精品解析：上海市南洋模范中学2024-2025学年高一下学期期末考试化学试题

2024学年第二学期南模中学高一年级期末考试 化学学科 等级考 (本次考试时间60分钟，满分100分) 考生注意： 1.本考试设试卷和答题纸两部分，所有答题必须涂或写在答题纸上； 2.答题前，考生务必在答题纸上将学校、姓名及考生号填写清楚，并在规定的区域填涂相关信息。答题时客观题用2B铅笔涂写，主观题用黑色水笔填写； 3.客观题中，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。 相对原子质量： 一、元素周期律(本题共25分) 下图是元素周期表的一部分，表中所列的①～⑨分别代表一种元素。 1. 元素⑦在周期表中的位置为___________。 2. 元素③原子的最外层电子排布式为___________。 3. 比较元素②与⑧的非金属性强弱(用化学方程式表示)：___________。 4. 下列有关As的说法错误的是___________(不定项)。 A. 在化合物中最高正化合价为 B. 简单氢化物的化学式为 C. 最高价氧化物对应水化物的酸性比硫酸强 D. 单质在常温下是气体 5. 元素①②组成的某种化合物可将碱性废水中的(C元素为价)氧化，生成碳酸盐和氨气，相应反应的离子方程式为___________。 6. 比较元素④⑤⑥的金属性强弱： (1)取一支试管，加入2mL 溶液，再取一支试管，加入2mL 溶液；向两支试管中分别逐滴加入 NaOH溶液，都产生了白色沉淀。由此可以得出的结论是：___________。 (2)为了更完整地比较出三种元素的金属性强弱，还需要补充的实验：___________。(写明必要的实验步骤、现象以及结论) 7. 工业上，用焦炭在高温条件下还原二氧化硅得到含有少量杂质的粗硅： (1)请写出得到少量粗硅的化学反应方程式：___________，该反应是否___________(选填A表示“是”或B表示“否”)可以证明碳元素的非金属性强于硅元素。 (2)为验证硅酸与碳酸的酸性强弱，某实验小组设计了实验装置如图，B中盛放固体，A中盛放盐酸，C中盛放硅酸钠溶液，实验老师指出该实验装置有一处缺陷，请你更正：___________。 8. 比较元素③和⑨形成的简单氢化物的稳定性，并用共价键的相关知识进行解释：___________。 【答案】1. 第三周期第ⅣA族 2. 3. （） 4. CD 5. 6. ①. 、均为白色沉淀 ②. 向上述两个试管中逐滴加入溶液，观察沉淀是否溶解；若溶液中沉淀不溶解，溶液中沉淀溶解，说明碱性，金属性Mg＞Al ；再取一支试管，加入2mL溶液，向试管中逐滴加入溶液，无沉淀，说明可溶，根据金属性越强，对应氢氧化物碱性越强（或对应氢氧化物越难溶，金属性越弱），得出金属性Na＞Mg＞Al 7. ①. ②. B ③. 在B和C之间增加一个盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶 8. 稳定性，H-F键的键长比H-Cl键短，原子核对共用电子对的吸引力越强，键能也就越大，共价键越牢固，对应的分子越稳定 【解析】 【分析】根据元素周期表位置确定各元素：①为H、②为O、③为F、④为Na、⑤为Mg、⑥为Al、⑦为Si、⑧为S、⑨为Cl 【1题详解】 元素⑦是Si，在周期表中位于第三周期第ⅣA族； 【2题详解】 元素③是F，原子最外层电子排布式为； 【3题详解】 单质氧化性越强对应元素非金属性越强，，说明非金属性强于；，能置换出中的，说明非金属性强于； 【4题详解】 A．As最外层5个电子，化合物中最高正价为+5，A正确； B．As化合价负价为-3，则简单氢化物为，B正确； C．非金属性S＞As，最高价氧化物对应水化物酸性，C错误； D．同主族，从上往下单质熔沸点增大，P单质常温下是固体，则As单质常温下是固体，D错误； 综上，答案是CD； 【5题详解】 元素①（H）、②（O）组成的化合物可氧化，离子方程式为； 【6题详解】 (1)加入溶液都产生白色沉淀，说明、均白色沉淀； (2)向上述两个试管中逐滴加入溶液，观察沉淀是否溶解；若溶液中沉淀不溶解，溶液中沉淀溶解，说明碱性，金属性Mg＞Al ；再取一支试管，加入2mL溶液，向试管中逐滴加入溶液，无沉淀，说明可溶，结合前面，根据金属性越强，对应氢氧化物碱性越强（或对应氢氧化物越难溶，金属性越弱），得出金属性Na＞Mg＞Al； 【7题详解】 (1)工业制粗硅反应：；非金属性强弱的比较通常是根据元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱，或者单质与氢气化合的难易程度、氢化物的稳定性等。