内容正文:
2025年8月高二化学入学考试试题
一、单选题(每题3分,共45分)
1. 已知下列热化学方程式:
△H=-351 kJ/mol
△H=-90.7 kJ/mol
由此可知反应的△H为
A. -441.8 kJ/mol B. +260.3 kJ/mol
C. +441.8 kJ/mol D. -260.3 kJ/mol
2. 下列制备NH3并制取氨水的装置正确且能达到实验目的的是
A. 制取NH3 B. 干燥NH3
C. 收集NH3 D. 制取氨水
3. 纽扣电池可作计算器、电子表等的电源。有一种纽扣电池的两极材料分别为锌和氧化银,电解质溶液为KOH溶液,放电时两个电极反应分别为Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2,Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-,下列说法正确的是
A. Zn发生还原反应,Ag2O发生氧化反应
B. 溶液中OH-向Ag2O极移动,K+向Zn极移动
C. 在电池放电过程中,KOH溶液的浓度保持不变
D. Zn是负极,Ag2O是正极
4. 有关能量的判断或表示方法正确的是
A. 从,可知:金刚石比石墨更稳定
B. 已知中和热,则1mol硫酸与足量氢氧化钡溶液反应放热为114.6kJ
C. 的燃烧热是,则反应的
D. 一定条件下,将0.5mol和1.5mol置于密闭的容器中充分反应生成,放热19.3kJ,其热化学方程式为:
5. 新型锂-空气电池具有能量密度高的优点(单位质量电池能够释放的电能远高于传统电池),有巨大的应用前景。该电池放电时的工作原理如图所示,其中固体电解质只允许通过。下列说法正确的是
