内容正文:
荆州市2024~2025学年高一年级质量检测
化学试卷
全卷满分100分。考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答: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。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将答题卡上交。
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 F:19 Na:23 Si:28 P:31 Cl:35.5 S:32 Cu:64
一、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,只有一项是符合题目要求的。
1. 化学源于生活,下列有关生活中的化学常识说法正确的是
A. 可做抗酸药,一般要嚼碎后吞服
B. 铁强化酱油可加乙二胺四乙酸铁钠作为增味剂
C. 汽车尾气中含有CO、NO等多种污染物,其中NO来源于汽油和柴油的燃烧
D. 重金属盐能使蛋白质变性,所以吞服“钡餐”会引起中毒
2. 神舟十八号载人飞船和空间站组合体成功对接,标志着我国探索太空的脚步将迈得更稳、更远。下列相关叙述不正确的是
A. “天和”核心舱电推进系统使用的氮化硼陶瓷属于新型无机非金属材料
B. 我国自主研制的舱外航天服使用的特种镁合金材料,属于金属材料
C. 空间站使用石墨烯存储器,石墨烯属于烯烃
D. “玉兔二号”月球车的太阳能电池板材料是硅单质
3. 下列有关化学用语表示正确的是
A. 羟基的电子式 B. 乙醇的结构式
C. 丙烷分子的空间填充模型 D. 水杨酸的分子式
4. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法中正确的是
A. 90g葡萄糖和冰醋酸的混合物中氢原子数目为
B. 11.2L乙烷和丙烯的混合气体中含碳氢键数为
C. 10g质量分数为46%的乙醇溶液与足量的钠反应,生成的分子数为
D. 0.5mol 与1mol 混合光照充分反应后生成物分子数为
5. 如图是一种常用的食品防腐剂的结构简式,下列关于该物质的说法错误的是
A. 该物质既能发生加成反应,又能发生酯化反应
B. 该物质的分子式为
C. 1mol该物质可以和3mol NaOH发生中和反应
D. 该物质可以使酸性高锰酸钾溶液的紫色褪去
6. 下列过程中,相应的离子方程式正确的是
A. 向NaClO溶液中通入过量:
B. 用醋酸溶解水垢中的:
C. 将通入溶液中:
D. 向溶液中通入少量:
7. 根据元素周期表和元素周期律,判断下列叙述不正确的是( )
A. 如图所示实验可证明元素的非金属性:Cl>C>Si
B. 氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物
C. 气态氢化物的稳定性:H2O>NH3>SiH4
D. 用中文“”(ào)命名的第118号元素在周期表中位于第七周期第0族
8. 下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是
选项
实验操作及现象
解释或结论
A
向溶液中滴加溶液,产生淡黄色浑浊
亚硫酸具有弱酸性
B
溶液加稀硫酸酸化后滴加KSCN溶液,溶液呈红色
已变质
C
将表面变黑的灼热铜丝伸入到无水乙醇中,铜丝表面恢复红色
乙醇表现还原性
D
将分别蘸有浓盐酸和浓氨水的两支玻璃棒相互靠近不接触,产生大量白烟
白烟的主要成分是HCl和
A. A B. B C. C D. D
9. 蔗糖与浓硫酸发生作用的过程如下图所示。
下列关于该过程的分析不正确的是
A. 过程①白色固体变黑,主要体现了浓硫酸的脱水性
B. 过程①白色固体变黑,不仅涉及化学键的断裂,也涉及化学键的形成
C. 过程②固体体积膨胀,与反应有关
D. 过程①②产生大量白雾,主要体现了浓硫酸的酸性
10. 实验室制取下列气体,所选的反应试剂、制备装置与收集方法合理的是
选项
气体
反应试剂
制备装置
收集方法
A
石灰石、稀硫酸
b
e
B
、浓盐酸
b
d
C
、
a
e
D
Cu、浓硝酸
c
f
A. A B. B C. C D. D
11. 与催化重整可制备合成气,反应原理为,反应过程中的能量变化如图所示。下列说法错误的是
A. 反应中断开化学键吸收的总能量大于形成化学键释放的总能量
B. 反应中既是氧化剂又是还原剂
C. 反应中每消耗,转移电子
D. 反应中存在非极性键的断裂和形成
12. 一种零价铁纳米簇可用于水体修复,其处理三氯乙烯()所形成原电池如图所示。水体中,,等离子也发生反应。下列说法正确的是