该反应是在高温条件下的特殊反应，不是利用最高价氧化物对应水化物的酸性来比较，所以不能证明碳元素的非金属性强于硅元素，应选B；(2)盐酸具有挥发性，A中盐酸与B中反应生成的中会混有气体，也能与C中硅酸钠溶液反应生成硅酸沉淀，会干扰碳酸与硅酸酸性强弱的验证。所以需要在B和C之间增加一个盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶，饱和碳酸氢钠溶液可以吸收气体（），且不与反应； 【8题详解】 元素③（F）和⑨（Cl）形成简单氢化物分别是和，稳定性；从共价键角度看，共价键的稳定性与键能有关，键能越大，共价键越牢固，对应的分子越稳定。氟原子半径比氯原子小，H-F键的键长比H-Cl键短。键长越短，原子核对共用电子对的吸引力越强，键能也就越大。因此H-F键比H-Cl键更稳定，导致HF分子比分子更稳定。 二、碳酸亚铁晶体制备(本题共20分) 碳酸亚铁晶体：白色固体，难溶于水，可用作阻燃剂，补血剂等。某兴趣小组探究的制取，进行如下实验： 实验 试剂 现象 胶头滴管 试管 溶液 溶液 实验1：产生白色沉淀并迅速变为灰绿色，5min后出现明显的红褐色沉淀。 溶液 溶液 实验2：产生白色沉淀及少量气泡，2min后出现明显的灰绿色 9. 甲同学认为相同浓度时溶液碱性：溶液___________溶液(选填A表示“大于”，B表示“等于”或C表示“小于”)，因此实验1白色沉淀中有更多的。 10. 请补充甲同学认为白色沉淀最终出现明显红褐色的原因：___________(用化学方程式说明)。 11. 实验2产生白色沉淀的原因之一可用如下反应表示，请补全反应： ______________________ 请运用平衡移动的原理解释实验2中产生少量气泡的原因：___________。 查阅资料：①碳酸亚铁干燥品在空气中稳定，湿品在空气中缓慢氧化为。 ②溴麝香草酚蓝是一种酸碱指示剂，变色范围如下表： pH范围 <6.0 6.0～7.6 >7.6 溶液颜色 黄 浅绿 蓝 学习小组改进了实验装置，如下图所示： 12. 试剂a是___________。 13. 打开活塞K，依据___________现象，判断三颈烧瓶中溶液呈中性，关闭活塞K。滴加溶液，产生白色沉淀，过滤、洗涤、干燥，得到晶体，装瓶贴标签保存。 14. 乙同学忘记关闭活塞K，则产率___________(选填A表示“偏高”，B表示“偏低”或C表示“等于”)。 15. 装置D的作用是：___________。 16. 一年后，标签为的试剂瓶中试剂呈茶色，丙同学为检验试剂是否完全变质，取少量样品于试管中，加足量稀硫酸充分溶解，___________(请补充完整操作、现象、结论)。 【答案】9. A 10. 11. ①. ②. CO2 ③. 溶液中存在平衡：，与溶液反应生成白色沉淀时，浓度降低，平衡正向移动，同时碳酸分解生成CO2气体 12. 饱和溶液 13. 溶液由蓝色变为浅绿色 14. B 15. 避免空气中的氧气进入C装置，防止被氧化 16. 滴加少量酸性溶液，若溶液紫红色褪去，则试剂未完全变质，反之，则完全变质 【解析】 【分析】溶液碱性强于溶液，与溶液反应生成白色沉淀中有更多的，则选用溶液与溶液反应制备；改进的实验装置中，装置A为碳酸钙和稀盐酸反应制得CO2气体，装置B为除去CO2中混有的HCl杂质，可以选用饱和溶液除杂，再将CO2通入装置C中反应生成，装置D可以隔绝空气中氧气进入C装置。 【9题详解】 相同浓度时溶液碱性：溶液碱性强于溶液，则前者浓度大，与溶液反应生成白色沉淀中有更多的，答案为A。 【10题详解】 易被空气中氧气氧化为红褐色，因此甲同学认为白色沉淀最终出现明显红褐色，化学方程式为。 【11题详解】 实验2中溶液中存在平衡：，与溶液反应生成白色沉淀时，浓度降低，平衡正向移动，同时碳酸分解还会生成CO2气体，离子方程式为。 