A. 有机电解液可以用水性电解液代替
B. 金属锂为负极,发生还原反应
C. 当外电路转移1mol电子,理论上石墨烯电极消耗标准状况下11.2L的O2
D. 放电时电池的总反应为
6. 用下列两种途径制取H2SO4,某些反应条件和产物已省略,下列有关说法不正确的是
途径①:SH2SO4
途径②:SSO2SO3H2SO4
A. 途径①的反应原理为强酸制弱酸
B. 途径②的第二步反应是可逆反应
C. 由途径①和②分别制取1molH2SO4,理论上各消耗lmolS均转移6mol电子
D. 途径②与途径①相比,更能体现“绿色化学”的理念,因为途径②比途径①产生的污染少
7. 下列实验不能达到实验目的是
A.实验室制取乙酸乙酯
B.探究同主族元素性质的递变性
C.测定中和反应的反应热
D.检验木炭与浓硫酸反应的产物
A. A B. B C. C D. D
8. 某有机物的结构简式为HO-CH2CH=CHCH3,关于该有机物可能发生的反应,下列说法不正确的是
A. 能与Na发生置换反应
B. 能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应
C. 能与溴水发生加成反应
D. 能与NaHCO3溶液发生复分解反应
9. 某学生设计如图所示装置进行铜与稀硝酸(足量)的反应实验。
下列叙述正确的是
A. 开始反应时,铜丝表面缓慢放出气泡,锥形瓶内气体呈无色
B. 反应中间阶段释放出气泡的速率会明显加快,其原因可能是生成物对反应有催化作用
C. 铜与稀硝酸的反应中,还原剂与氧化剂的物质的量之比为
D. 最终铜丝与液面脱离接触,锥形瓶内气体呈红棕色
10. 历史上曾用“地康法”制氯气,相关反应为,已知相关化学键的键能(E)如表所示。则该反应的为
化学键
Cl―Cl
O=O
O―H
H―Cl
247
497
463
431
A. B.
C. D.
11. 一定温度下,可逆反应 在体积固定的密闭容器中反应, 达到平衡状态的标志是( )
①单位时间内生成 n mol O2,同时生成 2n mol NO2
②v 正(NO)=v 逆(NO2)
③每消耗 32g 氧气,同时生成 60g NO
④混合气体的压强不再改变
⑤混合气体的颜色不再改变
⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变
⑦混合气体的密度不再改变
A. ①④⑤⑥ B. ①②③⑤ C. ①②③④⑤ D. ①②③④⑤⑥
12. 下列各实验的现象及结论都正确的是
选项
实验
现象
结论
A
浓硫酸滴入蔗糖中,产生的气体导入澄清石灰水
蔗糖变黑、体积膨胀,澄清石灰水变浑浊
使澄清石灰水变浑浊的气体一定是CO2
B
铜粉加入稀硫酸中,加热;再加入少量硝酸钾固体
加热时无明显现象,加入硝酸钾后溶液变蓝
硝酸钾起催化作用
C
过量铁粉加入稀硝酸中,充分反应后,滴加KSCN溶液
有无色气泡产生, 溶液呈血红色
稀硝酸能将Fe氧化成Fe3+
D
将铜粉加入稀硝酸中
有无色气泡产生,遇空气变红棕色,溶液呈蓝色
该气体是NO
A. A B. B C. C D. D
13. 50g碳在氧气中燃烧,得到等体积的CO和CO2。已知C(s)+1/2O2(g)=CO(g)△H=—110.35kJ/mol,CO(g)+1/2O2(g) =CO2(g) △H=—282.57kJ/mol, 与完全燃烧相比损失的热量与实际放出的热量之比大约是( )
A. 55:141 B. 283:503 C. 1:1 D. 141:196
14. 短周期主族元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大,X的氢化物种类繁多,其中含氢量最高的为25%,Y的最外层电子数是次外层的3倍,Y和W同族,Z和Y同周期,Z的核外电子数比Q少8个,下列有关说法正确的是
A. 最简单气态氢化物的沸点:Y<X
B. Z2能把同主族元素从其盐的水溶液中置换出来
C. 简单离子半径:Z<W<Q
D. W的最高价氧化物的水化物能与X发生反应
15. 在恒温恒容条件下,发生反应,随时间的变化如图中曲线甲所示。下列说法正确的是
A. 从a、c两点坐标可求得从a到c时间间隔内该化学反应的平均速率
B. a、b、c三点的速率大小为:
C. 在不同时刻都存在关系:
D. 若升高反应温度,则随时间变化关系如图中曲线乙所示
二、填空题(共28分)
16. 完成下列问题。
(1)合成氨反应的能量变化如图所示。
该反应的热化学方程式是: ΔH=___________。
(2)室温下,(Si为-4价)是一种无色气体,遇到空气能发生爆炸性自燃,生成固体和。已知室温下自燃时每转移0.05mol电子,放出a kJ的热量,该反应的热化学方程式为___________。