A. 零价铁纳米簇发生的电极反应为:Fe-3e-=Fe3+
B. 反应①在正极发生,反应②③④在负极发生
C. ③的电极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O
D. 三氯乙烯脱去3mol Cl时反应①转移6mol电子
13. 工业制硫酸的一步重要反应是的催化氧化。在密闭容器中,充入和足量,在催化剂、500℃的条件下发生反应。、的物质的量随时间的变化如图。
下列说法正确的是
A. 该反应的化学方程式是
B. 反应到2min时,达到了化学平衡状态
C. 反应开始至5min末,以浓度的变化表示该反应的平均反应速率是
D. 通过调控反应条件,可以使转化率高于80%
14. 以反应 5H2C2O4+2+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O 为例探究外界条件对化学反应速率的影响。实验时,分别量取 H2C2O4 溶液和酸性 KMnO4 溶液,迅速混合并开始计时,通过测定溶液褪色所需时间来判断反应的快慢。下列说法不正确的是
实验编号
H2C2O4 溶液
酸性 KMnO4 溶液
温度/℃
浓度/(mol·L-1)
体积/mL
浓度/(mol·L-1)
体积/mL
①
0.10
2.0
0.010
4.0
25
②
0.20
2.0
0.010
4.0
25
③
0.20
2.0
0.010
4.0
50
A. 实验①②③所加的H2C2O4溶液均要过量
B. 实验①和②起初反应均很慢,过了一会儿速率突然增大,可能是生成的Mn2+对反应起催化作用
C. 实验①和②是探究浓度对化学反应速率的影响,实验②和③是探究温度对化学反应速率的影响
D. 实验①测得 KMnO4 溶液的褪色时间为40s,则这段时间内的平均反应速率v(KMnO4)=2.5×10-4mol•L-1•s-1
15. 某种天然硅酸盐矿石主要成分的化学式为,其中X、Y、Z、W、R是主族元素,原子序数依次增大,且处于四个不同周期。Y元素是地壳中含量最高的元素,化合物RY在实验室中常用作干燥剂。下列说法正确的是
A. 原子半径:W>Z>Y
B. W和Z两种单质均可以与NaOH溶液反应
C. X和R形成的化合物可以与水发生反应,且化合价不发生变化
D. W和Z的最高价氧化物均可溶于稀硝酸
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源等,下图是海水综合利用联合工业体系的简易示意图。
(1)海水淡化的主要方法有___________(写一种)。
(2)从工业成本和地域来看,海水提镁工业中,试剂a可以选用___________(填化学式),过滤会用到下列仪器中的___________(填字母)。
a.酒精灯 b.漏斗 c.坩埚 d.泥三角
(3)无水在熔融状态下电解,反应的化学方程式为___________。
(4)由海水制取的过程中,两次加入的作用依次是___________、___________(用离子方程式表示)。
17. 以淀粉为原料合成具有水果香味物质F的合成路线如下图所示
(1)由(淀粉),下列说法正确的是___________(填字母)。
a.淀粉和纤维素都属于天然高分子,它们互为同分异构体
b.反应②的原子利用率为100%
c.只用新制的、碘水可检验反应①进行的程度
d.物质C可通过石油的裂解获得,可用作植物生长调节剂
(2)D→E反应的化学方程式为___________。
(3)物质G的分子式为,其同分异构体中有___________种是D的同系物。
(4)B中所含有的官能团名称为___________。
(5)B与D可在浓硫酸催化作用下反应生成酯类物质F,该反应的化学方程式为___________。已知9.0g B与足量D反应后生成5.9g F,则生成F的产率为___________。
(6)在浓硫酸作用下,两分子B相互反应生成六元环状结构的物质,写出此生成物的结构简式:___________。
18. 三氯甲硅烷()是制取高纯硅的重要原料,常温下为无色液体,沸点为31.8℃,熔点为℃,易水解。实验室根据反应,利用如下装置制备粗品。回答下列问题:
已知:①(浓) ②,中H化合价为
(1)Ⅰ装置中橡胶管的作用是___________。
(2)上述装置依次连接的合理顺序为___________,a→___,___→___,___→___(按气流方向,用小写字母表示)。实验过程中,应先点燃装置___________(填“Ⅰ”或“Ⅳ”)的酒精灯。
(3)装置Ⅲ中盛放的试剂是___________,(填序号,下同)c中盛放的试剂可以是___________。