【12题详解】 根据分析，试剂a为饱和溶液； 【13题详解】 根据溴麝香草酚蓝变色pH范围，通入二氧化碳后，溶液若变为中性，溶液由蓝色变为浅绿色。 【14题详解】 若未关闭活塞K，持续通入二氧化碳，生成的将进一步反应被消耗，产率降低，答案为B。 【15题详解】 根据分析，装置D在末端，其作用是避免空气中的氧气进入C装置，防止被氧化。 【16题详解】 若完全变质，则不存在，可设计实验：取少量样品于试管中，加足量稀硫酸充分溶解，滴加少量酸性溶液，若溶液紫红色褪去，则试剂未完全变质，反之，则完全变质。 三、弱电解质(本题共18分) 弱电解质有许多，如：醋酸、碳酸、氢氰酸、一水合氨、氢氧化铝、氢氧化铜等。25℃时，醋酸、碳酸、氢氰酸的电离平衡常数如下表： 化学式 HCN 电离平衡常数 17. 25℃时，pH相等的三种溶液①溶液、②溶液、③NaCN溶液，浓度由大到小的顺序为___________。 A. ①②③ B. ①③② C. ③②① D. ②③① 18. 25℃时，向NaCN溶液中通入少量，反应的离子方程式为___________。 19. 将浓度为的HCN与 NaOH溶液等体积混合，充分反应后混合溶液中___________(选填A表示“大于”、B表示“等于”或C表示“小于”)，结合所学知识与必要数据，解释原因：___________。 20. 用蒸馏水稀释的醋酸，下列各式表示的数值随水量的增加而增大的是___________。 A. B. C. D. 用 NaOH分别滴定25.00mL 盐酸和25.00mL 醋酸，滴定过程中pH变化曲线如下图所示： 21. 滴定前三种溶液中水电离程度的大小关系为___________(A表示“ NaOH”、B表示“25.00mL 盐酸”、C表示“25.00mL 醋酸”)。 A. A>B>C B. A=B<C C. A=B>C D. A<B<C 22. 由图中数据可判断滴定盐酸的pH变化曲线为下图，判断的理由如下(答出2点)： ⅰ.起始未滴加NaOH溶液时，___________。 ⅱ.___________。 23. 室温下，向 的NaOH溶液中逐滴加入的醋酸至溶液恰好呈中性，消耗醋酸，计算此时醋酸的电离常数___________(用含本题中字母的式子表示)。 【答案】17. B 18. 19. ①. 小于 ②. 充分反应后得到等浓度的NaCN和HCN溶液；的电离常数为，NaCN的水解常数为，则其水解程度大于其电离程度，溶液显碱性 20. B 21. B 22. ①. 0.1000 mol/L盐酸，pH=1 ②. 恰好完全反应时，为氯化钠溶液，pH=7 23. 【解析】 【17题详解】 图表数据分析，电离常数越大则酸性越强，酸性：CH3COOH>H2CO3>HCN>，酸性越强，则对应盐的水解程度越小，水解程度：②Na2CO3溶液>③NaCN溶液>NaHCO3溶液>①CH3COONa溶液，要使得三种溶液pH相等，相同条件下水解程度小的，浓度必须较大才可以达到相同的pH，则pH相等的三种溶液①CH3COONa溶液、②Na2CO3溶液、③NaCN溶液，浓度由大到小的顺序为：①>③>②，故选B。 【18题详解】 向NaCN溶液中通入少量CO2，酸性：H2CO3>HCN>，，所以反应生成氰酸和碳酸氢钠，不能生成碳酸钠，反应的化学方程式为：。 【19题详解】 将浓度为的与溶液等体积混合，发生的反应为：，充分反应后得到等浓度的NaCN和HCN溶液，的电离常数为，NaCN的水解常数为，则其水解程度大于其电离程度，溶液显碱性，混合溶液中小于。 【20题详解】 A．，稀释过程中减小，则比值减小，故A不符合题意； B．，稀释过程中酸浓度减小，氢离子浓度减小，比值增大，故B符合题意； C．，稀释过程中酸浓度减小，氢离子浓度减小，比值减小，故C不符合题意； D．，稀释过程中酸浓度减小，氢离子浓度减小，比值减小，故D不符合题意； 故答案选B。 【21题详解】 NaOH溶液中c(OH-)=，则水电离出的氢离子浓度为， 盐酸中c(H+)=，则水电离出的氢氧根浓度为， 醋酸是弱酸，醋酸中c(H+)＜，则水电离出的氢氧根浓度为，由此可知，滴定前三种溶液中水的电离程度的大小关系为A=B<C，故选B。 【22题详解】 i．