内容正文:
雅安市2024-2025学年下期期末教学质量检测高一年级
化学试题
满分100分,考试时间为75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 S:32
一、单项选择题。(本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的)
1. 日常生活中的下列做法,主要目的与调控化学反应速率无关的是
A. 向门窗合页里注入机油 B. 在铁制品表面刷漆
C. 食品抽真空包装 D. 在温度较高的条件下发馒头
【答案】A
【解析】
【详解】A.向门窗合页注入机油的主要目的是润滑以减少摩擦,属于物理作用,与调控化学反应速率无关,A符合题意;
B.铁制品刷漆是为了隔绝氧气和水,减缓铁的氧化反应(生锈),属于调控反应速率,B不符合题意;
C.食品抽真空包装通过减少氧气浓度来抑制氧化反应和微生物繁殖,属于调控反应速率,C不符合题意;
D.高温下发馒头利用温度升高加快酵母菌的发酵速率,属于调控反应速率,D不符合题意;
故选A。
2. 下列资源利用中,在给定工艺条件下转化关系正确的是
A. 通过煤的干馏获得煤油 B. 通过石油的分馏得到乙烯
C. 通过油脂的皂化反应得到甘油 D. 通过纤维素的水解直接获得乙醇
【答案】C
【解析】
【详解】A.煤干馏主要产物是焦炭、煤焦油、煤气等,煤油属于石油分馏产物,A错误;
B.石油分馏仅分离出不同沸点的馏分(如汽油、柴油),乙烯需通过裂解制得,B错误;
C.油脂皂化反应是碱性条件下的水解,产物为甘油和高级脂肪酸盐,C正确;
D.纤维素水解生成葡萄糖,需进一步发酵才能生成乙醇,D错误;
答案选C。
3. 下列说法错误的是
A. 理想的新能源应具有资源丰富、可再生、对环境无污染等特点
B. 铅酸蓄电池、锂离子电池是生活中常见的二次电池
C. 锌锰干电池中,石墨棒作正极
D. 氢氧燃料电池的能量转化率高,可达100%
【答案】D
【解析】
【详解】A.新能源的核心特征包括资源可再生性和环境友好性,A正确;
B.铅酸蓄电池(如汽车电池)和锂离子电池(如手机电池)均为可充电的二次电池,B正确;
C.锌锰干电池中,锌壳作为负极,石墨棒作为正极,C正确;
D.燃料电池的能量转化受热力学第二定律限制,实际效率通常为40%-60%,“100%”的说法违背科学原理,D错误;
故答案选D。
4. 化学与人类社会可持续发展息息相关,下列说法错误的是
A. 制作水果罐头时加入抗氧化剂维生素C,维生素C体现氧化性
B. 部分金属可在高温下用焦炭、一氧化碳、氢气等物质还原金属化合物得到
C. 非处方药不需要凭医生处方,可自行购买,其包装上有“OTC”标识
D. 污水处理过程中加入混凝剂聚合氯化铝,可使污水中细小悬浮物聚集成大颗粒
【答案】A
【解析】
【详解】A.维生素C作为抗氧化剂,通过被氧化来防止食物氧化,因此体现还原性,而非氧化性,A错误;
B.焦炭、CO、H2等还原剂在高温下可还原金属氧化物得到金属,如炼铁,B正确;
C.非处方药标识为“OTC”,无需处方即可购买,C正确;
D.聚合氯化铝作为混凝剂,通过吸附使悬浮物聚沉,D正确;
故选A。
5. 在给定条件下,下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是
A. 硝酸制备:
B. HCl制备:NaCl溶液H2和Cl2 HCl
C. 冶炼铝:铝土矿Al2O3 AlCl3 Al
D. 硫酸工业:FeS2SO2H2SO4
【答案】B
【解析】
【详解】A.氮气与氧气在高温或放电条件下生成NO,而非直接生成NO2,因此第一步转化错误,A错误;
B.电解NaCl溶液生成H2和Cl2,二者点燃后生成HCl,两步转化均正确,B正确;
C.工业冶炼铝需电解熔融Al2O3,而AlCl3溶液电解无法得到金属铝,C错误;
D.SO2与水反应生成H2SO3,而非H2SO4,需催化氧化为SO3后再溶于水,D错误;
故答案选B。
6. 硫及其化合物部分转化关系如下图。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 标准状况下,11.2LSO2中原子总数为
B. ①②反应均为氧化还原反应,且只有硫元素的化合价发生变化
C. 反应①每消耗3.4gH2S,生成物中硫原子数目为
D. 反应②中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2
【答案】B
【解析】
【详解】A.标准状况下,11.2LSO2中原子总数为=1.5NA,故A错误;
B.反应①是SO2和H2S发生归中反应生成S,反应②是S与碱溶液在加热条件下发生歧化反应生成S2-和SO,都只有S元素的化合价发生变化,故B正确;