①碱石灰 ②无水 ③ ④氧化钙 ⑤浓硫酸 ⑥NaOH溶液
(4)装置Ⅱ中冰盐浴的作用为___________。
(5)遇水会产生和两种酸,则在浓NaOH溶液中发生反应的化学方程式为___________。
19. “碳达峰·碳中和”是我国社会发展重大战略之一。二氧化碳甲烷化技术是循环再利用最有效的技术之一。在催化剂作用下,、同时发生如下反应:
反应Ⅰ(主反应):
反应Ⅱ(副反应):
(1)下列能够使两个反应的速率均增大的措施是___________(填字母)。
A. 恒容条件下充入 B. 分离出产物水
C. 恒压条件下充入Ar D. 升高体系温度
(2)若在绝热恒容的密闭体系中只进行反应Ⅰ,下列能说明其达到平衡状态的是___________(填字母)。
a.和的物质的量相等 b.体系温度不再变化
c.的百分含量为50% d.混合气体的平均相对分子质量保持不变
e.混合气体的密度不变
(3)已知的选择性=。
①催化剂的选择是甲烷化的核心,金属Ni或均可作为催化剂。反应相同时间,测得转化率和选择性随温度的变化如下图所示。对比上述两种催化剂的催化性能,工业上应选择的最适宜的催化剂和温度是___________(填字母)。
a.、320℃ b.Ni、320℃ c.、360℃ d.Ni、360℃
②某温度,在体积为2L的恒容密闭容器中加入2mol 和8mol ,10min后达到平衡,的平衡转化率和的选择性分别为60%、90%,则这段时间内,反应Ⅰ的速率:___________。
(4)用电化学方法将转化为CO实现再利用,转化的基本原理如图所示。
①M极附近溶液中___________(填“增大”、“减小”或“不变”),若交换膜只允许氢离子通过,则氢离子向___________极迁移(填“M”或“N”),当N极产生CO 2.24L(标准状况下)时,交换膜中通过的的数目为___________。
②N极的电极反应式为___________。
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荆州市2024~2025学年高一年级质量检测
化学试卷
全卷满分100分。考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答: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。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将答题卡上交。
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 F:19 Na:23 Si:28 P:31 Cl:35.5 S:32 Cu:64
一、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,只有一项是符合题目要求的。
1. 化学源于生活,下列有关生活中的化学常识说法正确的是
A. 可做抗酸药,一般要嚼碎后吞服
B. 铁强化酱油可加乙二胺四乙酸铁钠作为增味剂
C. 汽车尾气中含有CO、NO等多种污染物,其中NO来源于汽油和柴油的燃烧
D. 重金属盐能使蛋白质变性,所以吞服“钡餐”会引起中毒
【答案】A
【解析】
【详解】A.碳酸钙(CaCO3)作为抗酸药可与胃酸(HCl)反应中和酸性,嚼碎后增大接触面积,加快反应速率,A正确;
B.乙二胺四乙酸铁钠是铁强化剂,用于补充铁元素,而非增味剂,B错误;
C.汽车尾气中的NO主要来源于高温下空气中的N2和O2反应生成,而非直接来自汽油或柴油燃烧,C错误;
D.“钡餐”为硫酸钡(BaSO4),不溶于水且难吸收,不会引起中毒,若为可溶性钡盐(如BaCl2)才会中毒,D错误;
故选A。
2. 神舟十八号载人飞船和空间站组合体成功对接,标志着我国探索太空的脚步将迈得更稳、更远。下列相关叙述不正确的是
A. “天和”核心舱电推进系统使用的氮化硼陶瓷属于新型无机非金属材料
B. 我国自主研制的舱外航天服使用的特种镁合金材料,属于金属材料
C. 空间站使用石墨烯存储器,石墨烯属于烯烃
D. “玉兔二号”月球车的太阳能电池板材料是硅单质
【答案】C
【解析】
【详解】A.氮化硼陶瓷具有耐高温、高硬度等特性,属于新型无机非金属材料,A正确;
B.镁合金是镁与其他元素组成的合金,属于金属材料,B正确;
C.石墨烯是碳的单质,由碳原子构成的二维结构,属于无机物,而烯烃是含碳碳双键的有机物,C错误;
D.太阳能电池板的核心材料是硅单质,利用硅的半导体性质将光能转化为电能,D正确;
故选C。
3. 下列有关化学用语表示正确的是