未加入NaOH时，盐酸的浓度为0.1000mol/L，为强酸，完全电离，c(H+)=0.1000mol/L，溶液的pH=1； Ii．恰好完全反应时，溶液为中性，即pH=7。 【23题详解】 醋酸钠为强碱弱酸盐，溶液显碱性；室温下，向的溶液中逐滴加入的醋酸至溶液恰好呈中性，则醋酸略微过量：，反应消耗醋酸，根据电荷守恒可知，，，故。 四、低碳烷烃脱氢(本题共19分) 低碳烷烃脱氢制低碳烯烃对有效利用化石能源有重要意义。 Ⅰ乙烷脱氢制乙烯 主反应： 副反应： 24. 恒容条件下，有利于提高平衡转化率的措施是___________。 A. 高温 B. 高压 C. 原料气中掺入 D. 原料气中掺入 25. 以和的混合气体为起始投料(不参与反应)，保持混合气体总物质的量不变，在恒容的容器中对主反应进行研究，下列说法正确的是___________(不定项)。 A. 升高温度，正、逆反应速率同时增大 B. 、和的物质的量相等时，反应达到平衡状态 C. 增加起始投料时的体积分数，单位体积的活化分子数增加 D. 增加起始投料时的体积分数，平衡转化率增大 26. 在800℃、恒容条件下加入1mol 进行脱氢反应，若测得平衡体系中气体有0.3mol 、0.6mol 、0.1mol 和xmol ，且此时压强为170kPa，则___________mol，主反应平衡常数___________kPa(以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。 Ⅱ乙烷裂解 乙烷裂解中各基元反应及对应活化能如下表： 反应类型 反应 活化能 链引发 ⅰ 451 ⅱ 417 链传递 ⅲ 47 ⅳ 54 ⅴ 181 链终止 ⅵ 0 ⅶ 0 27. 链引发过程中更容易断裂的化学键是___________(选填A表示“碳氢键”或B表示“碳碳键”)。 28. 链传递的主要途径为反应___________→反应___________(填序号)，造成产物甲烷含量不高。 Ⅲ乙烷催化脱氢 29. 在一定条件下，催化乙烷脱氢转化为乙烯的反应历程如图所示(吸附在催化剂表面的物质用*表示)，该历程的各步反应中，生成下列物质速率最慢的是___________。 A. B. C. D. 使用进行乙烷脱氢催化性能研究。不同温度下，乙烷转化率及乙烯选择性随反应时间变化曲线分别如图a、图b． 30. 该催化剂的最佳工作温度为___________。请说明理由：___________。 A．500℃ B．550℃ C．600℃ D．620℃ 【答案】24. A 25. AC 26. ①. 0.7 ②. 140 27. B 28. ①. ⅲ ②. ⅴ 29. C 30. ①. B ②. 温度为550℃时乙烷的转化率可以长时间保持较高转化率，且乙烯的选择性较高 【解析】 【24题详解】 A．主、副反应均为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，可以提高C2H6平衡转化率，A符合题意； B．主、副反应均为气体体积增大的反应，增大压强，平衡逆向移动，C2H6平衡转化率降低，B不符合题意； C．原料气中掺入H2，H2浓度增大，主反应和第二个副反应平衡逆向移动，C2H6平衡转化率降低，C不符合题意； D．原料气中掺入N2，不影响主、副反应各组分浓度，平衡不移动，不影响C2H6平衡转化率，D不符合题意；  故选A。 【25题详解】 A．升高温度，正、逆反应速率同时增大，A正确； B．乙烷、乙烯和氢气的物质的量相等不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，B错误； C．增加起始投料时乙烷的体积分数，单位体积的活化分子数增加，C正确； D．恒容容器中增加起始投料时乙烷的体积分数相当于增大压强，该反应是气体体积增大的反应，增大压强，平衡向逆反应方向移动，乙烷平衡转化率减小，D错误； 故选AC。 【26题详解】 根据H元素守恒可知x==0.7；压强之比等于气体的物质的量之比，所以p(C2H6)=170kPa×=30kPa，p(C2H4)=170kPa×=60kPa，p(H2)=170kPa×=70kPa，所以主反应的Kp===140kPa。 