(3)已知 ΔH=-92 kJ·mol和下列表格数据:
化学键
H-H
键能/
435
943
计算N-H的键能为___________。
(4) =-a kJ·mol; ΔH2= -b kJ·mol,则a___________b, ___________ΔH2 (填>或<)。
(5)二甲醚(DME)(CH3OCH3)被誉为“21世纪的清洁燃料”。由合成气制备二甲醚的主要原理如下:
①CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) ΔH1=-90.7kJ·mol-1
②2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O ΔH2=-23.5kJ·mol-1
③CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) ΔH3=-41.2kJ·mol-1
则反应3H2(g)+3CO(g)⇌CH3OCH3(g)+CO2(g) ΔH=___________kJ/mol。
17. 完成下列问题。
(1)几种含氯离子的相对能量如下表所示:
离子
相对能量/()
0
60
101
63
38
①在上述五种离子中,最不稳定的离子是___________(填离子符号)。
②反应的___________。
③写出由反应生成和的热化学方程式:___________。
(2)如图所示装置,装置A是二甲醚燃料电池,已知该装置工作时电子从b极流出,a极流入。
①A池中b极是___________极(填“正”或“负”),a电极反应式为___________。
②当装置A中消耗0.25mol二甲醚时,此时转移的电子的物质的量为___________。
三、解答题(共27分)
18. 氮氧化合物和二氧化硫是引起雾霾的重要物质,工业用多种方法来治理。某种综合处理含NH4+废水和工业废气(主要含NO、CO、CO2、SO2、N2)的流程如图:
已知:NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O 2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O
(1)固体1的主要成分有Ca(OH)2、__________(填化学式)。
(2)若实验室需要配制3 mol·L-1NaOH溶液1L进行模拟测试,需称取NaOH固体质量为__________g。
(3)用NaNO2溶液处理含NH4+废水反应的离子方程式为__________。
(4)验证废水中NH4+已基本除净的方法是___________(写出操作、现象与结论)。
(5)气体1转化为气体2时空气不能过量的原因是__________。
(6)捕获剂捕获的气体主要是__________(填化学式)。
(7)流程中生成的NaNO2因外观和食盐相似,又有咸味,容易使人误食中毒。已知NaNO2能发生如下反应:2NaNO2+4HI=2NO↑+I2+2NaI+2H2O;I2可以使淀粉变蓝。根据上述反应,选择生活中常见的物质和有关试剂进行实验,以鉴别NaNO2和NaCl。需选用的物质是__________(填序号)。
①水 ②淀粉碘化钾试纸 ③淀粉 ④白酒 ⑤白醋
A.①③⑤ B.①②④ C.①②⑤ D.①②③⑤
19. 砷在元素周期表中与氮同主族,砷及其化合物被运用在农药、医药和染料等领域中。某含砷工业废水经处理可转化为粗,流程如下:
已知:
①含工业废水主要以亚砷酸()形式存在,为三元弱酸,受热分解为;
②微溶于水,难溶于水。
回答下列问题:
(1)砷元素在元素周期表中的位置为_______。
(2)“碱浸”中发生反应的离子方程式为_______。
(3)从绿色化学角度考虑,“试剂1”可以选择_______(填化学式)。
(4)“沉砷”在流程中的目的是_______;“沉砷”的最佳温度是,温度高于时,随温度升高转化率下降,可能的原因是_______。
(5)“废渣”的主要成分是_______,“转化”中发生反应的化学方程式为_______。
(6)从综合利用的角度考虑“滤液2”可返回_______步骤中循环再利用。
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2025年8月高二化学入学考试试题
一、单选题(每题3分,共45分)
1. 已知下列热化学方程式:
△H=-351 kJ/mol
△H=-90.7 kJ/mol
由此可知反应的△H为
