内容正文:
2024级高二入学考试
化学试题
考试时间:75分钟,满分100分
注意事项:可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Na 23 Cl 35.5 K 39 I 127
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. 下列生活事件中所涉及的化学知识正确的是
选项
劳动项目
化学知识
A
用洗洁精清洗餐具上的油污
洗涤剂能溶解油污
B
炒菜时油锅着火,用锅盖盖灭
降低油的着火点
C
用炭黑制作墨汁
炭黑有还原性
D
玉米成熟前施用氮肥
氮肥能使农作物生长茂盛
A. A B. B C. C D. D
2. 宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一、下列反应方程式书写正确的是
A. 氧化钡与稀硫酸混合:
B. 用浓氨水检验氯气管道是否泄漏:8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2
C. 稀硝酸中加入少量铁屑:
D. 向酸性溶液中通入气体:
3. 短周期元素X、Y、Z在元素周期表中的位置如图所示,下列说法正确的是
A. X、Y、Z三种元素中,X的非金属性最强
B. Y的最高正化合价为+7价
C. 常压下X单质的熔点比Z单质的低
D. Z的氢化物为强酸
4. 下列实验操作、实验现象和结论或解释均正确的是
选项
实验操作
实验现象
结论或解释
A
向某溶液中滴加足量的溶液并加热,试管口放置湿润红色石蕊试纸
湿润红色石蕊试纸变蓝
原溶液中一定含有
B
将通入滴有酚酞的溶液中
溶液褪色
具有漂白性
C
向饱和溶液中滴加碳酸钠溶液
无明显现象
与碳酸钠不反应
D
将乙醇与浓硫酸共热至,将所得气体通入酸性溶液中
溶液褪色
气体中含有乙烯
A. A B. B C. C D. D
5. 氮化镓因其带隙宽和亮度高的特性而被广泛用于制造高亮度、长寿命的LED,通过反应:制取氮化镓(GaN)。下列装置不能达到实验目的的是
A. 用装置甲制备氨气 B. 用装置乙干燥氨气
C. 用装置丙制备氮化镓 D. 用装置丁处理尾气并收集氢气
6. 常温下,过二硫酸盐(,元素化合价为+6)与发生反应:,向上述反应体系中加入少量含的溶液,反应速率增大,反应过程如图所示。下列有关说法错误的是
A. 中-2价氧原子与-1价氧原子的个数比为
B. 是上述反应的催化剂
C. 步骤②中断开化学键吸收的能量比形成化学键放出的能量多
D. 向溶液中滴加适量淀粉溶液,当溶液的蓝色不变时,反应达到平衡
7. 下列选项正确的是
A. 图①可表示晶体与晶体反应的能量变化
B. 图②中ΔH表示碳的燃烧热
C. 若用铜丝代替图③仪器a进行相应的实验操作,测得中和热ΔH偏大
D. 图④表示实验的环境温度为20℃,将物质的量浓度相等、体积分别为、的、NaOH溶液混合,混合液的最高温度随V(NaOH)的变化(已知)
8. 反应 ,可经两步完成,反应进程中能量变化如图所示,反应①为 。下列说法错误的是
A. 总反应的焓变
B. 反应①中有键的断裂和键、键的形成
C. 的键能低于与的键能之和
D. 反应②的热化学方程式为
9. 煤焦与水蒸气的反应是煤气化过程中的主要反应,具体反应是。向、恒容密闭容器中加入和,测得体系中气体密度()与时间(t)的关系如图所示(时,瞬间缩小容器体积为)。下列说法正确的是
A. M点时,体系已达平衡状态
B. 0→内,用表示的平均反应速率为
C. 时,该反应的平衡常数
D. N点时,向容器中同时充入和,则大于
10. 根据如图所示的化学反应能量变化曲线,下列说法正确的是
A. 催化剂通过降低活化能(E1→E3)使反应更易进行
B. 曲线②的反应中,单位体积内活化分子百分数高于曲线①
C. 催化剂改变了反应的焓变,使产物能量降低
D. 的反应历程和能量变化可以用曲线①表示
11. 一定条件下,M与反应生成Q和,其反应过程如下图所示,其中TS表示过渡态,L表示中间体。下列说法错误的是
A. 中间体的稳定性比的强
B. 决速步骤的活化能是18.9kJ·mol-1
C. 使用高效催化剂,不能降低反应焓变
D. 一定条件下,总反应为放热反应