【27题详解】 反应ⅰ的活化能大于反应ⅱ的活化能，可知断裂C-H键比断裂C-C所需能量高，所以更容易断裂的化学键是C-C键，故答案为B。 【28题详解】 反应ⅳ生成甲烷，而甲烷含量较低，说明链传递的主要途径为反应ⅲ→反应ⅴ。 【29题详解】 反应速率最慢的步骤活化能最高，如图所示，经历TS2的步骤活化能最大，故答案为C。 【30题详解】 据图可知当温度为550℃时乙烷的转化率可以长时间保持较高转化率，且乙烯的选择性较高，所以该催化剂的最佳工作温度550℃，故答案为B。 五、合成氨工业(本题共18分) 合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大成就，在很大程度上解决了地球上因粮食不足而导致的饥饿问题。合成氨反应原理为： ，。 1909年哈伯在实验室中首次利用氮气与氢气反应合成氨，实现了人工固氮。一定条件下，氨的平衡含量如下表： 温度/℃ 压强/MPa 氨的平衡含量 200 10 81.5％ 550 10 8.25％ 31. 合成氨反应在常温(298K)下___________(选填A表示“能”或B表示“不能”)自发。 32. 哈伯选用的条件是550℃、10MPa，而非200℃、10MPa，主要原因是___________。 合成氨的逆反应速率随时间的变化如下图： 33. 由图可知，反应进行到a点时___________。 A．v(正)>v(逆) B．v(正)=v(逆) C．v(正)<v(逆) 34. 时改变了某种反应条件，该条件可能是___________。 A. 升温 B. 增大氮气的浓度 C. 使用催化剂 D. 增大压强 针对以氮气作为氮源的合成氨反应速率与平衡产率的矛盾，科学家提出了两种解决方案。 方案一：电催化一氧化氮合成氨。下图是以、、为催化剂，用一氧化氮(NO)为氮源的电化学合成氨的中间体及其能量的机理图(*代表物质处于被催化剂吸附的状态) 35. 下列说法正确的是___________(不定项)。 A. 使用O-distal路径和N-distal路径，合成氨反应的焓变是不同的 B. 如果基元反应的产物相比反应物的能量增大得越多，则该基元反应速率越慢，那么催化效果最差 C. 该方法能够同时实现大气污染物NO的去除和利用，被认为是一种可持续、清洁和环保的新能源技术 D. 反应的温度越高越好，工业生产可以选用超高温 方案二：“球磨法”——一种基于机械化学在温和条件下由氮气合成氨的新方案。“球磨法”在温和的条件下(45℃和1bar，)合成氨，氨的最终体积分数可高达82.5％。该法分为两个步骤(如下图)： 第一步，铁粉在球磨过程中被反复剧烈碰撞而活化，产生高密度的缺陷，氮分子被吸附在这些缺陷上，有助于氮分子的解离。 第二步，N*发生加氢反应得到，剧烈碰撞中，从催化剂表面脱附得到产物氨。 36. “球磨法”与“哈伯法”相比较，下列说法中正确的是___________(不定项)。 A. 催化剂(Fe)缺陷密度越高，的吸附率越高 B. “哈伯法”采用高温主要用于解离氮氮三键，而“球磨法”不用解离氮氮三键 C. “球磨法”中“剧烈碰撞”仅仅为了产生“活化缺陷” D. “球磨法”不采用高压，是因为低压产率已经较高，加压会增大成本 37. 机械碰撞有助于催化剂缺陷的形成，而摩擦生热会使体系温度升高。图甲是吸附量、体系温度随球磨转速变化曲线，则应选择的最佳转速约___________转/min；若选择500转/min的转速，的吸附量降低的原因是___________。 【答案】31. A 32. 在550℃、10MPa条件下，催化剂活性最好，可以提高合成氨的反应速率 33. A 34. D 35. BC 36. AD 37. ①. 400 ②. 转速过快，体系升温过快，温度过高不利于氮气的吸附 【解析】 【31题详解】 合成氨反应的吉布斯自由能计算：，当ΔG＜0时反应能自发进行，故合成氨的反应在常温（298K）下能自发进行； 【32题详解】 虽然从氨的平衡含量看，200℃有利于提高氨的平衡含量，但200℃时，催化剂可能达不到最佳活性状态，反应速率可能会很慢，550℃时催化剂的活性较好，可以提高反应速率，能提高生产效率，更有利于大规模工业生产。