C.反应①为SO2+2H2S=3S↓+2H2O,每消耗68g硫化氢,会生成3mol S,则消耗3.4 g H2S,生成物中硫原子数目为0.15NA,故C错误;
D.②是S与碱溶液在加热条件下发生歧化反应生成S2-和SO,离子方程式为3S+6OH-=2S2-+SO+3H2O,3molS中有2mol降低,为氧化剂,1mol升高为还原剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:1故D错误;
答案选B。
7. 下列关于化学反应与能量的说法中,错误的是
A. 吸热反应不一定需要加热
B. 反应物总能量高于生成物的总能量,反应时向环境释放能量
C. 燃烧反应、酸碱中和反应是常见的放热反应
D. 金刚石转化为石墨是放热反应,说明金刚石比石墨稳定
【答案】D
【解析】
【详解】A.吸热反应指反应物总能量低于生成物总能量,不一定需要加热,A正确;
B.反应物总能量高于生成物总能量时,反应放热,B正确;
C.燃烧和酸碱中和均为典型放热反应,C正确;
D.金刚石转化为石墨放热,说明石墨能量更低更稳定,D错误;
答案选D。
8. 下列方程式与所给事实不相符的是
A. 把铜丝放入浓硝酸中:
B. 用5%的Na2SO4溶液能有效除去粗盐中的BaCl2:
C. 用焦炭还原石英砂制粗硅:
D. 海水提溴过程中,用氯气氧化苦卤得到溴单质:2Br-+Cl2=Br2+2Cl-
【答案】A
【解析】
【详解】A.浓硝酸与铜反应时,还原产物应为NO2,离子方程式为,故A错误;
B.通过反应生成BaSO4而除掉粗盐中Ba2+,离子方程式:,故B正确;
C.工业上用焦炭还原石英砂制粗硅,高温条件下反应生成硅和一氧化碳,化学方程式为,故C正确;
D.氯气能氧化溴离子生成Br2,离子方程式为2Br-+Cl2=Br2+2Cl-,故D正确;
答案选A。
9. 下列有关氮及其化合物说法错误的是
A. 氨溶于水的喷泉实验,证明氨气极易溶于水
B. 液氨气化时会吸收大量的热,所以液氨可用作制冷剂
C. N≡N断裂需要较多的能量,所以氮气化学性质很稳定
D. 浓硝酸保存在棕色试剂瓶中,原因是浓硝酸有挥发性
【答案】D
【解析】
【详解】A.氨溶于水的喷泉实验中,能形成喷泉是因为氨气极易溶于水,使烧瓶内压强迅速减小,外界大气压将水压入烧瓶形成喷泉,A正确;
B.液氨气化时会吸收大量的热,能使周围环境温度降低,所以液氨可用作制冷剂,B正确;
C.氮气分子中存在N≡N(氮氮三键),断裂N≡N需要较多的能量,所以氮气化学性质很稳定,C正确;
D.浓硝酸保存在棕色试剂瓶中,原因是浓硝酸见光易分解,而不是因为浓硝酸有挥发性,D错误;
故答案选D。
10. 下列关于电池的说法正确的是
A. 原电池工作时阳离子向负极移动
B. NaOH与H2SO4反应是放热反应,可以设计成原电池
C. 若NH4Cl电解质溶液中含有杂质Cu2+,会加速锌锰干电池负极的腐蚀
D. 原电池的电极材料一定是两种活泼性不同的金属
【答案】C
【解析】
【详解】A.原电池工作时,阳离子应移向正极,A错误;
B.NaOH与H2SO4的中和反应放热,但无元素化合价变化,无法设计成原电池,B错误;
C.Cu2+会与锌反应生成Cu,形成微型原电池加速锌的腐蚀,C正确;
D.原电池电极材料可为金属和导电非金属(如石墨),不一定是两种金属,D错误;
答案选C。
11. 丙烯酸(CH2=CH-COOH)是一种重要的化工原料,下列物质不能跟丙烯酸发生化学反应的是
A. 酸性KMnO4溶液 B. NaOH溶液
C. Na2CO3溶液 D. CuSO4溶液
【答案】D
【解析】
【分析】丙烯酸含羧酸基团(-COOH)和碳碳双键(C=C)。
【详解】A.双键可被酸性KMnO4氧化,反应生成羧酸或CO2,故A不符;
B.羧酸与NaOH中和,生成丙烯酸钠和水,故B不符;
C.羧酸酸性强于H2CO3,与Na2CO3反应释放CO2,故C不符;
D.CuSO4溶液中的Cu2+无法被弱酸(丙烯酸)还原,且丙烯酸铜可溶,无反应发生,故D符合;
故选D。
12. 下列物质中,水解的最终产物可以发生银镜反应的是( )
A. 蔗糖 B. 乙酸乙酯 C. 油脂 D. 蛋白质
【答案】A
【解析】
【详解】A. 发生银镜反应的说明含醛基,蔗糖水解产物含葡萄糖,故可以发生银镜反应,A正确;
B. 乙酸乙酯水解生成乙醇、乙酸或乙酸钠,不能发生银镜反应,B错误;
C 油脂水解生成高级脂肪酸或高级脂肪盐、甘油,不能发生银镜反应,C错误;
D 蛋白质水解生成氨基酸,不能发生银镜反应,D错误;
答案选A。