12. 羰基硫(COS)是一种粮食熏蒸剂,在一定体积的容器中充入1molCO、1molH2S,发生反应CO(g) + H2S(g)COS(g) + H2(g) ΔH<0,正、逆反应速率v随时间t的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A. 曲线①表示的是逆反应速率 B. t1~t2,COS的浓度逐渐减小
C. t3时刻,达到该条件下的反应进行的限度 D. 生成COS越多,ΔH越小
13. 用相同质量的锌片和铜片构成原电池,如图所示,下列说法不正确的是
A. Cu是正极材料,在反应中被还原
B. 盐桥中的K+进入CuSO4溶液中
C. 若转移0.2mol电子,正负两极的质量差为12.9g
D. 若用阴离子交换膜替换盐桥对装置进行改进,也可构成原电池
14. 为了减轻大气污染,可将汽车尾气中CO和NO转化为无污染气体。在一定条件下,向一容积为2L的恒容密闭容器中充入10molCO、10molNO,使之在催化剂作用下发生反应,测得反应过程中部分物质的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示。下列说法不正确的是
A. 2min时,
B. 曲线Ⅱ表示随t的变化
C. 用同一物质表示反应速率时,b点的正反应速率大于c点的逆反应速率
D. 0~5min内,mol·L-1·min-1
15. 在20L的密闭容器中按物质的量之比充入CO和,发生反应:。测得CO的转化率随温度及不同压强(p)下的变化如图所示,在及时随时间的变化结果如表所示。下列说法正确的是
及195℃时随时间的变化
t/min
0
1
3
5
8
5
4
4
A. 压强:,该反应的正反应为放热反应
B. 在及195℃时,0~3min内生成的平均速率为
C. 在及195℃时,该反应的平衡常数为5
D. 在A点时,的平衡转化率为45%
二、填空题(共4小题,合计55分)
16. 金属矿物资源的利用有着非常重要的意义。回答下列问题:
(1)下列反应原理不符合工业冶炼金属实际情况的是______(填字母)。
A. (熔融) B. (熔融)
C. D.
(2)白口铁(镀锌铁)在生产、生活中有广泛应用。某小组以菱锌矿(主要成分是,以及CuO、FeO、MgO和等)制备白口铁的流程如下:
①“浸取”前将菱锌矿粉碎的目的是______,“浸取”后溶液中主要含有的金属阳离子为______。
②“滤渣1”的主要成分是______(填化学式)。
③“滤渣3”中主要成分是和,写出“氧化”时发生反应的离子方程式:______。
④加Zn时转化的离子方程式为______。
17. 常用做食盐补碘剂。工业生产的流程如下:
(1)用固体配制溶液。
①计算需准确称取固体的质量为___________。
②用已经准确称取固体配制溶液时,除了烧杯和玻璃棒外,还必须使用的玻璃仪器有___________。
③下列操作可能使所配溶液浓度偏小的是___________(填写字母)。
a.溶解用的烧杯和玻璃棒未洗涤
b.定容时俯视容量瓶的刻度线
c.配溶液前容量瓶中有少量蒸馏水
d.定容、摇匀后发现液面低于刻度线,再加水至液面最低点与刻度线相切
(2)“反应”时化学方程式为。
①用单线桥标出该反应中电子转移的方向和数目:___________。
②写出NaOH溶液吸收的离子方程式:___________。
(3)写出生产中将转化为的另一种反应物的化学式:___________。
(4)为了测定产品的纯度,准确称取1.000g产品,配制成250mL溶液,取25.00mL溶液于锥形瓶中,加稀硫酸酸化,再加入足量KI溶液充分反应,加淀粉指示剂,用标准溶液测定,恰好反应时,共消耗标准溶液27.00mL。计算产品的纯度为___________(写出计算过程)。
已知:、
18. 氢能被确定为国家未来能源体系的重要组成部分,研究制氢技术具有重要意义。乙醇—水催化重整可获得氢气,主要反应如下:
反应1:
反应2:
反应3:
(1)_____(用和表示),反应1在低温下_____(填“能”或“不能”)自发进行。
(2)压强为100kPa,的平衡产率与温度、起始时水醇比的关系如下图所示,两条曲线上的点代表在不同条件下的平衡产率,且每条曲线上的平衡产率相同。
①反应1的平衡常数:_____(填“>”“=”或“<”),平衡体系中乙醇的物质的量分数:A点_____C点(填“>”“=”或“<”)。