A. 羟基的电子式 B. 乙醇的结构式
C. 丙烷分子的空间填充模型 D. 水杨酸的分子式
【答案】B
【解析】
【详解】A.羟基有一个未成键的单电子,电子式为,A错误;
B.乙醇的结构简式为CH3CH2OH,其结构式为,B正确;
C.该模型是丙烷分子的球棍模型,其空间填充模型,C错误;
D.为水杨酸的结构简式,其分子式为:C7H6O3,D错误;
故选B。
4. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法中正确的是
A. 90g葡萄糖和冰醋酸的混合物中氢原子数目为
B. 11.2L乙烷和丙烯的混合气体中含碳氢键数为
C. 10g质量分数为46%的乙醇溶液与足量的钠反应,生成的分子数为
D. 0.5mol 与1mol 混合光照充分反应后生成物分子数为
【答案】D
【解析】
【详解】A.葡萄糖(C6H12O6)和冰醋酸(C2H4O2)的摩尔质量分别为180g/mol和60g/mol,利用极限法,假设二者分别是90克,分别是和,所含有的H原子总数均为6NA,所以无论两者以何种比例混合,90g混合物中H原子总数恒为6NA,而非4NA,故A错误;
B.乙烷和丙烯每个分子均含6个C-H键。若气体处于标准状况,11.2L(0.5mol)混合气体含3NA个C-H键,但题目未明确气体状态,无法确定物质的量,故B错误;
C.10g 46%乙醇溶液中乙醇为0.1mol,与钠反应生成0.05mol H2,但溶液中水也会与钠反应生成额外H2,总H2分子数大于0.05NA,故C错误;
D.CH4与Cl2光照反应生成氯代物和HCl。无论取代程度如何,每消耗1mol Cl2生成1mol HCl,总生成物分子数为0.5mol(氯代物) + 1mol(HCl)=1.5mol,即1.5NA,故D正确;
故选D。
5. 如图是一种常用的食品防腐剂的结构简式,下列关于该物质的说法错误的是
A. 该物质既能发生加成反应,又能发生酯化反应
B. 该物质的分子式为
C. 1mol该物质可以和3mol NaOH发生中和反应
D. 该物质可以使酸性高锰酸钾溶液的紫色褪去
【答案】C
【解析】
【详解】A.该物质中含有碳碳双键,可以发生加成反应,含有羟基、羧基,可以发生酯化反应,A正确;
B. 结合该物质的结构简式可知,其分子式为,B正确;
C.该分子中含有两个羧基能与氢氧化钠反应,羟基不能与氢氧化钠反应,故1mol该物质可以和2molNaOH发生中和反应,C错误;
D.该分子中含有碳碳双键、羟基,可以被酸性高锰酸钾氧化,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,D正确;
故选C。
6. 下列过程中,相应的离子方程式正确的是
A. 向NaClO溶液中通入过量:
B. 用醋酸溶解水垢中的:
C. 将通入溶液中:
D. 向溶液中通入少量:
【答案】D
【解析】
【详解】A.ClO-具有强氧化性,与SO2发生氧化还原反应,生成Cl-和,方程式为:,A错误;
B.醋酸是弱酸,在离子方程式中应保留分子形式(CH3COOH),不能拆分为H+,方程式为:,B错误;
C.SO2与BaCl2溶液不反应,因酸性条件下H+会抑制的生成,无法形成BaSO3沉淀,该反应不发生(弱酸不能制强酸),C错误;
D.CO2的酸性强于H2SiO3,少量CO2与反应生成H2SiO3沉淀和,D正确;
故选D。
7. 根据元素周期表和元素周期律,判断下列叙述不正确的是( )
A. 如图所示实验可证明元素的非金属性:Cl>C>Si
B. 氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物
C. 气态氢化物的稳定性:H2O>NH3>SiH4
D. 用中文“”(ào)命名的第118号元素在周期表中位于第七周期第0族
【答案】A
【解析】
【详解】A.验证非金属一般用最高价氧化物对应水化物的酸性强弱比较,HCl不是最高价氧化物对应水化物,因此不能比较元素的非金属性:Cl>C,故A错误;
B.氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物,比如HCl形成共价化合物,NaH形成离子化合物,故B正确;
C.非金属越强,气态氢化物越稳定,因此气态氢化物的稳定性:H2O>NH3>SiH4,故C正确;
D.用中文“”(ào)命名的第118号元素在周期表中位于第七周期第0族,故D正确。
综上所述,答案为A。
8. 下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是
选项
实验操作及现象
解释或结论
A