13. 某实验小组将6.0g冰醋酸、5.0mL浓硫酸、6.9g乙醇混合后注入大试管中,加热。下列对该实验描述正确的是
A. 该实验可制备乙酸乙酯8.8g B. 乙酸乙酯难溶于水,密度比水大
C. 浓硫酸作催化剂可加快反应速率 D. 研制新催化剂可以改变该反应的限度
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据反应物的量计算,理论产量为8.8 g,但酯化反应是可逆反应,实际产量必然低于理论值,A错误;
B.乙酸乙酯的密度比水小,会浮在水层上方,B错误;
C.浓硫酸作为催化剂可降低反应活化能,加快反应速率,C正确;
D.催化剂仅影响反应速率,不会改变反应的平衡状态(即限度),D错误;
故答案选C。
14. 科学家发现某些生物酶体系可以促进H+和e-的转移(如a、b和c),能将海洋中的转化为N2进入大气层,反应过程如图所示:
下列说法错误的是
A. 过程I中发生还原反应
B. 该过程对环境有较强的适应能力,在高温或强酸、强碱的条件下仍能高效转化
C. 过程Ⅱ中参与反应的
D. 过程I→Ⅲ的总反应为
【答案】B
【解析】
【详解】A.据图可知过程I中转化为NO,N元素化合价降低,发生还原反应,故A正确;
B.该过程是在生物酶体系作用下进行的,生物酶在高温或强酸、强碱的条件下会失去活性,从而不能高效转化,故B错误;
C.过程Ⅱ中发生的反应为,n(NO):n()=1:1,故C正确;
D.据图可知经过程Ⅰ→Ⅲ,和发生归中反应生成氮气和水,根据电子守恒、元素守恒可得总反应为,故D正确;
故答案为:B。
15. 下列探究影响化学反应速率因素的实验方案不合理的是
序号
影响因素
实验方案
A
温度
在两支大小相同的试管中均加入5mL5%H2O2溶液,待试管中均有适量气泡出现时,将两支试管同时分别浸入冷水和热水中,观察现象
B
浓度
常温下,在两支大小相同的试管中加入形状相同的锌片,再同时向上述两支试管中分别加入5mL0.5mol·L-1和5mL2.0mol·L-1硫酸,观察现象
C
催化剂(Fe3+)
相同温度下,在两支大小相同的试管中均加入5mL5%H2O2溶液,待试管中均有适量气泡出现时,向其中一支试管中加入1mL1.0mol·L-1FeCl3溶液,另一支试管不加任何试剂,观察现象
D
固体表面积
相同温度下,在两支大小相同的试管中均加入5mL1.0mol·L-1盐酸,再分别加入质量相同的大理石碎块和粉末,观察现象
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.实验通过改变温度观察H2O2分解速率,控制其他变量一致,设计合理,A正确;
B.使用不同浓度硫酸与锌反应,其他条件相同,浓度是唯一变量,设计合理,B正确;
C.加入FeCl3溶液会稀释H2O2浓度(总液量从5mL增至6mL),导致催化剂和浓度两个变量,无法单一验证催化剂影响,设计不合理,C错误;
D.通过改变大理石颗粒大小(表面积)观察反应速率,其他条件相同,设计合理,D正确;
答案选C。
二、非选择题。(本题共4个小题,共55分)
16. 有机物的结构简式有多种表示方法,例如2-丁醇的结构简式可表示为:CH3CH(OH)CH2CH3或等。花椒的麻味和香味是由多种分子组成的,乙酸芳樟酯(又名乙酸沉香酯)是花椒香味的重要成分之一,也是很多香料的重要成分,其结构简式是。
请回答下列问题:
(1)乙酸芳樟酯的分子式是___________。
(2)乙酸芳樟酯分子中含有的官能团是___________(填名称)。
(3)1mol乙酸芳樟酯与足量Br2/CCl4反应,最多可与___________molBr2反应;反应类型是___________。
(4)若要合成乙酸芳樟酯,需要用到酸的结构简式是___________。
(5)用表示乙酸芳樟酯结构简式的方法,写出在光照条件下异丁烷甲基上的一个氢原子被氯原子替代的化学方程式___________,反应类型是___________。
(6)某有机物的分子式比乙酸芳樟酯分子式少C7H10,能够跟金属钠和碳酸钠反应,且分子结构中有三个甲基,该有机物的结构简式是___________。
【答案】(1)C12H20O2
(2)酯基、碳碳双键 (3) ①. 2 ②. 加成反应
(4)CH3COOH (5) ①. +Cl2+HCl ②. 取代反应
(6)(CH3)3C-COOH
【解析】
【小问1详解】
根据乙酸芳樟酯的结构简式可推知,其分子式是C12H20O2;
【小问2详解】
乙酸芳樟酯()分子中含有的官能团是酯基、碳碳双键;
【小问3详解】
乙酸芳樟酯中存在2个碳碳双键,1mol乙酸芳樟酯与足量Br2/CCl4反应,最多可与2molBr2发生加成反应;反应类型是加成反应;
【小问4详解】