②A点和B点的平衡产率相等的原因是_____。
(3)向密闭容器中充入和发生上述反应,保持压强为100kPa,测得平衡时和CO的选择性[例如CO的选择性]及的平衡产率[的平衡产率]随温度的变化关系如下图所示:
①表示的平衡产率的曲线是_____(填“a”“b”或“c”),反应过程中催化剂由于积碳容易失活,增大水醇比可有效减少积碳,原因是_____(用化学方程式表示)。
②500℃,100kPa条件下,用平衡分压表示反应2的平衡常数_____。
19. 有机化合物的组成、结构、性质及转化是学习有机化学的必备知识。
Ⅰ.与混合在光照条件下发生化学反应,生成多种氯代烃。
(1)写出反应其中生成气态有机物的化学方程式:______。
(2)与反应生成的反应过程、中间态物质的能量关系如图所示(、表示带有单电子的原子或原子团)。
①是由在光照下化学键断裂生成的,该过程______(填“放出”或“吸收”)能量。
②该反应过程可能会生成一种副产物烃,该烃的结构简式为______。
Ⅱ.丙烯酸乙酯是一种食品用合成香料。一种制备丙烯酸乙酯的合成路线如下:
回答下列问题:
(3)A葡萄糖的官能团名称为______,C的分子式是______。
(4)写出由B和E生成丙烯酸乙酯的化学方程式______,该反应反应类型为______。
(5)F是D的同系物,满足下列条件的F的同分异构体有______种。
①比D多三个碳原子
②能和碳酸氢钠反应
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2024级高二入学考试
化学试题
考试时间:75分钟,满分100分
注意事项:可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Na 23 Cl 35.5 K 39 I 127
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. 下列生活事件中所涉及的化学知识正确的是
选项
劳动项目
化学知识
A
用洗洁精清洗餐具上的油污
洗涤剂能溶解油污
B
炒菜时油锅着火,用锅盖盖灭
降低油的着火点
C
用炭黑制作墨汁
炭黑有还原性
D
玉米成熟前施用氮肥
氮肥能使农作物生长茂盛
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.洗涤剂的作用是乳化油污,而非溶解,A错误;
B.锅盖盖灭是通过隔绝氧气灭火,着火点是物质的固有属性,不能降低,B错误;
C.炭黑用于制墨汁是因常温下化学性质稳定,而非还原性,C错误;
D.氮肥能促进植物茎、叶生长茂盛,是植物体内蛋白质、核酸和叶绿素的组成元素,所以玉米成熟前施用氮肥,D正确;
故选D。
2. 宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一、下列反应方程式书写正确的是
A. 氧化钡与稀硫酸混合:
B. 用浓氨水检验氯气管道是否泄漏:8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2
C. 稀硝酸中加入少量铁屑:
D. 向酸性溶液中通入气体:
【答案】B
【解析】
【详解】A.氧化钡不拆分,氧化钡与稀硫酸反应的离子方程式:,A错误;
B.浓氨水与氯气发生氧化还原反应,生成氯化铵固体和氮气,化学方程式:,B正确;
C.少量铁与稀硝酸反应生成硝酸铁、一氧化氮和水,反应的离子方程式为:Fe+4H++NO=Fe3++NO↑+2H2O,C错误;
D.二氧化硫有还原性,可以被酸性高锰酸钾氧化,离子方程式为:,D错误;
故选B。
3. 短周期元素X、Y、Z在元素周期表中的位置如图所示,下列说法正确的是
A. X、Y、Z三种元素中,X的非金属性最强
B. Y的最高正化合价为+7价
C. 常压下X单质的熔点比Z单质的低
D. Z的氢化物为强酸
【答案】C
【解析】
【分析】由题意,X、Y、Z均为短周期元素,结合图中位置关系和短周期元素的位置可知,X为He、Y为F、Z为S。
【详解】A.He为稀有气体,非金属最弱,F的非金属性最强,故A错误;
B.F无正价,故B错误;
C.常压下,He单质为气体,S单质为固体,因此He单质的熔点比S单质的低,故C正确;
D.Z的氢化物为,是一种弱酸,故D错误;
