D．水银温度计中的水银为汞单质，不是合金，故D选； 故选D。 7. 下列物质中，不能由金属跟非金属单质直接化合得到的是 A. Na2O2 B. NaCl C. FeCl2 D. Fe3O4 【答案】C 【解析】 【详解】A. 过氧化钠可由钠和氧气在加热条件下直接化合得到； B. 氯化钠可由钠和氯气在加热条件下直接化合得到； C. 氯化亚铁无法由金属跟非金属单质直接化合得到，铁和氯气在加热条件下会生成氯化铁； D. 四氧化三铁可由铁和氧气在点燃条件下直接化合得到； 故答案选C。 8. 下列金属，可以用碳进行冶炼是 A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】工业上采用电解熔融的NaCl来冶炼金属钠，电解熔融的MgCl2来冶炼金属镁，电解熔融的Al2O3来冶炼金属铝，冶炼金属铁为C+O2CO2、C+CO22CO、Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，故答案为：D。 钠及其化合物在基础化工和高科技领域都有无可替代的重要性，对推动现代社会的发展贡献巨大。 9. Na原子的结构示意图为______。 【答案】 【解析】 【详解】Na原子的核电荷数为11，核外有11个电子，原子的结构示意图：。 10. Na2O2可作供氧剂，写出Na2O2与CO2反应的化学方程式______。 【答案】 【解析】 【详解】与CO2反应生成，可作供氧剂，反应化学方程式为：。 11. 采用空气和为原料可直接制备。空气与熔融金属反应前需依次通过___________、___________(填序号)。 a．浓硫酸　　　b．饱和食盐水　　　c．溶液　　　d．溶液 【答案】 ①. c ②. a 【解析】 【详解】钠能与空气中的氧气、水、二氧化碳等反应，制备过氧化钠，先用氢氧化钠除去空气中的二氧化碳，再用浓硫酸干燥空气，所以空气与熔融金属反应前需依次通过溶液、浓硫酸。 铝具有质地轻、强度高、可塑性强、耐腐蚀等优点，广泛应用于航空航天、汽本制造与食品包装。 12. 下列措施可以加快铝与稀硫酸化学反应速率的是 A. 铝片改为铝粉 B. 加入少量蒸馏水 C. 加入少量硫酸铜溶液 D. 加入少量饱和硫酸钠溶液 【答案】AC 【解析】 【详解】A．铝片改为铝粉，增大反应物接触面积，反应速率加快，A正确； B．加入蒸馏水稀释硫酸，降低H+浓度，反应速率减慢，B错误； C．硫酸铜与铝反应生成铜，形成Al-Cu原电池，加快反应速率，C正确； D．饱和硫酸钠溶液稀释硫酸，H+浓度降低，反应速率减慢，D错误； 故选AC。 13. 请回答下列问题。 （1）小H用铝粉和Fe2O3做铝热反应实验，得到了一块黑灰色物质。为证明其中含有金属铝，她设计了一个简单试管实验。该实验所用试剂是______（填化学式）。 （2）小X同学推测灰黑色物质中还含有Fe2O3，为此他设计如下实验：取一小块样品投入到稍过量稀硫酸中，向反应后的混合液中滴加物质甲的溶液，观察到溶液颜色未变红，证明黑灰色物质中不含Fe2O3。则物质甲是______（填化学式）。 （3）你认为小X的实验方案是否合理？______（填“合理”或“不合理”）。理由为______。（用离子方程式说明） 【答案】（1）NaOH （2）KSCN （3） ①. 不合理 ②. 【解析】 【分析】金属铝具有特殊的化学性质，它能与NaOH溶液反应产生氢气，而铝热反应生成的铁不与NaOH溶液反应。Fe2O3与稀硫酸反应会生成Fe3+，Fe3+能与KSCN溶液反应使溶液变红。若黑灰色物质中含有金属铝，铝粉会与稀硫酸反应生成Al3+，同时铝还能与Fe3+发生反应，如果有铁生成也会反应，这样就会消耗Fe3+，即使原物质中有Fe2O3，滴加KSCN溶液也可能观察不到溶液变红的现象。 