若要合成乙酸芳樟酯,需要用到酸是乙酸,其结构简式是CH3COOH;
【小问5详解】
用表示乙酸芳樟酯结构简式的方法,在光照条件下异丁烷甲基上的一个氢原子被氯原子替代的化学方程式为+Cl2+HCl,反应类型是取代反应;
【小问6详解】
某有机物的分子式比乙酸芳樟酯(C12H20O2)分子式少C7H10,则分子式为C5H10O2,能够跟金属钠和碳酸钠反应,且分子结构中有三个甲基,除三个甲基外还有两个碳,结合碳的价键,有一个不饱和度,故应该有一个羧基,该有机物的结构简式是(CH3)3C-COOH。
17. 煤化工产品在工业领域中有广泛的应用前景。
(1)煤与水蒸气生产水煤气的化学方程式为,在容积固定的密闭容器中发生上述反应,下列措施能加快反应速率的是___________(填写序号)。
A. 加入固体碳 B. 充入氩气增大压强
C. 及时分离CO D. 增大水蒸气浓度
(2)二甲醚(DME)被誉为“21世纪的清洁燃料”,制备二甲醚的主要原理如下:。在2L的密闭容器中合成二甲醚,CO、H2和CH3OCH3(部分产物未标出)的物质的量随时间变化的曲线如图所示:
①达到平衡时,H2的转化率为___________(提示:反应物A的转化率= ×100%)。
②从反应开始到10s,用CO表示的反应速率为___________。
③在容积固定的密闭容器中发生上述反应,能说明反应达到平衡状态的是___________。(填写序号)
A.v(CO)=3v(CH3OCH3) B.混合气体的平均相对分子质量不变
C.混合气体的密度不变 D.CO的含量保持不变
(3)可将二甲醚设计成燃料电池。如图为某二甲醚燃料电池的工作原理示意图。a、b均为多孔性Pt电极。请填空:
①a电极是电池的___________极,电极反应为___________。
②若该电池的能量转化率为80%,当参与反应的二甲醚为6.9g时,电路中通过的电子数目为___________。
【答案】(1)D (2) ①. 75% ②. 0.15mol·L-1·s-1 ③. BD
(3) ①. 负 ②. ③.
【解析】
【小问1详解】
A.加入固体碳,碳的浓度不变,反应速率不变,故A不选;
B.体积固定充入氩气,反应物浓度不变,则反应速率不变,故B不选;
C.分离CO生成物浓度减小,反应速率减小,故C不选;
D.增大水蒸气浓度能加快反应速率,故D选;
故答案为:D
【小问2详解】
①由图像可知,达到平衡时,H2的转化率为=75%;
②从反应开始到10s,∆n(CO)=5-2=3mol,用CO表示的反应速率为==0.15mol·L-1·s-1;
③A.没有描述反应速率的方向,无法确定正逆反应速率相等,因此无法说明反应达到平衡状态,故A不选;
B.反应总物质的量发生变化,混合气体总质量不变,则混合气体的平均相对分子质量是一变量,当其不变时,能说明反应达到平衡状态,故B选;
C.混合气体总质量不变,体积固定,则混合气体的密度一直不变,不能说明反应达到平衡状态,故C不选;
D.各物质浓度不再发生变化时,反应达到平衡,则 CO的含量保持不变,能说明反应达到平衡状态,故D选;
答案选BD;
【小问3详解】
①反应本质是二甲醚被氧气氧化,原电池负极发生氧化反应,二甲醚在负极放电,氧气在正极放电,b电极为正极,由图可知,a极为负极,二甲醚被氧化为碳酸根,a电极的电极反应式为;
②6.9g二甲醚的物质的量为,根据上述a极的反应式以及能量转化率为80%,可知电路中通过的电子为0.15mol=1.44mol,即1.44NA。
18. 海洋约占地球表面积的71%,综合利用海水可以制备食盐、纯碱、金属镁等物质,其流程如图所示:
(1)粗盐中含有Na2SO4、MgCl2、CaCl2等可溶性杂质。为制得纯净的NaCl晶体,粗盐溶解后,除去可溶性杂质所需试剂依次为:___________溶液(填写化学式,下同)、NaOH溶液、___________溶液、___________溶液。
(2)“X溶液”中溶质的主要成分为___________。
(3)往母液中加碱可沉淀Mg2+,工业上一般加入石灰乳而不加入NaOH溶液的主要原因为___________。
(4)从海水中提取的Mg可联合金红石(主要成分TiO2)冶炼金属钛,工艺流程如图所示:
①第I步在高温条件下进行,产物中有一种可燃性无色气体,则该步骤的化学方程式为___________。
②海绵钛除杂时得到的MgCl2可以循环使用,在上述工艺流程中还可循环使用的物质有___________(填化学式)。
③第Ⅱ步中钛的提取率在不同温度下随时间变化的曲线如图所示,工业实际生产中选择1000℃左右进行,请解释原因___________。
【答案】(1) ①. BaCl2 ②. Na2CO3 ③. HCl