故答案选C。
4. 下列实验操作、实验现象和结论或解释均正确的是
选项
实验操作
实验现象
结论或解释
A
向某溶液中滴加足量的溶液并加热,试管口放置湿润红色石蕊试纸
湿润红色石蕊试纸变蓝
原溶液中一定含有
B
将通入滴有酚酞的溶液中
溶液褪色
具有漂白性
C
向饱和溶液中滴加碳酸钠溶液
无明显现象
与碳酸钠不反应
D
将乙醇与浓硫酸共热至,将所得气体通入酸性溶液中
溶液褪色
气体中含有乙烯
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.向溶液中加入足量NaOH并加热,湿润红色石蕊试纸变蓝,说明生成,证明原溶液含,A正确;
B.使酚酞褪色是因为是酸性氧化物,与NaOH发生反应导致溶液碱性减弱,B错误;
C.HClO的酸性弱于,但强于,HClO能与反应生成NaClO和,但反应无明显现象,结论“HClO与碳酸钠不反应”不成立,C错误;
D.乙醇与浓硫酸共热至170℃生成乙烯,但浓硫酸在高温下可能氧化乙醇生成等还原性气体,也能使酸性褪色,无法直接证明乙烯存在,D错误。
故选A。
5. 氮化镓因其带隙宽和亮度高的特性而被广泛用于制造高亮度、长寿命的LED,通过反应:制取氮化镓(GaN)。下列装置不能达到实验目的的是
A. 用装置甲制备氨气 B. 用装置乙干燥氨气
C. 用装置丙制备氮化镓 D. 用装置丁处理尾气并收集氢气
【答案】D
【解析】
【详解】A.氯化铵和氢氧化钙加热生成氯化钙、水和氨气,能达到实验目的,A不符合题意;
B.碱石灰是碱性干燥剂,可以用来干燥氨气,能达到实验目的,B不符合题意;
C.镓和氨气加热、镍做催化剂反应制取氮化镓(GaN),能达到实验目的,C不符合题意;
D.氢气密度小于空气,采用向下排空气法收集,装置中氢气应该短进长出,D符合题意;
故选D。
6. 常温下,过二硫酸盐(,元素化合价为+6)与发生反应:,向上述反应体系中加入少量含的溶液,反应速率增大,反应过程如图所示。下列有关说法错误的是
A. 中-2价氧原子与-1价氧原子的个数比为
B. 是上述反应的催化剂
C. 步骤②中断开化学键吸收的能量比形成化学键放出的能量多
D. 向溶液中滴加适量淀粉溶液,当溶液的蓝色不变时,反应达到平衡
【答案】C
【解析】
【详解】A.设价氧原子与价氧原子个数分别为x、y,,由化合价代数和为0得,解得,,A正确;
B.由两步反应可知,作反应的催化剂,可加快反应速率,B正确;
C.步骤②为放热反应,步骤②中断开化学键吸收的能量比形成化学键放出的能量少,C错误;
D.加淀粉溶液后溶液的蓝色保持不变时,即浓度不变,反应达到平衡,D正确;
故选C。
7. 下列选项正确的是
A. 图①可表示晶体与晶体反应的能量变化
B. 图②中ΔH表示碳的燃烧热
C. 若用铜丝代替图③仪器a进行相应的实验操作,测得中和热ΔH偏大
D. 图④表示实验的环境温度为20℃,将物质的量浓度相等、体积分别为、的、NaOH溶液混合,混合液的最高温度随V(NaOH)的变化(已知)
【答案】C
【解析】
【详解】A. 图示中反应物的总能量比生成物高,表示该反应为放热反应,而晶体与NH4Cl晶体反应是吸热过程,故A错误;
B. 碳的燃烧热是指1molC完全燃烧生成二氧化碳放出的热量,图中C的燃烧产物是CO,表示的不是碳的燃烧热,故B错误;
C. 若用铜丝代替图③仪器a进行相应的实验操作,会引起热量散失,测得中和热ΔH偏大,故C正确;
D. 酸碱中和反应为放热反应,物质的量浓度相等、体积分别为V1、V2的H2SO4、NaOH溶液混合,V1+V2=60mL,则V1=20mL,V2=40mL时,硫酸与氢氧化钠恰好完全反应,放出的热量最多,即横坐标为40mL时的温度应该最高,实际反应与图象不符,故D错误;
故选C。
8. 反应 ,可经两步完成,反应进程中能量变化如图所示,反应①为 。下列说法错误的是
A. 总反应的焓变
B. 反应①中有键的断裂和键、键的形成
C. 的键能低于与的键能之和
D. 反应②的热化学方程式为
【答案】C
【解析】
【分析】反应经两步完成,则总反应等于两步反应的加和,总反应减去第一步反应可得第二步反应,则反应②为,以此分析解答。
【详解】A.结合分析知,总反应的焓变,A正确;
B.反应①中涉及中键的断裂和(丙烯)中键的形成、中键的形成,B正确;