【小问1详解】 铝与NaOH溶液反应产生氢气，所以可以用NaOH溶液来检验黑灰色物质中是否含有金属铝。 【小问2详解】 Fe2O3与稀硫酸反应会生成Fe3+，Fe3+能与KSCN溶液反应使溶液变红。所以常用KSCN溶液检验Fe3+，进而检验是否有Fe2O3。 【小问3详解】 若黑灰色物质中含有金属铝，铝粉会与稀硫酸反应生成Al3+，同时铝还能与Fe3+发生反应，，如果有铁生成也会反应，这样就会消耗Fe3+，即使原物质中有Fe2O3，滴加KSCN溶液也可能观察不到溶液变红的现象，所以小X的实验方案不合理。 三、甲烷的性质 甲烷是重要的能源与化工原料，具有较高的经济价值和广泛的应用场景。 14. 甲烷分子的结构是一个正四面体，下列叙述中，能证明的理由是 A. 甲烷中四根共价键性质相同 B. 碳原子与四个氢原子的距离一样 C. CH3Cl分子只有一种 D. CH2Cl2分子只有一种 【答案】D 【解析】 【详解】A．无论甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构，还是平面正方形结构，甲烷中四根共价键性质都相同，选项A不符合； B．无论甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构，还是平面正方形结构，碳原子和四个氢原子的距离都一样，选项B不符合； C．无论甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构，还是平面正方形结构，CH3Cl分子都只有一种，选项C不符合； D．若甲烷是平面正方形结构，CH2Cl2有两种结构：相邻或者对角线上的H被Cl取代，而实际上甲烷的二氯代物只有一种，因此甲烷是正四面体结构，选项D符合； 答案选D。 15. 下列关于甲烷和烷烃的说法不正确的是 A. 甲烷不能使酸性KMnO4溶液褪色 B. 天然气、沼气、煤层气的主要成分是甲烷 C. 甲烷是矿井的安全威胁之一 D. 相同质量的烷烃完全燃烧时，甲烷的耗氧量最低 【答案】D 【解析】 【详解】A．甲烷结构稳定，常温下不与酸性KMnO4溶液反应，A正确； B．天然气、沼气、煤层气的主要成分均为甲烷，B正确； C．矿井中甲烷浓度过高易引发爆炸，是安全威胁，C正确； D．甲烷（CH4）含氢量最高，相同质量时耗氧量最大，而非最低，D错误； 故选D。 16. 某课外活动小组利用如图所示装置探究CH4和Cl2的反应。 （1）CH4和Cl2发生反应条件是______，反应类型为______，假设甲烷与氯气反应充分，且只产生一种有机物，请写出化学方程式______。 （2）若题目中甲烷与氯气的体积之比为1：1，则得到的产物为______。 A. CH3Cl HCl B. CCl4 HCl C. CH3Cl CH2Cl2 D. CH3Cl CH2Cl2 CHCl3 CCl4 HCl （3）经过几个小时的反应后，U形管右端的水柱变化是______。 A. 升高 B. 降低 C. 不变 D. 无法确定 （4）若水中含有Na2SiO3，则在U形管左端会观察到______。 （5）右端玻璃管的作用是______。 【答案】（1） ①. 光照 ②. 取代反应 ③. （2）D （3）B （4）白色胶状沉淀生成 （5）平衡气压 【解析】 【分析】甲烷和氯气在光照条件下可以发生取代反应生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物和HCl气体。 【小问1详解】 根据分析，甲烷和氯气在光照条件下发生取代反应；假设甲烷与氯气反应充分，且只产生一种有机物，则该有机物为CCl4，化学方程式为。 【小问2详解】 若甲烷与氯气的体积之比为1：1，由于甲烷和氯气在光照条件下逐步发生取代反应，则得到的产物为CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl，答案选D。 