(2)NH4Cl (3)石灰乳来源更广泛,价格更低廉
(4) ①. TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO ②. Mg、Cl2 ③. 800℃ Ti的提取率太低,1000℃和1500℃Ti提取率相差不大,从能源消耗的角度,反应适宜的温度为1000℃
【解析】
【分析】(1)~(3)海水蒸发得到淡水,冷却析出粗盐然后过滤得到粗盐和母液,粗盐进行提纯后配成NaCl溶液,向其中先通入NH3,后通入CO2后将析出NaHCO3晶体,过滤得到NaHCO3固体和X溶液,主要成分为NH4Cl,向母液中加入石灰乳得到白色沉淀Mg(OH)2,过滤得到Mg(OH)2固体,向固体中加入盐酸得到MgCl2溶液,蒸发浓缩,冷却结晶后过滤得到MgCl2·6H2O,在HCl气流中加热得到无水MgCl2,电解熔融的MgCl2制备Mg,向母液中加入Cl2,将Br-转化为Br2,经过一系列步骤可以从海水中提取溴单质,(4)TiO2、焦炭、氯气在高温条件下进行生成TiCl4,产物中有一种可燃性无色气体,该可燃性气体是CO,加入Mg还原TiCl4出Ti,氩气做保护气,电解熔融氯化镁得到镁和氯气,据此分析解题。
【小问1详解】
首先要把粗盐溶于水形成溶液,然后镁离子用氢氧根离子沉淀,加入过量的氢氧化钠可以将镁离子沉淀,硫酸根离子用钡离子沉淀,加入过量的氯化钡可以将硫酸根离子沉淀,至于先除镁离子,还是先除硫酸根离子都行,钙离子用碳酸根离子沉淀,除钙离子加入碳酸钠转化为沉淀,Ca2++=CaCO3↓,但是加入的碳酸钠要放在加入的氯化钡之后,这样碳酸钠会除去反应剩余的氯化钡,Ba2++=BaCO3↓,离子都沉淀了,再进行过滤,最后再加入盐酸除去反应剩余的氢氧根离子和碳酸根离子,最后经蒸发操作得到较纯净的氯化钠;故答案为:氯化钡溶液;碳酸钠溶液;HCl;
【小问2详解】
由分析可知,“X溶液”中溶质的主要成分为NH4Cl,故答案为:NH4Cl;
【小问3详解】
液中含有氯化镁,石灰乳的主要成分是氢氧化钙,氯化镁和氢氧化钙反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙,反应的化学方程式为Ca(OH)2+MgCl2=Mg(OH)2↓+CaCl2,工业上一般加入石灰乳而不加入NaOH溶液的主要原因为石灰乳的来源更广泛,价格更低廉,故答案为:石灰乳的来源更广泛,价格更低廉;
【小问4详解】
①第I步即TiO2、焦炭、氯气在高温条件下进行生成TiCl4,产物中有一种可燃性无色气体,该可燃性气体是CO,则I中反应的化学方程式为:TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO,故答案为:TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO;
②根据工艺流程,可循环使用的物质还有Mg、Cl2,故答案为:Mg、Cl2;
③根据Ⅱ中钛的提取率在不同温度下随时间变化的曲线,800℃Ti的提取率低,1000℃和1500℃Ti提取率相差不大,从能源消耗的角度,反应适宜的温度为1000℃,故答案为:800℃ Ti的提取率太低,1000℃和1500℃Ti提取率相差不大,从能源消耗的角度,反应适宜的温度为1000℃。
19. 煤燃烧后的烟气常含有SO2和,向大气中直接排放会造成酸雨、大气污染等环境问题。有效去除烟气中的SO2、是环境保护的重要课题。
(1)大气中的SO2主要来自于含硫化石燃料的燃烧,往燃煤中加生石灰可以减少SO2的排放,并得到可作建筑材料的CaSO4,该过程反应的化学方程式是___________。
(2)采用NaClO2的碱性溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫(去除硫的氧化物)、脱硝(去除氮的氧化物),在鼓泡反应器中通入含有SO2和的烟气,反应温度为323K,NaClO2溶液浓度为5×10-3mol·L-1.反应进行过程中测得某一时刻溶液中离子浓度如下表:
离子
c/(mol·L-1)
①由实验数据可知,脱硫反应速率___________脱硝反应速率(填“大于”或“小于”)。
②随着吸收反应的进行,吸收剂溶液的pH逐渐___________(填“升高”“不变”或“降低”),理由是:、___________(用离子方程式表示)。
(3)催化剂能显著改变化学反应速率,催化剂的活性受环境影响(如温度、酸碱性、比表面积等)。在有氧条件下,新型催化剂M能催化NH3与反应生成N2,将一定比例的O2、NH3和的混合气体,匀速混合气体通过装有催化剂M的反应器中反应(装置见图)。