A. -441.8 kJ/mol B. +260.3 kJ/mol
C. +441.8 kJ/mol D. -260.3 kJ/mol
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】已知:①△H=-351 kJ/mol,②△H=-90.7 kJ/mol,根据盖斯定律,将①-②,整理可得:0.3 的△H=-260.3 kJ/mol,故合理选项是D。
2. 下列制备NH3并制取氨水的装置正确且能达到实验目的的是
A. 制取NH3 B. 干燥NH3
C. 收集NH3 D. 制取氨水
【答案】D
【解析】
【详解】A.制备NH3应使用固固加热型装置,装置中试管口略向下倾斜,A错误;
B.氨气和五氧化二磷反应,不能干燥,干燥氨气用碱石灰干燥,B错误;
C.氨气的密度小于空气,用向下排空气法收集,C错误;
D.氨气不溶于四氯化碳上升过程中遇到水溶解吸收,同时防止了倒吸,D正确;
答案选D。
3. 纽扣电池可作计算器、电子表等的电源。有一种纽扣电池的两极材料分别为锌和氧化银,电解质溶液为KOH溶液,放电时两个电极反应分别为Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2,Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-,下列说法正确的是
A. Zn发生还原反应,Ag2O发生氧化反应
B. 溶液中OH-向Ag2O极移动,K+向Zn极移动
C. 在电池放电过程中,KOH溶液的浓度保持不变
D. Zn是负极,Ag2O是正极
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据电极反应式可知:Zn失电子,发生氧化反应,Ag2O得电子,发生还原反应,A错误;
B.在原电池中,阴离子向负极移动,阳离子向正极移动,则OH-向负极Zn极移动,K+向正极Ag2O极移动,B错误;
C.将两电极反应式相加得电池总反应为:Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag,反应过程中H2O被消耗,KOH物质的量不变,但溶剂减少,因此会使KOH溶液浓度增大,C错误;
D.原电池中负极发生氧化反应,正极发生还原反应,Zn是负极,Ag2O是正极,D正确;
故合理选项是D。
4. 有关能量的判断或表示方法正确的是
A. 从,可知:金刚石比石墨更稳定
B. 已知中和热,则1mol硫酸与足量氢氧化钡溶液反应放热为114.6kJ
C. 的燃烧热是,则反应的
D. 一定条件下,将0.5mol和1.5mol置于密闭的容器中充分反应生成,放热19.3kJ,其热化学方程式为:
【答案】C
【解析】
【详解】A.由可知石墨具有较低能量,物质具有能量越低越稳定,所以石墨比金刚石更稳定,故A错误;
B.中和热是强酸和强碱稀溶液反应生成1mol波态水放出的能量,和消耗的酸、碱的物质的量之间没有关系,,1mol硫酸与足量氢氧化钡溶液反应生成2mo|液态水,放出的热量为114.6kJ ,同时硫酸根离子和钡离子生成沉淀也伴随能量变化,所以1mol硫酸与足量氢氧化钡溶液反应放热一定不是114.6kJ,故B错误;
C.燃烧热是指1mol燃料完全燃烧生成稳定氧化物所放出的热量,所以
反应的,故C正确;
D.因为0.5mol和1.5mol的反应为可逆反应,0.5mol和1.5mol只能部分反应,无法计算焓变,故D错误;
故选C。
5. 新型锂-空气电池具有能量密度高的优点(单位质量电池能够释放的电能远高于传统电池),有巨大的应用前景。该电池放电时的工作原理如图所示,其中固体电解质只允许通过。下列说法正确的是
A. 有机电解液可以用水性电解液代替
B. 金属锂为负极,发生还原反应
C. 当外电路转移1mol电子,理论上石墨烯电极消耗标准状况下11.2L的O2
D. 放电时电池的总反应为
【答案】D
【解析】
【详解】A.锂可以与水反应,故有机电解液不可以用水性电解液代替,A项错误;
B.金属锂为负极,发生失电子的氧化反应,B项错误;
C.当外电路转移1mol电子,消耗0.25mol的氧气,即理论上石墨烯电极消耗标准状况下5.6L的,C项错误;
D.该电池的负极反应为,正极反应为,将电极反应相加可得总反应的化学方程式,D项正确。
答案选D。
6. 用下列两种途径制取H2SO4,某些反应条件和产物已省略,下列有关说法不正确的是
途径①:SH2SO4
途径②:SSO2SO3H2SO4
A. 途径①的反应原理为强酸制弱酸
B. 途径②的第二步反应是可逆反应
C. 由途径①和②分别制取1molH2SO4,理论上各消耗lmolS均转移6mol电子