向溶液中滴加溶液,产生淡黄色浑浊
亚硫酸具有弱酸性
B
溶液加稀硫酸酸化后滴加KSCN溶液,溶液呈红色
已变质
C
将表面变黑的灼热铜丝伸入到无水乙醇中,铜丝表面恢复红色
乙醇表现还原性
D
将分别蘸有浓盐酸和浓氨水的两支玻璃棒相互靠近不接触,产生大量白烟
白烟的主要成分是HCl和
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.向Na2S溶液中滴加H2SO3溶液,产生淡黄色浑浊是由于S2−被H2SO3氧化为S单质,体现亚硫酸的氧化性,而非弱酸性,A错误;
B.Fe(NO3)2溶液加稀硫酸酸化后,在酸性条件下将Fe2+氧化为Fe3+,导致溶液变红,无法证明Fe(NO3)2已变质,B错误;
C.变黑的铜丝(CuO)在无水乙醇中恢复红色,说明CuO被乙醇还原为Cu,乙醇表现还原性,C正确;
D.浓盐酸和浓氨水靠近生成的白烟是NH4Cl固体,而非HCl和NH3的混合物,D错误;
故选C。
9. 蔗糖与浓硫酸发生作用的过程如下图所示。
下列关于该过程的分析不正确的是
A. 过程①白色固体变黑,主要体现了浓硫酸的脱水性
B. 过程①白色固体变黑,不仅涉及化学键的断裂,也涉及化学键的形成
C. 过程②固体体积膨胀,与反应有关
D. 过程①②产生大量白雾,主要体现了浓硫酸的酸性
【答案】D
【解析】
【详解】A. 浓硫酸具有脱水性,能将有机物中的H原子和O原子按2∶1的比例脱除,蔗糖中加入浓硫酸,白色固体变黑,体现浓硫酸的脱水性,A项正确;
B.该过程中,蔗糖发生化学反应,发生了化学键的断裂和形成,B项正确;
C.浓硫酸脱水过程中释放大量热,此时发生反应,产生大量气体,使固体体积膨胀,C项正确;
D.过程①②产生大量白雾是体现浓硫酸的脱水性和吸水性,浓硫酸吸水性与水结合放出大量的热,同时浓硫酸的脱水性过程也会放出大量的热,导致水蒸气的产生,D错误;
答案选D。
10. 实验室制取下列气体,所选的反应试剂、制备装置与收集方法合理的是
选项
气体
反应试剂
制备装置
收集方法
A
石灰石、稀硫酸
b
e
B
、浓盐酸
b
d
C
、
a
e
D
Cu、浓硝酸
c
f
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.由于硫酸钙微溶,生成的硫酸钙附着在碳酸钙表面阻止反应进行,应该用盐酸,另外二氧化碳密度大于水的,应该用向上排空气法收集,选择d装置,A错误;
B.与浓盐酸在加热的条件下制取氯气,选择装置c,氯气密度比空气的密度大,集气瓶的导管应长进短出,选择装置d,B错误;
C.熟石灰和氯化铵在加热条件下反应生成氨气,氨气密度小于空气,用向下排空气法收集,C正确;
D.铜和浓硝酸反应不需要加热,二氧化氮能与水反应,不能用排水法收集,D错误;
答案选C。
11. 与催化重整可制备合成气,反应原理为,反应过程中的能量变化如图所示。下列说法错误的是
A. 反应中断开化学键吸收的总能量大于形成化学键释放的总能量
B. 反应中既是氧化剂又是还原剂
C. 反应中每消耗,转移电子
D. 反应中存在非极性键的断裂和形成
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,该反应为吸热反应,则反应中断开化学键吸收的总能量大于形成化学键释放的总能量,A正确;
B.由反应式可知,中C的化合价由-4价升高至+2价,被氧化,H的化合价由+1价降低至0价,被还原,则反应中既是氧化剂又是还原剂,B正确;
C.由反应式可知,反应中化合价升高的只有中的C元素,中C的化合价由-4价升高至+2价,即每消耗1个,转移个电子,所以反应中每消耗(即1 mol),转移电子,C正确;
D.由反应式可知,反应中没有非极性键的断裂,有非极性键的形成,D错误;
故选D。
12. 一种零价铁纳米簇可用于水体修复,其处理三氯乙烯()所形成原电池如图所示。水体中,,等离子也发生反应。下列说法正确的是
A. 零价铁纳米簇发生的电极反应为:Fe-3e-=Fe3+
B. 反应①在正极发生,反应②③④在负极发生
C. ③的电极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O
D. 三氯乙烯脱去3mol Cl时反应①转移6mol电子
【答案】D
【解析】
【详解】A.由原理图可知,零价铁纳米簇反应生成Fe2+,A错误;
B.由图可知反应①②③④均为得电子的反应,所以都在正极发生,B错误;
C.由原理图可知,反应③是由O2转化为OH-,故电极方程式为O2 +4e- + 2H2O= 4OH-,C错误;
D.由原理图可知,三氯乙烯脱去氯变成乙烯,C原子化合价从+1价转化为-2价, 1 mol三氯乙烯转化得到6 mol电子,脱去3mol氯原子,D正确;