因此哈伯选用550℃、10MPa的主要原因是：在550℃、10MPa条件下，催化剂活性最好，可以提高合成氨的反应速率； 【33题详解】 根据图中曲线可知，反应进行到t1时达到平衡状态，从a点到平衡状态，逆反应速率不断增大，说明生成物浓度不断增大，处于向正反应方向进行的状态，因此v（正）＞v（逆）； 【34题详解】 改变条件后反应仍然向正向移动，A．合成氨的反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，故A错误；B．增大N2的浓度，只增大正反应速率，故B错误；C．使用催化剂，不改变平衡状态，故C错误；D．合成氨的反应，反应后气体体积减小，加压，正、逆反应速率均增大，平衡向正反应方向移动； 【35题详解】 A．焓变与路径无关，只与始末态有关，路径不同焓变相同，故A错误； B．基元反应中，产物能量比反应物大得越多，活化能越高，反应速率越慢，从图中看Ti—C2N催化时，基元反应的活化能相对较高，所以催化效果最差，故B正确；C．该方法NO为氮源合成氨，既去除NO污染又利用其制氨，是可持续环保技术，故C正确；D．温度过高催化剂活性可能下降，且合成氨正反应放热，高温不利平衡，并非温度越高越好，故D错误； 【36题详解】 A．催化剂（Fe）缺陷密度越高，表面积越大，越有利于N2分子被吸附，吸附率越高，故A正确；B．由图知“球磨法”氮分子被催化剂吸附形成，断裂了氮氮三键，故B错误；C．“球磨法”中“剧烈碰撞”产生“活化缺陷”的同时，放出大量热量有利于氮氮三键的解离，故C错误；D．在低压时氨的最终体积分数可高达82.5%，产率较高且成本较低，加压会增加成本，故D正确； 【37题详解】 低于400转/min，氮的吸附量不大，高于400转/min，温度迅速升高，不利于N2吸附，所以选择400转/min；转速过快，体系升温过快，温度过高不利于氮气的吸附。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024学年第二学期南模中学高一年级期末考试 化学学科 等级考 (本次考试时间60分钟，满分100分) 考生注意： 1.本考试设试卷和答题纸两部分，所有答题必须涂或写在答题纸上； 2.答题前，考生务必在答题纸上将学校、姓名及考生号填写清楚，并在规定的区域填涂相关信息。答题时客观题用2B铅笔涂写，主观题用黑色水笔填写； 3.客观题中，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。 相对原子质量： 一、元素周期律(本题共25分) 下图是元素周期表的一部分，表中所列的①～⑨分别代表一种元素。 1. 元素⑦在周期表中的位置为___________。 2. 元素③原子的最外层电子排布式为___________。 3. 比较元素②与⑧的非金属性强弱(用化学方程式表示)：___________。 4. 下列有关As的说法错误的是___________(不定项)。 A. 在化合物中最高正化合价为 B. 简单氢化物的化学式为 C. 最高价氧化物对应水化物酸性比硫酸强 D. 单质在常温下是气体 5. 元素①②组成的某种化合物可将碱性废水中的(C元素为价)氧化，生成碳酸盐和氨气，相应反应的离子方程式为___________。 6. 比较元素④⑤⑥的金属性强弱： (1)取一支试管，加入2mL 溶液，再取一支试管，加入2mL 溶液；向两支试管中分别逐滴加入 NaOH溶液，都产生了白色沉淀。由此可以得出的结论是：___________。 (2)为了更完整地比较出三种元素的金属性强弱，还需要补充的实验：___________。(写明必要的实验步骤、现象以及结论) 7. 工业上，用焦炭在高温条件下还原二氧化硅得到含有少量杂质的粗硅： (1)请写出得到少量粗硅的化学反应方程式：___________，该反应是否___________(选填A表示“是”或B表示“否”)可以证明碳元素的非金属性强于硅元素。 (2)为验证硅酸与碳酸的酸性强弱，某实验小组设计了实验装置如图，B中盛放固体，A中盛放盐酸，C中盛放硅酸钠溶液，实验老师指出该实验装置有一处缺陷，请你更正：___________。 8. 比较元素③和⑨形成的简单氢化物的稳定性，并用共价键的相关知识进行解释：___________。 二、碳酸亚铁晶体制备(本题共20分) 碳酸亚铁晶体：白色固体，难溶于水，可用作阻燃剂，补血剂等。