测得相同反应时间内,的去除率随反应温度的变化曲线如图所示,在50℃~250℃范围内随着温度的升高,的去除率迅速上升的原因有___________;当反应温度高于380℃时,NO的去除率迅速下降的原因可能是___________(用化学方程式解释)。
(4)已知:2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O,。某化工厂每天约产生2000m3废气,其中NO2为主要有毒气体(不考虑),在洗气塔中利用NaOH溶液吸收废气中的NO2,每天约产生1000L吸收液。某兴趣小组为了检测废气中NO2的含量,取100mL该吸收液,逐滴加入0.05mol/L酸性高锰酸钾溶液,当滴入12.00mL时恰好完全反应。则该厂废气中NO2含量约为___________g/m3(提示:本题除外,不考虑其它可能与酸性高锰酸钾反应的物质)。
【答案】(1)
(2) ①. 大于 ②. 降低 ③.
(3) ①. 温度升高使去除反应速率增大;催化剂活性随温度升高而增大 ②.
(4)0.69
【解析】
【小问1详解】
煤燃烧时需不断鼓入空气,氧化钙、二氧化硫和氧气能反应生成硫酸钙,化学方程式为;
【小问2详解】
①由实验结果可知,在相同时间内硫酸根离子的浓度增加的多,因此脱硫反应速率大于脱硝反应速率;
②NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式为,NaClO2溶液脱硫过程中主要反应的离子方程式为,均要消耗OH-,故随着吸收反应的进行,吸收剂溶液的pH逐渐降低;
【小问3详解】
在50~250℃范围内随着温度的升高,NOx的去除率先迅速上升后上升缓慢,主要原因是在一定温度范围内催化剂活性较大,超过温度范围,催化剂活性降低,反应速率降低;当反应温度高于380℃时,NOx的去除率迅速下降,原因可能是氨气在该反应条件下与氧气反应生成NO,反应方程式为;
【小问4详解】
取100mL该吸收液,逐滴加入0.05mol/L酸性高锰酸钾溶液,当滴入12.00mL时恰好完全反应,n(KMnO4)=0.05mol/L0.012L=0.0006mol,根据方程式可以得出n(NO)=0.0006mol=0.0015mol,再根据方程式2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O,n(NO2)=0.003mol,质量为0.003mol=0.138g,则每m3中含有的NO2质量为=0.69g。
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雅安市2024-2025学年下期期末教学质量检测高一年级
化学试题
满分100分,考试时间为75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 S:32
一、单项选择题。(本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的)
1. 日常生活中的下列做法,主要目的与调控化学反应速率无关的是
A. 向门窗合页里注入机油 B. 在铁制品表面刷漆
C. 食品抽真空包装 D. 在温度较高的条件下发馒头
2. 下列资源利用中,在给定工艺条件下转化关系正确的是
A. 通过煤的干馏获得煤油 B. 通过石油的分馏得到乙烯
C. 通过油脂的皂化反应得到甘油 D. 通过纤维素的水解直接获得乙醇
3. 下列说法错误的是
A. 理想的新能源应具有资源丰富、可再生、对环境无污染等特点
B. 铅酸蓄电池、锂离子电池是生活中常见的二次电池
C. 锌锰干电池中,石墨棒作正极
D. 氢氧燃料电池的能量转化率高,可达100%
4. 化学与人类社会可持续发展息息相关,下列说法错误的是
A. 制作水果罐头时加入抗氧化剂维生素C,维生素C体现氧化性
B. 部分金属可高温下用焦炭、一氧化碳、氢气等物质还原金属化合物得到
C. 非处方药不需要凭医生处方,可自行购买,其包装上有“OTC”标识
D. 污水处理过程中加入混凝剂聚合氯化铝,可使污水中细小悬浮物聚集成大颗粒
5. 在给定条件下,下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是
A. 硝酸制备:
B. HCl制备:NaCl溶液H2和Cl2 HCl
C. 冶炼铝:铝土矿Al2O3 AlCl3 Al
D. 硫酸工业:FeS2SO2H2SO4
6. 硫及其化合物部分转化关系如下图。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 标准状况下,11.2LSO2中原子总数为