故选D。
13. 工业制硫酸的一步重要反应是的催化氧化。在密闭容器中,充入和足量,在催化剂、500℃的条件下发生反应。、的物质的量随时间的变化如图。
下列说法正确的是
A. 该反应的化学方程式是
B. 反应到2min时,达到了化学平衡状态
C. 反应开始至5min末,以浓度的变化表示该反应的平均反应速率是
D. 通过调控反应条件,可以使转化率高于80%
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知该反应为可逆反应,反应方程式为,A错误;
B.反应到5min时,达到了化学平衡状态,B错误;
C.反应开始至5min末,以浓度的变化表示该反应的平均反应速率是,C错误;
D.该反应正向气体分子数减小,且为放热反应,可通过调控反应条件,如改变压强和温度,可以使转化率高于80%,D正确;
故选D。
14. 以反应 5H2C2O4+2+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O 为例探究外界条件对化学反应速率的影响。实验时,分别量取 H2C2O4 溶液和酸性 KMnO4 溶液,迅速混合并开始计时,通过测定溶液褪色所需时间来判断反应的快慢。下列说法不正确的是
实验编号
H2C2O4 溶液
酸性 KMnO4 溶液
温度/℃
浓度/(mol·L-1)
体积/mL
浓度/(mol·L-1)
体积/mL
①
0.10
2.0
0.010
4.0
25
②
0.20
2.0
0.010
4.0
25
③
0.20
2.0
0.010
4.0
50
A. 实验①②③所加的H2C2O4溶液均要过量
B. 实验①和②起初反应均很慢,过了一会儿速率突然增大,可能是生成的Mn2+对反应起催化作用
C. 实验①和②是探究浓度对化学反应速率的影响,实验②和③是探究温度对化学反应速率的影响
D. 实验①测得 KMnO4 溶液的褪色时间为40s,则这段时间内的平均反应速率v(KMnO4)=2.5×10-4mol•L-1•s-1
【答案】D
【解析】
【详解】A.因该实验是通过测定溶液褪色所需时间来判断反应的快慢,所以实验①②③所加的H2C2O4溶液均要过量,以确保高锰酸钾完全反应,故A正确;
B.在其它条件都相同时,开始速率很小,过一会儿速率突然增大,说明反应生成了具有催化作用的物质,其中水没有这种作用,CO2释放出去了,所以可能起催化作用的是Mn2+,故B正确;
C.分析表中数据可知,实验①和实验②只是浓度不同,即实验①和实验②是探究浓度对化学反应速率的影响;实验②和③只是温度不同,所以实验②和③是探究温度对化学反应速率的影响,故C正确;
D.高锰酸钾完全反应,混合后溶液中高锰酸钾的浓度为=×0.010mol/L,这段时间内平均反应速率v(KMnO4)==1.7×10−4mol⋅L−1⋅s−1,故D错误;
本题选D。
15. 某种天然硅酸盐矿石主要成分的化学式为,其中X、Y、Z、W、R是主族元素,原子序数依次增大,且处于四个不同周期。Y元素是地壳中含量最高的元素,化合物RY在实验室中常用作干燥剂。下列说法正确的是
A. 原子半径:W>Z>Y
B. W和Z两种单质均可以与NaOH溶液反应
C. X和R形成的化合物可以与水发生反应,且化合价不发生变化
D. W和Z的最高价氧化物均可溶于稀硝酸
【答案】B
【解析】
【分析】X、Y、Z、W、R是主族元素,原子序数依次增大,且处于四个不同周期,其中Y在地壳中含量最高,则Y为O元素,X是H;化合物RY在实验室中常用作干燥剂,故W为Ca;5种元素占据四个不同周期,可知X为H元素;由于是硅酸盐,若Z是Si,则W的化合价是,不符合,若W是Si,则Z的化合价是,Z是Al,符合条件,根据以上分析可知X、Y、Z、W、R分别是H、O、Al、Si、Ca,据此解答。
【详解】A.同周期自左向右原子半径逐渐减小,同主族从上到下 逐渐增大,则原子半径:Al>Si>O,A错误;
B.铝和硅两种单质均可以与NaOH溶液反应,B正确;
C.X和R形成的化合物CaH2中,H显负价与水中H发生氧化还原,生成氢气化合价发生变化,C错误;
D.W的最高价氧化物二氧化硅不能溶于稀硝酸,D错误;
故选B。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源等,下图是海水综合利用联合工业体系的简易示意图。
(1)海水淡化的主要方法有___________(写一种)。
(2)从工业成本和地域来看,海水提镁工业中,试剂a可以选用___________(填化学式),过滤会用到下列仪器中的___________(填字母)。