【小问3详解】 经过几个小时的反应后，消耗甲烷和氯气，且生成的HCl能够溶于水，则反应中气体的总物质的量减少，压强减小，U形管右端的玻璃管中水柱降低，答案选B。 【小问4详解】 若水中含有Na2SiO3，则生成的HCl能够溶于水与Na2SiO3发生复分解反应生成H2SiO3沉淀和NaCl，因此在U形管左端会观察到有白色胶状沉淀生成。 【小问5详解】 右端玻璃管和大气相通，可平衡气压。 四、资源化利用二氧化硫 资源化利用二氧化硫，一方面能保护环境，另一方面能提高经济效益，具有深远意义。 17. 下列生产、生活活动中，不易产生的是 A. 燃放鞭炮 B. 火力发电 C. 火山爆发 D. 海水晒盐 【答案】D 【解析】 【详解】A．炸药中含有硫，燃放鞭炮易产生，故不选A； B．火力发电需要燃煤，煤炭燃烧能生成，故不选B； C．火山爆发产生二氧化硫、硫化氢等气体，故不选C；， D．海水晒盐是物理变化，不产生二氧化硫，故选D； 选D。 18. 将SO2气体通入KIO3淀粉溶液，溶液先变蓝后褪色。此过程中SO2表现出 A. 漂白性 B. 氧化性和漂白性 C. 还原性 D. 还原性和漂白性 【答案】C 【解析】 【详解】将二氧化硫气体通入KIO3淀粉溶液，溶液先变蓝后褪色，说明先生成碘，碘继续与二氧化硫反应生成HI和硫酸，发生I2+SO2+2H2O=H2SO4+2HI，反应中二氧化硫表现还原性。故答案为C。 19. 工业中可用含SO2的冶炼烟气为原料生产硫酸，在下图装置中完成“SO2转化”工序。使用该装置实现了 A. 充分利用热能 B. 防止形成酸雾 C. 加速转化SO2 D. 获取纯净SO3 【答案】AC 【解析】 【详解】A．SO2催化氧化为SO3时，催化剂在较高温度下才能表现出较强的催化能力，吸收SO3时，低温有利于SO3的吸收，所以将生成SO3放出的热量传递给SO2和O2的混合气，可充分利用热能，A正确； B．在吸收SO3时，利用98.3%的浓硫酸吸收SO3，可防止形成酸雾，与本段工序无关，B不正确； C．将催化氧化产生的热量传递给SO2和O2的混合气，一方面可升高温度，另一方面可提高催化性能，有利于加速转化SO2，C正确； D．SO2催化氧化生成SO3的反应为可逆反应，不可能获取纯净的SO3，D不正确； 故选AC。 20. 恒压时，SO2和O2在起始浓度c(SO2)=c(O2)=2.0×10-2mol/L时发生反应：2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)，测得不同温度下SO2的平衡转化率见图。有关说法正确的是 A. 若a点使用了催化剂，则b点未使用催化剂 B. 该反应吸热 C. 若将起始n(SO2)和n(O2)变为原来的一半，图象发生改变 D. T1℃时，平衡常数 【答案】D 【解析】 【详解】A.使用催化剂，能改变化学反应速率，但不影响化学平衡，若使用催化剂，a点二氧化硫转化率和b点应相同，故A错误； B.升高温度，平衡向吸热反应方向移动，由图可知，升高温度，二氧化硫的转化率减小，说明平衡向逆反应方向移动，该反应为放热反应，故B错误； C.恒压时，将起始n(SO2)和n(O2)变为原来的一半，与原平衡为恒压等效平衡，二氧化硫的转化率不变，故C错误； D.由题给数据可建立如下三段式： T1℃时，平衡常数K=，故D正确； 故选D。 21. 处理SO2尾气时，工业上先用NaOH溶液吸收SO2，再用CaO使NaOH再生： （1）写出NaOH溶液吸收SO2的方程式_______。 （2）CaO在水中存在如下转化：、。从平衡移动的角度，简述上述过程中NaOH再生的原理_______。 【答案】（1） （2）向溶液加入后，，浓度减小，平衡正向移动，浓度增大，实现再生。 