某兴趣小组探究的制取，进行如下实验： 实验 试剂 现象 胶头滴管 试管 溶液 溶液 实验1：产生白色沉淀并迅速变为灰绿色，5min后出现明显的红褐色沉淀。 溶液 溶液 实验2：产生白色沉淀及少量气泡，2min后出现明显的灰绿色 9. 甲同学认为相同浓度时溶液碱性：溶液___________溶液(选填A表示“大于”，B表示“等于”或C表示“小于”)，因此实验1白色沉淀中有更多的。 10. 请补充甲同学认为白色沉淀最终出现明显红褐色的原因：___________(用化学方程式说明)。 11. 实验2产生白色沉淀的原因之一可用如下反应表示，请补全反应： ______________________ 请运用平衡移动的原理解释实验2中产生少量气泡的原因：___________。 查阅资料：①碳酸亚铁干燥品在空气中稳定，湿品在空气中缓慢氧化为。 ②溴麝香草酚蓝是一种酸碱指示剂，变色范围如下表： pH范围 <6.0 6.0～7.6 >7.6 溶液颜色 黄 浅绿 蓝 学习小组改进了实验装置，如下图所示： 12. 试剂a是___________。 13. 打开活塞K，依据___________现象，判断三颈烧瓶中溶液呈中性，关闭活塞K。滴加溶液，产生白色沉淀，过滤、洗涤、干燥，得到晶体，装瓶贴标签保存。 14. 乙同学忘记关闭活塞K，则产率___________(选填A表示“偏高”，B表示“偏低”或C表示“等于”)。 15. 装置D的作用是：___________。 16. 一年后，标签为的试剂瓶中试剂呈茶色，丙同学为检验试剂是否完全变质，取少量样品于试管中，加足量稀硫酸充分溶解，___________(请补充完整操作、现象、结论)。 三、弱电解质(本题共18分) 弱电解质有许多，如：醋酸、碳酸、氢氰酸、一水合氨、氢氧化铝、氢氧化铜等。25℃时，醋酸、碳酸、氢氰酸的电离平衡常数如下表： 化学式 HCN 电离平衡常数 17. 25℃时，pH相等的三种溶液①溶液、②溶液、③NaCN溶液，浓度由大到小的顺序为___________。 A. ①②③ B. ①③② C. ③②① D. ②③① 18. 25℃时，向NaCN溶液中通入少量，反应离子方程式为___________。 19. 将浓度为的HCN与 NaOH溶液等体积混合，充分反应后混合溶液中___________(选填A表示“大于”、B表示“等于”或C表示“小于”)，结合所学知识与必要数据，解释原因：___________。 20. 用蒸馏水稀释的醋酸，下列各式表示的数值随水量的增加而增大的是___________。 A. B. C. D. 用 NaOH分别滴定25.00mL 盐酸和25.00mL 醋酸，滴定过程中pH变化曲线如下图所示： 21. 滴定前三种溶液中水的电离程度的大小关系为___________(A表示“ NaOH”、B表示“25.00mL 盐酸”、C表示“25.00mL 醋酸”)。 A. A>B>C B. A=B<C C. A=B>C D. A<B<C 22. 由图中数据可判断滴定盐酸的pH变化曲线为下图，判断的理由如下(答出2点)： ⅰ.起始未滴加NaOH溶液时，___________。 ⅱ.___________。 23. 室温下，向 的NaOH溶液中逐滴加入的醋酸至溶液恰好呈中性，消耗醋酸，计算此时醋酸的电离常数___________(用含本题中字母的式子表示)。 四、低碳烷烃脱氢(本题共19分) 低碳烷烃脱氢制低碳烯烃对有效利用化石能源有重要意义。 Ⅰ乙烷脱氢制乙烯 主反应： 副反应： 24. 恒容条件下，有利于提高平衡转化率的措施是___________。 A 高温 B. 高压 C. 原料气中掺入 D. 原料气中掺入 25. 以和的混合气体为起始投料(不参与反应)，保持混合气体总物质的量不变，在恒容的容器中对主反应进行研究，下列说法正确的是___________(不定项)。 A 升高温度，正、逆反应速率同时增大 B. 、和的物质的量相等时，反应达到平衡状态 C. 增加起始投料时的体积分数，单位体积的活化分子数增加 D. 增加起始投料时的体积分数，平衡转化率增大 26. 