a.酒精灯 b.漏斗 c.坩埚 d.泥三角
(3)无水在熔融状态下电解,反应的化学方程式为___________。
(4)由海水制取的过程中,两次加入的作用依次是___________、___________(用离子方程式表示)。
【答案】(1)蒸馏法或电渗析法或离子交换法或反渗透法
(2) ①. 或CaO ②. b
(3)(熔融)
(4) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
海水淡化的主要方法有蒸馏法或电渗析法或离子交换法或反渗透法;
【小问2详解】
从工业成本和地域来看,海水提镁工业中,试剂a可以选用碱性物质如氢氧化钙,或者能与水反应生成氢氧化钙的物质氧化钙;过滤选用烧杯、漏斗、玻璃棒。
【小问3详解】
无水在熔融状态下电解,反应的化学方程式为:(熔融)
【小问4详解】
由海水制取的过程中,两次加入的作用依次是沉淀钙离子和沉淀锂离子:,
17. 以淀粉为原料合成具有水果香味物质F的合成路线如下图所示
(1)由(淀粉),下列说法正确的是___________(填字母)。
a.淀粉和纤维素都属于天然高分子,它们互为同分异构体
b.反应②的原子利用率为100%
c.只用新制的、碘水可检验反应①进行的程度
d.物质C可通过石油的裂解获得,可用作植物生长调节剂
(2)D→E反应的化学方程式为___________。
(3)物质G的分子式为,其同分异构体中有___________种是D的同系物。
(4)B中所含有的官能团名称为___________。
(5)B与D可在浓硫酸催化作用下反应生成酯类物质F,该反应的化学方程式为___________。已知9.0g B与足量D反应后生成5.9g F,则生成F的产率为___________。
(6)在浓硫酸作用下,两分子B相互反应生成六元环状结构的物质,写出此生成物的结构简式:___________。
【答案】(1)d (2)
(3)8 (4)羟基、羧基
(5) ①. ②. 50%
(6)
【解析】
【分析】淀粉在稀硫酸加热条件下水解得到A,则A为葡萄糖,葡萄糖在酒化酶的作用下生成D,则D为,C与水在高温、高压、催化剂下生成,,则C为乙烯,在铜为催化剂的条件下与氧气反应生成E,则E为,B与在浓硫酸的作用下发生酯化反应生成F,则F为
【小问1详解】
a.淀粉和纤维素都属于天然高分子,分子式均可表示为但n值不同,不属于同分异构体,故a错误;
b.反应②是葡萄糖在酒化酶的作用下生成乙醇,同时还有生成,故原子利用率小于,故b错误;
c.反应①是淀粉在酸性条件下的水解,检验反应①进行的程度需要溶液、葡萄糖新制的、碘水,故c错误;
d.物质C为乙烯,可通过石油的裂解获得,可用作植物生长调节剂,故d正确;
故答案选d。
【小问2详解】
由分析可知,是乙醇催化氧化为乙醛,方程式为故答案为。
【小问3详解】
D为乙醇,分子式为的属于D的同系物结构有、、、、、、、,共8种,故答案为8。
【小问4详解】
B为,所含官能团为羧基、羟基,故答案为羧基、羟基。
【小问5详解】
由分析知,B与D发生酯化反应生成F,方程式为,B的相对分子质量为90,9.0 g B的物质的量为,F的相对分子质量为118,5.9 g F的物质的量为,故F的产率=,故答案为,。
【小问6详解】
在浓硫酸作用下,两分子B相互发生酯化反应生成六元环状结构的物质为酯,其结构为,故答案为。
18. 三氯甲硅烷()是制取高纯硅的重要原料,常温下为无色液体,沸点为31.8℃,熔点为℃,易水解。实验室根据反应,利用如下装置制备粗品。回答下列问题:
已知:①(浓) ②,中H化合价为
(1)Ⅰ装置中橡胶管的作用是___________。
(2)上述装置依次连接的合理顺序为___________,a→___,___→___,___→___(按气流方向,用小写字母表示)。实验过程中,应先点燃装置___________(填“Ⅰ”或“Ⅳ”)的酒精灯。
(3)装置Ⅲ中盛放的试剂是___________,(填序号,下同)c中盛放的试剂可以是___________。
①碱石灰 ②无水 ③ ④氧化钙 ⑤浓硫酸 ⑥NaOH溶液
(4)装置Ⅱ中冰盐浴的作用为___________。
(5)遇水会产生和两种酸,则在浓NaOH溶液中发生反应的化学方程式为___________。
【答案】(1)平衡气压,便于液体顺利流下
(2) ①. d,e,f,g(或g,f)b ②. Ⅰ
(3) ①. ⑤ ②. ①④
(4)冷凝三氯硅烷 (5)
【解析】
【分析】实验室根据反应Si+3HClSiHCl3+H2来制备SiHCl3粗品,根据实验装置可知,装置Ⅰ是氯化氢气体的发生装置,Ⅲ是干燥装置,Ⅳ是制备SiHCl3的发生装置,Ⅱ是收集、干燥和尾气处理装置。