【解析】 【小问1详解】 为酸性氧化物，能与溶液反应，用溶液吸收的方程式为：； 【小问2详解】 用溶液吸收所得溶液溶液，加入，发生反应，，，浓度减小，平衡正向移动，浓度增大，实现再生。 22. 一种SO2的联除与H2O2的制备协同进行的装置如下图所示（在电场作用下，双极膜中间层的H2O解离为OH-和H+，并向两极迁移）。 若有标准状况下2.24LSO2被脱除，可以制备H2O2______mol。 【答案】0.1 【解析】 【详解】如图所示，通入的一极（b）为负极，负极区SO2转变为亚硫酸根后失电子生成 硫酸根，负极区总反应：，通入的一极（a）为正极，发生反应：，结合两极反应，根据得失电子守恒，。 五、合成氨技术发展 工业合成氨对全球农业产生了深远影响，使得大规模生产化肥成为可能，极大地提高了粮食产量。 23. 符合合成氨工业生产实际的是 A. 增大N2的浓度有利于N2提高转化率 B. 温度选择500℃有利于平衡正移 C. 催化剂能提高反应物的转化率 D. 液化氨气正反应速率减慢 【答案】D 【解析】 【详解】A．增大N2的浓度会降低氮气的转化率，故A错误； B．该反应为放热反应，高温不利于平衡正向移动，采用高温为了提高反应速率，故B错误； C．催化剂只能加快反应速率，不影响平衡移动，不改变转化率，故C错误； D．液化氨气，降低的生成物的浓度，使平衡正向移动，正反应速率逐渐减小，故D正确； 故选：D。 24. 工业合成氨反应在催化剂表面的反应历程及能量变化如图所示，下列说法正确的是 A. 增大压强，①→②之间的能量差值会增大 B. 合成氨的正逆反应的焓变相同 C. 合成氨的过程是吸热反应 D. 若使用催化剂，生成等量的NH3需要的时间更短 【答案】D 【解析】 【详解】A、①→②之间的能量差值只与状态①②中物质的能量有关，增大压强，各物质的能量不变，则①→②之间的能量差值不变，A错误； B、根据图像，状态①中物质的能量高于状态③中物质的能量，合成氨的正反应为放热反应，△H<O；则合成氨的逆反应△H>O，焓变不相同，B错误； C、根据图像，状态①中物质的能量高于状态③中物质的能量，合成氨为放热反应，C错误； D、使用催化剂，化学反应速率加快，则生成等量的NH3需要的时间更短，D正确； 答案选D。 25. 合成氨工业中原料气（H2、N2和少量CO的混合气）在进入合成塔前常用Cu（NH3）2Ac溶液来吸收原料气中的CO，该反应的，化学方程式为： （1）必须除去原料气中的CO的原因是______。 （2）吸收CO后的溶液经过适当处理又可再生，再生的适宜条件是______。 A. 高温低压 B. 高温高压 C. 低温低压 D. 低温高压 （3）已知合成氨反应，根据下表数据，计算X＝______。 化学键 H-H N-H 键能 946.0 436.0 X （4）一定温度下，下列可以作为判断上述合成氨反应达到平衡状态的依据是______。 A. 气体的压强不变 B. C. K不变 D. 容器内气体的密度不变 （5）合成氨反应的化学平衡常数K与温度T的关系如下所示： T/℃ 200 300 400 K K1 K2 0.5 ①比较K1、K2的大小，K1______K2（填“＜”“＞”或“＝”），说明原因______。 ②400℃时，反应的化学平衡常数的值为______，当测得、和物质的量分别为和时，则该反应的______（填“＜”、“＞”或“＝”）。 【答案】（1）防止催化剂中毒 （2）A （3）390.8 （4）A （5） ①. ＞ ②. 合成氨反应 （放热），升高温度时，平衡向逆反应方向移动，平衡常数K减小 ③. 2 ④. ＞ 【解析】 【小问1详解】 在合成氨反应中，使用的铁触媒催化剂对CO非常敏感。CO会吸附在催化剂表面，使其失活（中毒），导致反应效率降低。因此，必须预先除去原料气中的少量CO，以保证催化剂的活性，故答案为：防止催化剂中毒； 【小问2详解】 吸收CO的反应为：，该反应放热，且气体体积减小（有CO气体参与）。