在800℃、恒容条件下加入1mol 进行脱氢反应，若测得平衡体系中气体有0.3mol 、0.6mol 、0.1mol 和xmol ，且此时压强为170kPa，则___________mol，主反应平衡常数___________kPa(以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。 Ⅱ乙烷裂解 乙烷裂解中各基元反应及对应活化能如下表： 反应类型 反应 活化能 链引发 ⅰ 451 ⅱ 417 链传递 ⅲ 47 ⅳ 54 ⅴ 181 链终止 ⅵ 0 ⅶ 0 27. 链引发过程中更容易断裂的化学键是___________(选填A表示“碳氢键”或B表示“碳碳键”)。 28. 链传递的主要途径为反应___________→反应___________(填序号)，造成产物甲烷含量不高。 Ⅲ乙烷催化脱氢 29. 在一定条件下，催化乙烷脱氢转化为乙烯的反应历程如图所示(吸附在催化剂表面的物质用*表示)，该历程的各步反应中，生成下列物质速率最慢的是___________。 A. B. C. D. 使用进行乙烷脱氢催化性能研究。不同温度下，乙烷转化率及乙烯选择性随反应时间的变化曲线分别如图a、图b． 30. 该催化剂的最佳工作温度为___________。请说明理由：___________。 A．500℃ B．550℃ C．600℃ D．620℃ 五、合成氨工业(本题共18分) 合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大成就，在很大程度上解决了地球上因粮食不足而导致的饥饿问题。合成氨反应原理为： ，。 1909年哈伯在实验室中首次利用氮气与氢气反应合成氨，实现了人工固氮。一定条件下，氨的平衡含量如下表： 温度/℃ 压强/MPa 氨的平衡含量 200 10 81.5％ 550 10 8.25％ 31. 合成氨反应在常温(298K)下___________(选填A表示“能”或B表示“不能”)自发。 32. 哈伯选用的条件是550℃、10MPa，而非200℃、10MPa，主要原因是___________。 合成氨的逆反应速率随时间的变化如下图： 33. 由图可知，反应进行到a点时___________。 A．v(正)>v(逆) B．v(正)=v(逆) C．v(正)<v(逆) 34. 时改变了某种反应条件，该条件可能是___________。 A. 升温 B. 增大氮气的浓度 C. 使用催化剂 D. 增大压强 针对以氮气作为氮源的合成氨反应速率与平衡产率的矛盾，科学家提出了两种解决方案。 方案一：电催化一氧化氮合成氨。下图是以、、为催化剂，用一氧化氮(NO)为氮源的电化学合成氨的中间体及其能量的机理图(*代表物质处于被催化剂吸附的状态) 35. 下列说法正确的是___________(不定项)。 A. 使用O-distal路径和N-distal路径，合成氨反应的焓变是不同的 B. 如果基元反应的产物相比反应物的能量增大得越多，则该基元反应速率越慢，那么催化效果最差 C. 该方法能够同时实现大气污染物NO的去除和利用，被认为是一种可持续、清洁和环保的新能源技术 D. 反应的温度越高越好，工业生产可以选用超高温 方案二：“球磨法”——一种基于机械化学在温和条件下由氮气合成氨的新方案。“球磨法”在温和的条件下(45℃和1bar，)合成氨，氨的最终体积分数可高达82.5％。该法分为两个步骤(如下图)： 第一步，铁粉在球磨过程中被反复剧烈碰撞而活化，产生高密度的缺陷，氮分子被吸附在这些缺陷上，有助于氮分子的解离。 第二步，N*发生加氢反应得到，剧烈碰撞中，从催化剂表面脱附得到产物氨 36. “球磨法”与“哈伯法”相比较，下列说法中正确的是___________(不定项)。 A. 催化剂(Fe)缺陷密度越高，的吸附率越高 B. “哈伯法”采用高温主要用于解离氮氮三键，而“球磨法”不用解离氮氮三键 C. “球磨法”中“剧烈碰撞”仅仅为了产生“活化缺陷” D. “球磨法”不采用高压，是因为低压产率已经较高，加压会增大成本 37. 机械碰撞有助于催化剂缺陷的形成，而摩擦生热会使体系温度升高。图甲是吸附量、体系温度随球磨转速变化曲线，则应选择的最佳转速约___________转/min；若选择500转/min的转速，的吸附量降低的原因是___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$