C.由图知,,而等于反应①中的反应物总键能减去生成物的总键能,所以的键能高于与的键能之和,C错误;
D.用总反应减去反应①可得到反应②,结合分析知,反应②的热化学方程式为,D正确;
故选C。
9. 煤焦与水蒸气的反应是煤气化过程中的主要反应,具体反应是。向、恒容密闭容器中加入和,测得体系中气体密度()与时间(t)的关系如图所示(时,瞬间缩小容器体积为)。下列说法正确的是
A. M点时,体系已达平衡状态
B. 0→内,用表示的平均反应速率为
C. 时,该反应的平衡常数
D. N点时,向容器中同时充入和,则大于
【答案】C
【解析】
【详解】A.M点气体密度ρ=0.033g/cm³,容器体积2L,气体总质量=0.033g/cm3×2000cm3=66g,初始气体质量为3molH2O的质量为54g,气体质量增加12g,说明M点时1molC完全反应,M点体系未达平衡状态,A项错误;
B.由A项分析可知,0→内C消耗1 mol,则用表示的平均反应速率为mol·min-1,B项错误;
C.N点气体密度ρ=0.064g/cm³,容器体积1L,气体总质量=0.064g/cm3×1000cm3=64g,初始气体质量为3molH2O的质量为54g,气体质量增加10g,则消耗molC、消耗molH2O,平衡时c(H2O)=mol/L,c(CO)=mol/L,c(H2)=mol/L,K==mol/L,C项正确;
D.N点为缩小体积后新平衡,气体质量64g,说明气体减少2g,对应逆向生成mol 的C,此时c(H2O)=mol/L,c(CO)=mol/L,c(H2)=mol/L,充入1mol H2O和1mol H2,则,平衡逆向移动,v逆>v正,D项错误;
答案选C。
10. 根据如图所示的化学反应能量变化曲线,下列说法正确的是
A. 催化剂通过降低活化能(E1→E3)使反应更易进行
B. 曲线②的反应中,单位体积内活化分子百分数高于曲线①
C. 催化剂改变了反应的焓变,使产物能量降低
D. 的反应历程和能量变化可以用曲线①表示
【答案】A
【解析】
【详解】A.使用催化剂可以降低活化能(E1→E3)使反应速率加快,更易进行,A正确;
B.曲线②是无催化剂条件的反应,活化能较大,单位体积内活化分子百分数低于曲线①,B错误;
C.催化剂只能改变反应速率,不能改变反应的焓变,也不能使产物能量降低,C错误;
D.图中曲线①表示使用催化剂、放热反应的反应历程和能量变化,而的反应为吸热反应,且未使用催化剂,D错误;
答案选A。
11. 一定条件下,M与反应生成Q和,其反应过程如下图所示,其中TS表示过渡态,L表示中间体。下列说法错误的是
A. 中间体的稳定性比的强
B. 决速步骤的活化能是18.9kJ·mol-1
C. 使用高效催化剂,不能降低反应焓变
D. 一定条件下,总反应为放热反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.L1物质的能量比L2物质的能量更低,根据能量越低越稳定,则中间体L1比中间体L2更稳定,A符合题意;
B.多步反应历程的决速步是反应最慢的一步,即活化能最大的步骤,反应速率最慢,是该历程中的决速步,由图可知,该历程中最大活化能为,因此决速步骤的活化能是18.9kJ/mol,B不符合题意;
C.使用高效的催化剂可降低反应所需的活化能,但反应焓变不能改变,C不符合题意;
D.根据反应物的总能量大于生成物的总能量,因此该反应是放热反应,D不符合题意;
故选A。
12. 羰基硫(COS)是一种粮食熏蒸剂,在一定体积的容器中充入1molCO、1molH2S,发生反应CO(g) + H2S(g)COS(g) + H2(g) ΔH<0,正、逆反应速率v随时间t的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A. 曲线①表示的是逆反应速率 B. t1~t2,COS的浓度逐渐减小
C. t3时刻,达到该条件下的反应进行的限度 D. 生成COS越多,ΔH越小
【答案】C
【解析】
【详解】A.随着反应的进行,反应物的浓度逐渐减少,因此正反应的速率逐渐减小,生成物的浓度逐渐增大,因此逆反应的速率逐渐增大,曲线①表示的是正反应速率,故A错误;
B.t1~t2,反应朝着正反应方向进行,生成物浓度逐渐增大,因此COS的浓度逐渐增大,故B错误;
C.t3时刻,正逆反应速率相等,反应达到平衡,达到该条件下的反应进行的限度,故C正确;