D. 途径②与途径①相比,更能体现“绿色化学”的理念,因为途径②比途径①产生的污染少
【答案】A
【解析】
【详解】A.途径①的反应原理为利用浓硝酸的强氧化性将S氧化为H2SO4,A错误;
B.二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫是可逆反应,即途径②的第二步反应是可逆反应,B正确;
C.S转变H2SO4,化合价从0价升高为+6价,即失去6个电子,故由途径①和②分别制取1molH2SO4,理论上各消耗lmolS均转移6mol电子,C正确;
D.途径②与途径①相比,更能体现“绿色化学”的理念,因为途径①用浓硝酸氧化会放出二氧化氮污染环境,因此途径②比途径①产生的污染少,D正确;
故答案为A。
7. 下列实验不能达到实验目的是
A.实验室制取乙酸乙酯
B.探究同主族元素性质的递变性
C.测定中和反应的反应热
D.检验木炭与浓硫酸反应的产物
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.由实验装置图可知,装置A为浓硫酸作用下乙酸和乙醇共热发生酯化反应制取和吸收乙酸乙酯的装置,故A正确;
B.由图可知,题给装置通过新制氯水与溴化钠溶液、碘化钠溶液反应和溴水与碘化钠溶液的反应可以比较氯气、溴、碘的氧化性强弱,从而探究同主族元素性质的递变性,故B正确;
C.由实验装置图可知,装置C为测定中和反应的反应热的装置,故C正确;
D.碳与浓硫酸共热反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,若将混合气体先通过澄清石灰水,二氧化硫会干扰二氧化碳的检验,所以检验木炭与浓硫酸反应的产物时应将盛有澄清石灰水的试管与盛有酸性高锰酸钾溶液的试管互换,故D错误;
故选D。
8. 某有机物的结构简式为HO-CH2CH=CHCH3,关于该有机物可能发生的反应,下列说法不正确的是
A. 能与Na发生置换反应
B. 能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应
C. 能与溴水发生加成反应
D. 能与NaHCO3溶液发生复分解反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.有机物中含有-OH,能与Na发生置换反应,故A正确;
B.有机物中含有碳碳双键和羟基,能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应,故B正确;
C.有机物中含有碳碳双键,能与溴水发生加成反应,故C正确;
D.有机物中无羧基,故不能与NaHCO3溶液发生复分解反应,故D错误;
故选D。
9. 某学生设计如图所示装置进行铜与稀硝酸(足量)的反应实验。
下列叙述正确的是
A. 开始反应时,铜丝表面缓慢放出气泡,锥形瓶内气体呈无色
B. 反应中间阶段释放出气泡的速率会明显加快,其原因可能是生成物对反应有催化作用
C. 铜与稀硝酸的反应中,还原剂与氧化剂的物质的量之比为
D. 最终铜丝与液面脱离接触,锥形瓶内气体呈红棕色
【答案】B
【解析】
【详解】A.开始反应时,铜丝表面缓慢放出气泡,产生的NO迅速被氧气氧化为NO2,故锥形瓶内气体呈红棕色,故A错误;
B.反应中间阶段释放出气泡的速率会明显加快,可能是开始时没有铜离子、氮氧化物,随着反应进行,铜离子浓度、氮氧化物的量都增多,化学反应速率加快,则Cu2+ 或NOx可能为铜与稀硝酸反应的催化剂,故B正确;
C. 铜与稀硝酸的反应3Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O中,铜由0变为+2,它是还原剂,N由+5变为+2,它是氧化剂,硝酸部分为氧化剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:3,故C错误;
D.最终铜丝与液面脱离接触,锥形瓶内产生的气体为NO,气体呈无色,故D错误;
答案选B。
10. 历史上曾用“地康法”制氯气,相关反应为,已知相关化学键的键能(E)如表所示。则该反应的为
化学键
Cl―Cl
O=O
O―H
H―Cl
247
497
463
431
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】=反应物总键能-生成物总键能=氢氯键键能×4+氧氧双键键能×1-氯氯键键能×2-氢氧键键能×4=431×4+497×1-247×2-463×4=-125kJ/mol;
故答案选B;