再生是上述反应的逆反应（吸热、气体体积增加）。根据勒夏特列原理：升高温度有利于吸热反应（逆反应）。降低压力有利于气体体积增加的反应（逆反应）。因此，再生的适宜条件是高温低压，故答案为A； 【小问3详解】 反应焓变  等于反应物键能总和减去生成物键能总和。反应物键能总和：；生成物键能总和：，反应为放热，，，解得：，； 【小问4详解】 A.在恒温恒容条件下，压强与气体总物质的量成正比。若压强不变，则气体总物质的量不变，表明反应达到平衡，A正确； B. ：平衡时，用不同物质表示的正逆反应速率应满足计量系数比，即 （或 ）。此处  不满足平衡条件，B错误； C. 平衡常数K只与温度有关，温度不变时K恒定，不能判断是否达到平衡，C错误； D. 密度 。恒容容器中气体总质量不变，密度始终不变，不能作为平衡判据，D错误； 综上，只有A正确； 【小问5详解】 ①，原因：合成氨反应 （放热），升高温度时，平衡向逆反应方向移动，平衡常数K减小。K1对应200℃，K2对应300℃，温度升高，K减小，； ②正反应（合成氨）在400℃的平衡常数K = 0.5，逆反应  的平衡常数 ；对于逆反应，反应商 。平衡常数  ，Q < K'，说明反应正向（）进行，故 ；故答案为：＞；合成氨反应 （放热），升高温度时，平衡向逆反应方向移动，平衡常数K减小；2；＞。 26. 以氯化镁为原料合成的流程示意如下。 相关数据如下： 物质 熔点/℃ 沸点/℃ 与N2反应温度/℃ 分解温度/℃ Mg 649 1090 ＞300 Mg3N2：＞800 （1）上述固氮的适宜温度范围是______。 A. 100~300℃ B. 500~600℃ C. 700~800℃ D. 900~1000℃ （2）若试剂a选用H2O进行转氨，写出转氨过程发生的化学方程式________。 （3）研究发现，选用H2O进行转氨时，从体系中分离出NH3较困难，故改用HCl气体，发现能产生NH3，且产物MgCl2能直接循环利用，但NH3的收率较低，原因是______。（用化学方程式说明） 【答案】（1）C （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据表中数据，镁的熔点为649℃，分解温度＞800℃，该反应温度应为：700~800℃，故选C。 【小问2详解】 与反应生成，反应方程式为：； 【小问3详解】 改用HCl气体，发现能产生NH3，且产物MgCl2能直接循环利用，但与HCl气体发生反应：，使的收率较低。 27. 以氧化镁为载体，化学链方法分解氯化铵制NH3的工艺如下图所示 （1）有研究表明，“释氨”反应分两步进行： i ii ①已知反应i温度越高，越有利于NH4Cl分解，则a______0（选填“＞”或“＜”）。 ②用含a、b的代数式表示“释氨”总反应的＝______。 （2）其他条件不变，分别改变NH4Cl或MgO固体粒径大小，“释氨”速率随固体粒径的影响如下图所示。据此判断，“释氨”的两步反应中对总反应速率影响较大是______。（填“反应i”或“反应ii”） 【答案】（1） ①. > ②. a+b （2）反应ii 【解析】 【分析】由图可知，在350℃分解为和，与反应得到，在600℃时分解为与，循环利用。 【小问1详解】 ①已知反应i温度越高，越有利于分解，说明升高温度反应正向进行，正反应为吸热反应，，即；②“释氨”总反应可以由反应i与反应ii相加得到，则根据盖斯定律，总反应的。 【小问2详解】 由图可知，颗粒大小不同，对“释氨”速率影响较大，而颗粒大小不同，对“释氨”速率影响不大，故对总反应速率影响较大的是有参加的第ii步反应。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$