D.ΔH是反应的固有属性,与 COS 的生成量无关,始终为固定值,反应的热量变化才是随着生成物的多少进行改变,故D错误;
故答案选C。
13. 用相同质量的锌片和铜片构成原电池,如图所示,下列说法不正确的是
A. Cu是正极材料,在反应中被还原
B. 盐桥中的K+进入CuSO4溶液中
C. 若转移0.2mol电子,正负两极的质量差为12.9g
D. 若用阴离子交换膜替换盐桥对装置进行改进,也可构成原电池
【答案】A
【解析】
【分析】因为Zn的金属活动性大于Cu,所以Zn电极为负极,Cu电极为正极。
【详解】A.铜片为正极,在此装置中不参加反应,A不正确;
B.电池工作时,盐桥中的K+移向正极,K+进入CuSO4溶液中,B正确;
C.该装置中 Zn 为负极,失电子生成Zn2+,正极Cu2+得电子生成Cu,当转移0.2mol电子时,负极减少6.5g,正极增重6.4g,正负两极的质量差为12.9g,C正确;
D.若用阴离子交换膜替换盐桥对装置进行改进,硫酸根离子通过阴离子交换膜,形成闭合回路,也可构成原电池,D正确;
故选A。
14. 为了减轻大气污染,可将汽车尾气中CO和NO转化为无污染气体。在一定条件下,向一容积为2L的恒容密闭容器中充入10molCO、10molNO,使之在催化剂作用下发生反应,测得反应过程中部分物质的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示。下列说法不正确的是
A. 2min时,
B. 曲线Ⅱ表示随t的变化
C. 用同一物质表示反应速率时,b点的正反应速率大于c点的逆反应速率
D. 0~5min内,mol·L-1·min-1
【答案】A
【解析】
【详解】A.2min时,各物质的物质的量都在变化,反应未达到平衡状态,因此,A错误;
B.由曲线可知,曲线随时间的增加物质的量逐渐增大,曲线Ⅲ随着时间的增加物质的量逐渐减小,则曲线代表生成物,曲线代表反应物,达到平衡时曲线Ⅰ、Ⅱ物质的量的变化量分别为,物质的量的变化量之比等于化学计量数之比,则曲线Ⅱ表示随t的变化,B正确;
C.b、c两点反应均向正反应方向移动,c点比b点进行的程度大,则b点的正反应速率大于c点的正反应速率,c点的正反应速率大于c点的逆反应速率,则b点的正反应速率大于c点的逆反应速率,C正确;
D.内,,D正确;
故选:A。
15. 在20L的密闭容器中按物质的量之比充入CO和,发生反应:。测得CO的转化率随温度及不同压强(p)下的变化如图所示,在及时随时间的变化结果如表所示。下列说法正确的是
及195℃时随时间的变化
t/min
0
1
3
5
8
5
4
4
A. 压强:,该反应的正反应为放热反应
B. 在及195℃时,0~3min内生成的平均速率为
C. 在及195℃时,该反应的平衡常数为5
D. 在A点时,的平衡转化率为45%
【答案】A
【解析】
【分析】反应为 气体分子数减少的反应,相同温度下,压强大则平衡正向移动,CO转化率更高。由图可知,相同温度时 对应的CO转化率高于 ,故 ;随温度升高,CO转化率降低,说明平衡逆向移动,逆向为吸热反应,故正反应为放热反应;
【详解】A.由分析,压强:,该反应的正反应为放热反应,A正确;
B.在及195℃时,0~3min内生成的平均速率为,B错误;
C.在及195℃时,由表格数据,平衡时氢气为4mol,则:
该反应的平衡常数为,C错误;
D.由C分析,在A点时,的平衡转化率为,D错误;
故选A。
二、填空题(共4小题,合计55分)
16. 金属矿物资源的利用有着非常重要的意义。回答下列问题:
(1)下列反应原理不符合工业冶炼金属实际情况的是______(填字母)。
A. (熔融) B. (熔融)
C. D.
(2)白口铁(镀锌铁)在生产、生活中有广泛应用。某小组以菱锌矿(主要成分是,以及CuO、FeO、MgO和等)制备白口铁的流程如下:
①“浸取”前将菱锌矿粉碎的目的是______,“浸取”后溶液中主要含有的金属阳离子为______。
②“滤渣1”的主要成分是______(填化学式)。
③“滤渣3”中主要成分是和,写出“氧化”时发生反应的离子方程式:______。
④加Zn时转化的离子方程式为______。
【答案】(1)A (2) ①. 提高浸取速率 ②. 、、、 ③. ④. ⑤.