11. 一定温度下,可逆反应 在体积固定的密闭容器中反应, 达到平衡状态的标志是( )
①单位时间内生成 n mol O2,同时生成 2n mol NO2
②v 正(NO)=v 逆(NO2)
③每消耗 32g 氧气,同时生成 60g NO
④混合气体的压强不再改变
⑤混合气体的颜色不再改变
⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变
⑦混合气体的密度不再改变
A. ①④⑤⑥ B. ①②③⑤ C. ①②③④⑤ D. ①②③④⑤⑥
【答案】C
【解析】
【详解】①单位时间内生成n mol O2,同时生成2n molNO2,说明反应v正=v逆,故正确;
②v 正(NO)=v 逆(NO2)= v逆(NO),说明反应v正=v逆,故正确;
③每消耗 32g 氧气,即1mol氧气,同时生成 60g NO,即2molNO,说明反应v正=v逆,故正确;
④反应前后气体的化学计量数之和不相等,当达到平衡时,气体的压强不变,故正确;
⑤混合气体的颜色不再改变,说明NO2气体的浓度不变,达到平衡状态,故正确;
⑥反应前后气体的化学计量数之和不相等,当达到平衡时,气体的物质的量不变,则混合气体的平均摩尔质量不再改变,故正确。
⑦反应在体积固定的密闭容器中进行,气体的总质量及容器的体积始终不变,混合气体的密度始终不改变,密度不变不能为平衡状态的标志,故错误;
故达到平衡状态的是①②③④⑤⑥;
答案选项C。
【点睛】本题考查化学平衡的判断,在一定条件下的可逆反应里,正反应速率和逆反应速率相等,反应混合物中各组成成分的百分含量保持不变,该反应就达到平衡状态,利用化学平衡状态的特征“等”、“定”来判断反应达到平衡状态。
12. 下列各实验的现象及结论都正确的是
选项
实验
现象
结论
A
浓硫酸滴入蔗糖中,产生的气体导入澄清石灰水
蔗糖变黑、体积膨胀,澄清石灰水变浑浊
使澄清石灰水变浑浊的气体一定是CO2
B
铜粉加入稀硫酸中,加热;再加入少量硝酸钾固体
加热时无明显现象,加入硝酸钾后溶液变蓝
硝酸钾起催化作用
C
过量铁粉加入稀硝酸中,充分反应后,滴加KSCN溶液
有无色气泡产生, 溶液呈血红色
稀硝酸能将Fe氧化成Fe3+
D
将铜粉加入稀硝酸中
有无色气泡产生,遇空气变红棕色,溶液呈蓝色
该气体是NO
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.浓硫酸具有氧化性,与蔗糖反应过程中可能被还原生成SO2,SO2也可以使澄清石灰水变浑浊,A错误;
B.加入硝酸钾后溶液变蓝是因为在有氢离子时(稀硫酸提供)硝酸根会氧化铜粉得到硝酸铜,并不是硝酸钾起催化剂作用,B错误;
C.过量的铁粉会将Fe3+还原为Fe2+,溶液不会显血红色,C错误;
D.铜和稀硝酸反应得到NO和蓝色的硝酸铜溶液,NO遇到空气被氧气氧化为红棕色的NO2,D正确;
综上所述答案为D。
13. 50g碳在氧气中燃烧,得到等体积的CO和CO2。已知C(s)+1/2O2(g)=CO(g)△H=—110.35kJ/mol,CO(g)+1/2O2(g) =CO2(g) △H=—282.57kJ/mol, 与完全燃烧相比损失的热量与实际放出的热量之比大约是( )
A. 55:141 B. 283:503 C. 1:1 D. 141:196
【答案】B
【解析】
【详解】50g碳的物质的量为:=mol,得到等体积的CO和CO2,CO、CO2的物质的量为:mol ,根据CO(g)+O2(g)═CO2(g)△H=-282.57kJ•mol-1可知,molCO燃烧放出的热量为:282.57kJ/mol× mol=588.69kJ,则50g碳不完全燃烧生成 molCO损失的热量为588.69kJ;根据C(s)+ O2(g)═CO(g)△H=-110.35kJ•mol-1,CO(g)+ O2(g)═CO2(g)△H=-282.57kJ•mol-1可知,C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-392.92kJ•mol-1, molC完全燃烧生成二氧化碳放出的热量为: mol×392.92kJ•mol-1=818.58kJ;
molC完全燃烧生成CO放出的热量为:mol×110.35kJ•mol-1=229.90kJ,则50g碳燃烧放出总热量为:229.90kJ+818.58kJ=1048.48kJ,损失的能量与实际放出的能量之比为:588.69kJ:1048.48kJ≈0.56,因283:503≈0.56,故答案选A。