B. ①②反应均为氧化还原反应,且只有硫元素化合价发生变化
C. 反应①每消耗3.4gH2S,生成物中硫原子数目为
D. 反应②中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2
7. 下列关于化学反应与能量的说法中,错误的是
A. 吸热反应不一定需要加热
B. 反应物的总能量高于生成物的总能量,反应时向环境释放能量
C. 燃烧反应、酸碱中和反应是常见的放热反应
D. 金刚石转化为石墨是放热反应,说明金刚石比石墨稳定
8. 下列方程式与所给事实不相符的是
A. 把铜丝放入浓硝酸中:
B. 用5%的Na2SO4溶液能有效除去粗盐中的BaCl2:
C. 用焦炭还原石英砂制粗硅:
D. 海水提溴过程中,用氯气氧化苦卤得到溴单质:2Br-+Cl2=Br2+2Cl-
9. 下列有关氮及其化合物说法错误的是
A. 氨溶于水的喷泉实验,证明氨气极易溶于水
B. 液氨气化时会吸收大量的热,所以液氨可用作制冷剂
C. N≡N断裂需要较多的能量,所以氮气化学性质很稳定
D. 浓硝酸保存在棕色试剂瓶中,原因是浓硝酸有挥发性
10. 下列关于电池的说法正确的是
A. 原电池工作时阳离子向负极移动
B. NaOH与H2SO4反应是放热反应,可以设计成原电池
C. 若NH4Cl电解质溶液中含有杂质Cu2+,会加速锌锰干电池负极的腐蚀
D. 原电池的电极材料一定是两种活泼性不同的金属
11. 丙烯酸(CH2=CH-COOH)是一种重要的化工原料,下列物质不能跟丙烯酸发生化学反应的是
A. 酸性KMnO4溶液 B. NaOH溶液
C. Na2CO3溶液 D. CuSO4溶液
12. 下列物质中,水解最终产物可以发生银镜反应的是( )
A. 蔗糖 B. 乙酸乙酯 C. 油脂 D. 蛋白质
13. 某实验小组将6.0g冰醋酸、5.0mL浓硫酸、6.9g乙醇混合后注入大试管中,加热。下列对该实验描述正确的是
A. 该实验可制备乙酸乙酯8.8g B. 乙酸乙酯难溶于水,密度比水大
C. 浓硫酸作催化剂可加快反应速率 D. 研制新催化剂可以改变该反应的限度
14. 科学家发现某些生物酶体系可以促进H+和e-的转移(如a、b和c),能将海洋中的转化为N2进入大气层,反应过程如图所示:
下列说法错误的是
A. 过程I中发生还原反应
B. 该过程对环境有较强的适应能力,在高温或强酸、强碱的条件下仍能高效转化
C. 过程Ⅱ中参与反应的
D. 过程I→Ⅲ的总反应为
15. 下列探究影响化学反应速率因素的实验方案不合理的是
序号
影响因素
实验方案
A
温度
在两支大小相同的试管中均加入5mL5%H2O2溶液,待试管中均有适量气泡出现时,将两支试管同时分别浸入冷水和热水中,观察现象
B
浓度
常温下,在两支大小相同的试管中加入形状相同的锌片,再同时向上述两支试管中分别加入5mL0.5mol·L-1和5mL2.0mol·L-1硫酸,观察现象
C
催化剂(Fe3+)
相同温度下,在两支大小相同的试管中均加入5mL5%H2O2溶液,待试管中均有适量气泡出现时,向其中一支试管中加入1mL1.0mol·L-1FeCl3溶液,另一支试管不加任何试剂,观察现象
D
固体表面积
相同温度下,在两支大小相同的试管中均加入5mL1.0mol·L-1盐酸,再分别加入质量相同的大理石碎块和粉末,观察现象
A. A B. B C. C D. D
二、非选择题。(本题共4个小题,共55分)
16. 有机物的结构简式有多种表示方法,例如2-丁醇的结构简式可表示为:CH3CH(OH)CH2CH3或等。花椒的麻味和香味是由多种分子组成的,乙酸芳樟酯(又名乙酸沉香酯)是花椒香味的重要成分之一,也是很多香料的重要成分,其结构简式是。
请回答下列问题:
(1)乙酸芳樟酯的分子式是___________。
(2)乙酸芳樟酯分子中含有的官能团是___________(填名称)。
(3)1mol乙酸芳樟酯与足量Br2/CCl4反应,最多可与___________molBr2反应;反应类型是___________。
(4)若要合成乙酸芳樟酯,需要用到酸结构简式是___________。
(5)用表示乙酸芳樟酯结构简式的方法,写出在光照条件下异丁烷甲基上的一个氢原子被氯原子替代的化学方程式___________,反应类型是___________。
(6)某有机物的分子式比乙酸芳樟酯分子式少C7H10,能够跟金属钠和碳酸钠反应,且分子结构中有三个甲基,该有机物的结构简式是___________。
17. 煤化工产品在工业领域中有广泛的应用前景。
(1)煤与水蒸气生产水煤气的化学方程式为,在容积固定的密闭容器中发生上述反应,下列措施能加快反应速率的是___________(填写序号)。