【小问1详解】
装置Ⅰ中橡胶管的作用是平衡气压,使液体顺利滴下;
【小问2详解】
装置Ⅰ是氯化氢气体的发生装置,生成的氯化氢气体经过装置Ⅲ中的浓硫酸干燥除去水分,再通入装置Ⅳ与粗硅制备SiHCl3,由于SiHCl3的熔沸点较低,装置Ⅱ中冰盐浴有助于其收集,最后通过碱石灰尾气处理装置和干燥大气,因此上述装置依次连接的合理顺序为adefg(或g,f)b;硅单质与氧气在加热条件下能发生反应,因此实验过程中,应先点燃装置Ⅰ的酒精灯,将装置Ⅳ中的空气排尽,使装置Ⅳ中充满HCl气体。
【小问3详解】
装置Ⅲ的作用是干燥氯化氢气体,因此应盛放浓硫酸,故选⑤,c的作用是进行氯化氢的尾气处理装置和干燥大气防止水蒸气进入,且干燥管应盛放固体试剂,因此可以是碱石灰和氧化钙,故选①④。
【小问4详解】
由题目信息可知,SiHCl3的熔沸点较低,因此装置Ⅱ中冰盐浴的作用为冷凝三氯硅烷。
【小问5详解】
遇水会产生和两种酸,经分析,两种酸应为硅酸和盐酸,则在浓NaOH溶液中发生反应的化学方程式为。
19. “碳达峰·碳中和”是我国社会发展重大战略之一。二氧化碳甲烷化技术是循环再利用最有效的技术之一。在催化剂作用下,、同时发生如下反应:
反应Ⅰ(主反应):
反应Ⅱ(副反应):
(1)下列能够使两个反应的速率均增大的措施是___________(填字母)。
A. 恒容条件下充入 B. 分离出产物水
C. 恒压条件下充入Ar D. 升高体系温度
(2)若在绝热恒容的密闭体系中只进行反应Ⅰ,下列能说明其达到平衡状态的是___________(填字母)。
a.和的物质的量相等 b.体系温度不再变化
c.的百分含量为50% d.混合气体的平均相对分子质量保持不变
e.混合气体的密度不变
(3)已知的选择性=。
①催化剂的选择是甲烷化的核心,金属Ni或均可作为催化剂。反应相同时间,测得转化率和选择性随温度的变化如下图所示。对比上述两种催化剂的催化性能,工业上应选择的最适宜的催化剂和温度是___________(填字母)。
a.、320℃ b.Ni、320℃ c.、360℃ d.Ni、360℃
②某温度,在体积为2L的恒容密闭容器中加入2mol 和8mol ,10min后达到平衡,的平衡转化率和的选择性分别为60%、90%,则这段时间内,反应Ⅰ的速率:___________。
(4)用电化学方法将转化为CO实现再利用,转化的基本原理如图所示。
①M极附近溶液中___________(填“增大”、“减小”或“不变”),若交换膜只允许氢离子通过,则氢离子向___________极迁移(填“M”或“N”),当N极产生CO 2.24L(标准状况下)时,交换膜中通过的的数目为___________。
②N极的电极反应式为___________。
【答案】(1)AD (2)bd
(3) ①. a ②. 0.054
(4) ①. 增大 ②. N ③. 或 ④.
【解析】
【小问1详解】
A.恒容条件下冲入二氧化碳,二氧化碳作为反物之一其浓度增大,所以反应速率增大;
B.分离出产物水后水分子浓度减小,进而逆向程度减小,反应物浓度随着改变条件后反应的进行均减小,速度下降;
C.恒压条件下充入稀有气体,导致体积增大,各反应物浓度减小速率减小;
D.升高体系温度反应,单位体积内的活化分子数增大,速率加快;
故选AD。
【小问2详解】
a.和的物质的量相等不能作为判断平衡状态的依据;
b.该体系是一个绝热体系,所以在反应正向移动的时候容器内温度发生变化,温度不变证明达到平衡;
c.因为不知晓平衡常数的值,所以无法用物质的量和百分含量进行判断;
d.混合气体的总质量不变,气体的总的物质的量在改变,反应前后气体分子数目有变化,所以在到达平衡前混合气体的平均相对分子质量在改变,当不变的时候则认为达到平衡;e.气体的总质量不变,且在恒容条件下进行,所以气体的总密度是终不变。
故选bd。
【小问3详解】
由图可知,在、320℃的时候选用二氧化碳的转化率更高且甲烷的选择性也相对较大;根据题目可知,十分钟时甲烷的物质的量为:;所以这个过程中甲烷的速率为:。
【小问4详解】
根据题目信息可知:M极发生氧化反应,为阳极,发生反应:,M极附近溶液中增大;N极为阴极,发生反应:;若交换膜只允许氢离子通过,则氢离子向阴极——N极迁移;由于交换膜中通过氢离子的个数等于电路中转移的电子个数,所以分析一分子二氧化碳得到两个电子转化为一分子一氧化碳,转移两个电子,对应离子交换膜通过两个氢离子,对应关系为,当当N极产生CO 2.24L(标准状况下)时()交换膜中通过的的数目为。
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