14. 短周期主族元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大,X的氢化物种类繁多,其中含氢量最高的为25%,Y的最外层电子数是次外层的3倍,Y和W同族,Z和Y同周期,Z的核外电子数比Q少8个,下列有关说法正确的是
A. 最简单气态氢化物的沸点:Y<X
B. Z2能把同主族元素从其盐的水溶液中置换出来
C. 简单离子半径:Z<W<Q
D. W的最高价氧化物的水化物能与X发生反应
【答案】D
【解析】
【详解】根据题意,X、Y、Z、W、Q分别为C、O、F、S、 Cl。
A.由于Y的最简单氢化物H2O能形成分子间氢键,而X的最简单氢化物CH4不能,故沸点H2O>CH4, A错误;
B.F2通入到氯、溴、碘的盐溶液中,F2直接和溶液中的水反应,不能置换出氯、溴、碘的单质,B错误;
C.简单离子半径:F-<C1-<S2-,C错误;
D.W的最高价氧化物的水化物为H2SO4,浓硫酸加热条件可与C发生反应,D正确;
答案选D。
15. 在恒温恒容条件下,发生反应,随时间的变化如图中曲线甲所示。下列说法正确的是
A. 从a、c两点坐标可求得从a到c时间间隔内该化学反应的平均速率
B. a、b、c三点的速率大小为:
C. 在不同时刻都存在关系:
D. 若升高反应温度,则随时间变化关系如图中曲线乙所示
【答案】A
【解析】
【详解】A.从a、c两点坐标可知从a到c时间间隔内的变化量,从而求得从a到c时间间隔内该化学反应的平均速率,A正确;
B.b点为起始反应点,在起始时正反应速率最大,从b点到平衡的过程中正反应速率逐渐减小,逆反应速率开始逐渐增大,平衡时正反应速率等于逆反应速率,则a、b、c三点的速率大小为,B错误;
C.反应速率之比等于化学计量数之比,则,,C错误;
D.若升高反应温度,反应平衡会发生移动,达平衡时和曲线甲达平衡时不相等,则升高反应温度,随时间变化关系不能用如图中曲线乙表示,D错误;
故选A。
二、填空题(共28分)
16. 完成下列问题。
(1)合成氨反应的能量变化如图所示。
该反应的热化学方程式是: ΔH=___________。
(2)室温下,(Si为-4价)是一种无色气体,遇到空气能发生爆炸性自燃,生成固体和。已知室温下自燃时每转移0.05mol电子,放出a kJ的热量,该反应的热化学方程式为___________。
(3)已知 ΔH=-92 kJ·mol和下列表格数据:
化学键
H-H
键能/
435
943
计算N-H的键能为___________。
(4) =-a kJ·mol; ΔH2= -b kJ·mol,则a___________b, ___________ΔH2 (填>或<)。
(5)二甲醚(DME)(CH3OCH3)被誉为“21世纪的清洁燃料”。由合成气制备二甲醚的主要原理如下:
①CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) ΔH1=-90.7kJ·mol-1
②2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O ΔH2=-23.5kJ·mol-1
③CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) ΔH3=-41.2kJ·mol-1
则反应3H2(g)+3CO(g)⇌CH3OCH3(g)+CO2(g) ΔH=___________kJ/mol。
【答案】(1)或
(2)
(3)390 (4) ①. > ②. <
(5)−246.1
【解析】
【小问1详解】
如图可知,根据盖斯定律,,则;
【小问2详解】
由已知,与氧气反应生成和水,转移电子,放出热量,故反应的热化学方程式为;
【小问3详解】
ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和,因此,解得;
【小问4详解】
燃烧反应为放热反应,由已知两式相减得,则,,即;
【小问5详解】
由得到目标反应,故。
17. 完成下列问题。
(1)几种含氯离子的相对能量如下表所示:
离子
相对能量/()
0
60
101
63
38
①在上述五种离子中,最不稳定的离子是___________(填离子符号)。
②反应的___________。
③写出由反应生成和的热化学方程式:___________。
(2)如图所示装置,装置A是二甲醚燃料电池,已知该装置工作时电子从b极流出,a极流入。
①A池中b极是___________极(填“正”或“负”),a电极反应式为___________。
②当装置A中消耗0.25mol二甲醚时,此时转移的电子的物质的量为___________。
【答案】(1) ①. ②. -117 ③.