【解析】
【分析】菱锌矿主要成分是,以及、、和等;用稀硫酸溶解菱锌矿,和硫酸不反应,过滤,滤渣1是,滤液1中金属阳离子有、、、,用氧化钙调节pH=5,过滤,得到滤渣2为硫酸钙,滤液加高锰酸钾将溶亚铁离子转化为氢氧化铁沉淀,高锰酸根被氧化为二氧化锰沉淀,滤渣3是和,滤液3加Zn粉将溶液中的铜离子转化为铜,过滤得到含有铜的滤渣和滤液;滤液经脱钙镁后,过滤得滤液;电解滤液,在阴极得到锌。
【小问1详解】
A.工业上用电解熔融的氧化铝制得铝,电解时还要加入冰晶石降低氧化铝熔点,反应的化学方程式为,故A错误;
B.工业上用电解熔融氯化钠的方法制得金属钠,反应的化学方程式为,故B正确;
C.工业上用一氧化碳高温条件下还原氧化铁的方法制得铁,反应的化学方程式为,故C正确;
D.工业上用加热氧化汞的方法制得汞,反应的化学方程式为,故D正确;
故答案选A。
【小问2详解】
①根据影响反应速率的因素,“浸取”前将菱锌矿粉碎的目的是增大接触面积,提高浸取速率。由分析可知,“浸取”后溶液中主要含有的金属阳离子为有、、、;
②和硫酸不反应,过滤,“滤渣1”的是。
③“滤渣3”中主要成分是和,可知“氧化”时亚铁离子被氧化为氢氧化铁沉淀,高锰酸根被还原为二氧化锰沉淀,发生反应的离子方程式为。
④滤液3加Zn粉将溶液中的铜离子转化为铜,加时转化的离子方程式为。
17. 常用做食盐补碘剂。工业生产的流程如下:
(1)用固体配制溶液。
①计算需准确称取固体的质量为___________。
②用已经准确称取固体配制溶液时,除了烧杯和玻璃棒外,还必须使用的玻璃仪器有___________。
③下列操作可能使所配溶液浓度偏小的是___________(填写字母)。
a.溶解用的烧杯和玻璃棒未洗涤
b.定容时俯视容量瓶的刻度线
c.配溶液前容量瓶中有少量蒸馏水
d.定容、摇匀后发现液面低于刻度线,再加水至液面最低点与刻度线相切
(2)“反应”时化学方程式为。
①用单线桥标出该反应中电子转移的方向和数目:___________。
②写出NaOH溶液吸收的离子方程式:___________。
(3)写出生产中将转化为的另一种反应物的化学式:___________。
(4)为了测定产品的纯度,准确称取1.000g产品,配制成250mL溶液,取25.00mL溶液于锥形瓶中,加稀硫酸酸化,再加入足量KI溶液充分反应,加淀粉指示剂,用标准溶液测定,恰好反应时,共消耗标准溶液27.00mL。计算产品的纯度为___________(写出计算过程)。
已知:、
【答案】(1) ①. 2.45g ②. 500mL容量瓶、胶头滴管 ③. ad
(2) ①. ②.
(3)KOH (4)96.3%
【解析】
【分析】碘单质和氯酸钾在酸性条件下发生氧化还原反应生成碘酸根离子,反应过程中还生成氯气,经过逐氯,冷却结晶,过滤得到KH(IO3)2,经过热水溶解、中和后得到KIO3,采用冷却结晶或降温结晶,抽滤、洗涤、干燥得到碘酸钾晶体。
【小问1详解】
①用固体配制溶液,需准确称取固体的质量为。
②用固体配制溶液时,除了烧杯和玻璃棒外,还必须使用的玻璃仪器有500mL容量瓶、胶头滴管。
③a.溶解用的烧杯和玻璃棒未洗涤,导致溶质损失,浓度偏小;
b.定容时俯视容量瓶的刻度线,加水过少,浓度偏大;
c.配溶液前容量瓶中有少量蒸馏水,无影响;
d.定容、摇匀后发现液面低于刻度线,再加水至液面最低点与刻度线相切,加水过多,浓度偏小;
故选ad。
【小问2详解】
①I2中I元素化合价由0价升高到KH(IO3)2中+5价,作还原剂,KClO3中Cl元素化合价由+5价降低到KCl中-1价和Cl2中0价,作氧化剂,故单线桥由I2指向KClO3,共转移60个电子,具体表示如下:。
②NaOH溶液吸收的离子方程式。
【小问3详解】
显酸性,加入KOH,使其转化为,故另一种反应物的化学式KOH。
【小问4详解】
结合反应原理+5I-+6H+=3I2+3H2O、2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI,可得关系式为~3I2~6Na2S2O3,Na2S2O3的物质的量为:0.1000mol•L-l×0.027L=0.0027mol,产品的质量分数为×100%=96.3%。
18. 氢能被确定为国家未来能源体系的重要组成部分,研究制氢技术具有重要意义。乙醇—水催化重整可获得氢气,主要反应如下:
反应1:
反应2:
反应3:
(1)_____(用和表示),反应1在低温下_____(填“能”或“不能”)自发进行。
(2)压强为100kPa,的平衡产率与温度、起始时水醇比的关系如下图所示,两条曲线上的点代表在不同条件下的平衡产率,且每条曲线上的平衡产率相同。
①反应1的平衡常数:_____(填“>”“=”或“<”),平衡体系中乙醇的物质的量分数:A点_____C点(填“>”“=”或“<”)。