A. 加入固体碳 B. 充入氩气增大压强
C. 及时分离CO D. 增大水蒸气浓度
(2)二甲醚(DME)被誉为“21世纪的清洁燃料”,制备二甲醚的主要原理如下:。在2L的密闭容器中合成二甲醚,CO、H2和CH3OCH3(部分产物未标出)的物质的量随时间变化的曲线如图所示:
①达到平衡时,H2的转化率为___________(提示:反应物A的转化率= ×100%)。
②从反应开始到10s,用CO表示的反应速率为___________。
③在容积固定的密闭容器中发生上述反应,能说明反应达到平衡状态的是___________。(填写序号)
A.v(CO)=3v(CH3OCH3) B.混合气体的平均相对分子质量不变
C.混合气体密度不变 D.CO的含量保持不变
(3)可将二甲醚设计成燃料电池。如图为某二甲醚燃料电池的工作原理示意图。a、b均为多孔性Pt电极。请填空:
①a电极是电池的___________极,电极反应为___________。
②若该电池的能量转化率为80%,当参与反应的二甲醚为6.9g时,电路中通过的电子数目为___________。
18. 海洋约占地球表面积的71%,综合利用海水可以制备食盐、纯碱、金属镁等物质,其流程如图所示:
(1)粗盐中含有Na2SO4、MgCl2、CaCl2等可溶性杂质。为制得纯净的NaCl晶体,粗盐溶解后,除去可溶性杂质所需试剂依次为:___________溶液(填写化学式,下同)、NaOH溶液、___________溶液、___________溶液。
(2)“X溶液”中溶质的主要成分为___________。
(3)往母液中加碱可沉淀Mg2+,工业上一般加入石灰乳而不加入NaOH溶液的主要原因为___________。
(4)从海水中提取的Mg可联合金红石(主要成分TiO2)冶炼金属钛,工艺流程如图所示:
①第I步在高温条件下进行,产物中有一种可燃性无色气体,则该步骤的化学方程式为___________。
②海绵钛除杂时得到的MgCl2可以循环使用,在上述工艺流程中还可循环使用的物质有___________(填化学式)。
③第Ⅱ步中钛的提取率在不同温度下随时间变化的曲线如图所示,工业实际生产中选择1000℃左右进行,请解释原因___________。
19. 煤燃烧后的烟气常含有SO2和,向大气中直接排放会造成酸雨、大气污染等环境问题。有效去除烟气中的SO2、是环境保护的重要课题。
(1)大气中的SO2主要来自于含硫化石燃料的燃烧,往燃煤中加生石灰可以减少SO2的排放,并得到可作建筑材料的CaSO4,该过程反应的化学方程式是___________。
(2)采用NaClO2的碱性溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫(去除硫的氧化物)、脱硝(去除氮的氧化物),在鼓泡反应器中通入含有SO2和的烟气,反应温度为323K,NaClO2溶液浓度为5×10-3mol·L-1.反应进行过程中测得某一时刻溶液中离子浓度如下表:
离子
c/(mol·L-1)
①由实验数据可知,脱硫反应速率___________脱硝反应速率(填“大于”或“小于”)。
②随着吸收反应的进行,吸收剂溶液的pH逐渐___________(填“升高”“不变”或“降低”),理由是:、___________(用离子方程式表示)。
(3)催化剂能显著改变化学反应速率,催化剂的活性受环境影响(如温度、酸碱性、比表面积等)。在有氧条件下,新型催化剂M能催化NH3与反应生成N2,将一定比例的O2、NH3和的混合气体,匀速混合气体通过装有催化剂M的反应器中反应(装置见图)。
测得相同反应时间内,的去除率随反应温度的变化曲线如图所示,在50℃~250℃范围内随着温度的升高,的去除率迅速上升的原因有___________;当反应温度高于380℃时,NO的去除率迅速下降的原因可能是___________(用化学方程式解释)。
(4)已知:2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O,。某化工厂每天约产生2000m3废气,其中NO2为主要有毒气体(不考虑),在洗气塔中利用NaOH溶液吸收废气中的NO2,每天约产生1000L吸收液。某兴趣小组为了检测废气中NO2的含量,取100mL该吸收液,逐滴加入0.05mol/L酸性高锰酸钾溶液,当滴入12.00mL时恰好完全反应。则该厂废气中NO2含量约为___________g/m3(提示:本题除外,不考虑其它可能与酸性高锰酸钾反应的物质)。
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