(2) ①. 负极 ②. O2+4e-+2H2O=4OH- ③. 3mol
【解析】
【小问1详解】
①能量越低越稳定,根据表格中数据知,能量最高,最不稳定;
②反应物总能量为3×60=180kJ/mol,生成物总能量为63kJ/mol,故反应放热117kJ/mol,ΔH=-117kJ/mol;
③由反应生成和的化学方程式为 ,反应ΔH=生成物总能量-反应物总能量=−138kJ⋅mol−1,故反应的热化学方程式为 ΔH=−138kJ⋅mol−1;
【小问2详解】
①该装置工作时电子从b极流出,a极流入,故电流从a极流出,b极流入,故b为负极,燃料电池,燃料在负极失电子,则氧气在正极得电子,由于电解液为KOH溶液,电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-;
②二甲醚(CH3OCH3)反应后生成碳酸根,碳元素化合价从-2价升至+4价,故每个CH3OCH3失12个电子,则消耗0.25mol二甲醚时,此时转移的电子的物质的量为3mol。
三、解答题(共27分)
18. 氮氧化合物和二氧化硫是引起雾霾的重要物质,工业用多种方法来治理。某种综合处理含NH4+废水和工业废气(主要含NO、CO、CO2、SO2、N2)的流程如图:
已知:NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O 2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O
(1)固体1的主要成分有Ca(OH)2、__________(填化学式)。
(2)若实验室需要配制3 mol·L-1NaOH溶液1L进行模拟测试,需称取NaOH固体质量为__________g。
(3)用NaNO2溶液处理含NH4+废水反应的离子方程式为__________。
(4)验证废水中NH4+已基本除净的方法是___________(写出操作、现象与结论)。
(5)气体1转化为气体2时空气不能过量的原因是__________。
(6)捕获剂捕获的气体主要是__________(填化学式)。
(7)流程中生成的NaNO2因外观和食盐相似,又有咸味,容易使人误食中毒。已知NaNO2能发生如下反应:2NaNO2+4HI=2NO↑+I2+2NaI+2H2O;I2可以使淀粉变蓝。根据上述反应,选择生活中常见的物质和有关试剂进行实验,以鉴别NaNO2和NaCl。需选用的物质是__________(填序号)。
①水 ②淀粉碘化钾试纸 ③淀粉 ④白酒 ⑤白醋
A.①③⑤ B.①②④ C.①②⑤ D.①②③⑤
【答案】 ①. CaCO3 、CaSO3 ②. 120 ③. NH4++NO2-=N2↑+2H2O ④. 取少量处理后废水于试管中,加入NaOH溶液加热,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,若无明显现象则可证明NH4+已基本除净 ⑤. 气体1转化为气体2时,其中NO:NO2物质的量之比为1:1时才可以被NaOH溶液完全转化成NaNO2,若空气过量,则与NaOH反应生成NaNO3和NaNO2的混合溶液,因此空气不能过量 ⑥. CO ⑦. C
【解析】
【分析】工业废气(主要含NO、CO、CO2、SO2、N2)用过量石灰乳吸收,CO2、SO2与Ca(OH)2反应生成CaCO3、CaSO3,成为固体1的主要成分,此时气体1为NO、CO、N2;通入适量空气,主要与NO作用生成NO2,成为空气2的主要成分;通入NaOH溶液中,从产物NaNO2看,前面通入的空气,只能将一部分NO氧化为NO2,否则生成的NaNO2中会混入NaNO3;NO2-与NH4+发生氧化还原反应,生成N2和H2O,气体3为CO,被捕获剂捕获。
【详解】(1)从以上分析可知,固体1的主要成分有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3。答案为:CaCO3、CaSO3;
(2)若实验室需要配制3 mol·L-1 NaOH溶液1L进行模拟测试,需称取NaOH固体质量为3 mol·L-1 ×1L×40g/mol=120 g。答案为:120;
(3)用NaNO2溶液处理含NH4+废水时,NO2-与NH4+反应生成N2和H2O,反应的离子方程式为NH4++NO2-=N2↑+2H2O。答案为:NH4++NO2-=N2↑+2H2O;
(4)验证废水中NH4+已基本除净,可加碱检测气体的性质,方法是取少量处理后废水于试管中,加入NaOH溶液加热,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,若无明显现象则可证明NH4+已基本除净。答案为:取少量处理后废水于试管中,加入NaOH溶液加热,将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,若无明显现象则可证明NH4+已基本除净;
(5)由以上分析知,气体1转化为气体2时空气不能过量的原因是气体1转化为气体2时,其中n(NO):n(NO2)物质的量之比为1:1时才可以被NaOH溶液完全转化成NaNO2,若空气过量,则与NaOH反应生成NaNO3和NaNO2的混合溶液,因此空气不能过量。答案为:气体1转化为气体2时,其中n(NO):n(NO2)物质的量之比为1:1时才可以被NaOH溶液完全转化成NaNO2,若空气过量,则与NaOH反应生成NaNO3和NaNO2的混合溶液,因此空气不能过量;
(6)由以上分析可知,捕获剂捕获的气体主要是CO。答案为:CO;
(7)鉴别NaNO2和NaCl,需利用反应2NaNO2+4HI=2NO↑+I2+2NaI+2H2O,所以需加I-、淀粉、酸,从而确定选用的物质是①②⑤,故选C。答案为:C。
【点睛】检验NaNO2和NaCl,若使用AgNO3溶液,会生成AgCl、AgNO2白色沉淀,再加入稀硝酸,AgNO2溶解,而AgCl不溶解,所以也可用硝酸酸化的硝酸银溶液进行鉴别。
19. 砷在元素周期表中与氮同主族,砷及其化合物被运用在农药、医药和染料等领域中。某含砷工业废水经处理可转化为粗,流程如下:
已知:
①含工业废水主要以亚砷酸()形式存在,为三元弱酸,受热分解为;
②微溶于水,难溶于水。
回答下列问题:
(1)砷元素在元素周期表中的位置为_______。
(2)“碱浸”中发生反应的离子方程式为_______。
(3)从绿色化学角度考虑,“试剂1”可以选择_______(填化学式)。
(4)“沉砷”在流程中的目的是_______;“沉砷”的最佳温度是,温度高于时,随温度升高转化率下降,可能的原因是_______。
(5)“废渣”的主要成分是_______,“转化”中发生反应的化学方程式为_______。
(6)从综合利用的角度考虑“滤液2”可返回_______步骤中循环再利用。
【答案】(1)第四周期第族
(2)
(3)
(4) ①. 富集砷元素,提高原料的利用率 ②. 沉砷的过程发生反应:,温度升高,溶解度减小,和浓度减小,平衡逆向移动,转化率降低
(5) ①. ②.
(6)酸化
【解析】
【分析】工业废水主要以亚砷酸()形式存在,加入溶液,得到溶液,加入氧化剂试剂1,将其氧化为,再加入石灰乳,可以得到更难溶的,用硫酸酸化得到,往中通入作还原剂,得到溶液,最后结晶,受热分解得到产品。
【小问1详解】
砷元素在元素周期表中的位置为第四周期第族;
【小问2详解】
工业废水主要以亚砷酸()形式存在,加入溶液,得到溶液,发生反应的离子方程式为:;
【小问3详解】
“试剂1”为氧化剂,为了不污染环境,可以选择绿色的氧化剂;
【小问4详解】
加入石灰乳,可以得到更难溶的 ,所以“沉砷”在流程中是为了富集砷元素,提高原料的利用率;沉砷的过程发生反应:,温度升高,溶解度减小,和浓度减小,平衡逆向移动,转化率降低;
【小问5详解】
,用硫酸酸化得到 ,所以“废渣”的主要成分是:;“转化”的过程是往中通入作还原剂,得到溶液,发生反应的化学方程式为:;
【小问6详解】
从反应和综合利用的角度考虑“滤液2”为,可返回酸化过程中重复使用。
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