②A点和B点的平衡产率相等的原因是_____。
(3)向密闭容器中充入和发生上述反应,保持压强为100kPa,测得平衡时和CO的选择性[例如CO的选择性]及的平衡产率[的平衡产率]随温度的变化关系如下图所示:
①表示的平衡产率的曲线是_____(填“a”“b”或“c”),反应过程中催化剂由于积碳容易失活,增大水醇比可有效减少积碳,原因是_____(用化学方程式表示)。
②500℃,100kPa条件下,用平衡分压表示反应2的平衡常数_____。
【答案】(1) ①. ②. 不能
(2) ①. = ②. ③. 两点压强相同,相同,B点温度高于A点,升高温度,反应2正向移动消耗氢气的量与反应1、反应3正向移动产生氢气的量相等
(3) ①. b ②. 或 ③. 0.225
【解析】
【小问1详解】
由盖斯定律可知,(反应3-反应1)可得反应2,则。的反应能自发进行,反应1为吸热的熵增反应,则在低温下不能自发,在高温下利于自发;
【小问2详解】
①BD点温度相等,则平衡常数相等,故反应1的平衡常数:=;由图可, A、C两点的值相等, C点的温度高于A点,升高温度反应1、3均正向移动,乙醇的物质的量减少,气体总物质的量增大,使得平衡体系中乙醇的物质的量分数减小,因此平衡体系中乙醇的物质的量分数:AC。
②A、B两点氢气产率相等是因为B点温度高于A点,升高温度,平衡移动过程中反应2消耗氢气的量与反应1、反应3产生氢气的量相等。
【小问3详解】
①由题意,升高温度,3个反应均正向移动,使得CO选择性增大,则c为CO选择性曲线,由题意,二氧化碳、CO选择性和为100%,则a为选择性曲线,那么b为的平衡产率的曲线;反应过程中催化剂由于积碳容易失活,增大水醇比可有效减少积碳,原因是碳和水可以反应转化为CO或二氧化碳和氢气,从而减小积碳,反应为或。
②反应1+2×反应2=反应3,由反应,可知理论氢气最大产量为1mol×6=6mol,由图,的平衡产量为1mol×6×80%=4.8mol:
由图,500℃,100kPa条件下,此时一氧化碳、二氧化碳产量相等,则a-b=b,且3a-b=4.8,解得a=1.92mol、b=0.96mol,则水为3-1.5×1.92+0.96=1.08mol,反应2为气体分子数不变的反应,可以用物质的量代替物质分压,则反应2的平衡常数。
19. 有机化合物的组成、结构、性质及转化是学习有机化学的必备知识。
Ⅰ.与混合在光照条件下发生化学反应,生成多种氯代烃。
(1)写出反应其中生成气态有机物的化学方程式:______。
(2)与反应生成的反应过程、中间态物质的能量关系如图所示(、表示带有单电子的原子或原子团)。
①是由在光照下化学键断裂生成的,该过程______(填“放出”或“吸收”)能量。
②该反应过程可能会生成一种副产物烃,该烃的结构简式为______。
Ⅱ.丙烯酸乙酯是一种食品用合成香料。一种制备丙烯酸乙酯的合成路线如下:
回答下列问题:
(3)A葡萄糖的官能团名称为______,C的分子式是______。
(4)写出由B和E生成丙烯酸乙酯的化学方程式______,该反应反应类型为______。
(5)F是D的同系物,满足下列条件的F的同分异构体有______种。
①比D多三个碳原子
②能和碳酸氢钠反应
【答案】(1)
(2) ①. 吸收 ②.
(3) ①. 羟基、醛基 ②.
(4) ①. ②. 取代反应或酯化反应
(5)4
【解析】
【分析】淀粉 (在催化剂和水的作用下发生水解反应,最终生成葡萄糖(),葡萄糖是单糖,含有羟基和醛基官能团。葡萄糖在酶的催化作用下进行发酵反应,生成乙醇()。乙醇()在铜(Cu)作催化剂、加热条件下,被氧气氧化为乙醛()。乙醛()在一定条件下生成,和甲醛在催化剂作用下反应生成丙烯酸()。乙醇()和丙烯酸()在浓硫酸作催化剂、加热条件下,发生酯化反应(属于取代反应)生成丙烯酸乙酯(),反应式为,利用了羧酸与醇发生酯化反应生成酯和水的原理,通过浓硫酸的催化和加热促进反应进行,同时浓硫酸也起到吸水作用,有利于平衡正向移动提高产率。
【小问1详解】
生成气态有机物是,甲烷与氯气在光照下的取代反应,方程式为。
【小问2详解】
①由光照断键生成,断键是吸收能量过程。
②反应中产生,两个可结合生成副产物烃(乙烷)。
【小问3详解】
葡萄糖()的官能团是羟基、醛基;淀粉水解生成葡萄糖(A),葡萄糖发酵生成乙醇(),乙醇催化氧化生成乙醛(),故C的分子式是。
【小问4详解】
B和E反应是乙醇()和丙烯酸()在浓硫酸作催化剂、加热条件下反应,化学方程式是,属于酯化反应(或取代反应)。
【小问5详解】
由分析可知D是,F是D的同系物,且F满足①比D多三个碳原子②能和碳酸氢钠反应,则F含有,分子式为,则同分异构体有、、、,一共4种。
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