内容正文:
雨花台中学2024级高二第一学期国庆节后检测
高二化学
(考试用时:75分钟 总分:100分)
可能用到的相对原子质量: H1 C12 O16 S32
1、 单项选择题:共13题,每题3分,共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1.我国提出2060年实现碳中和的目标,体现了大国担当。碳中和中的碳是指( )
A.二氧化碳 B.碳元素 C.碳原子 D.含碳物质
2.反应NaH+H2O=NaOH+H2↑可用于野外制H2。下列说法正确的是( )
A. 中子数为2的氢原子可表示为 B.NaH 中H 为-1价
C. 水的电子式为 D.NaOH 为氧化产物
3.下列装置应用于实验室制氯气并回收氯化锰的实验,能达到实验目的的是( )
A. 用装置甲制取 Cl2 B. 用装置乙除去Cl2 中少量HCl
C. 用装置丙分离MnO2和MnCl2溶液 D. 用装置丁蒸干MnCl2溶液制MnCl2·4H2O
4.下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是( )
A.MgCl2易溶于水,可用于工业电解制备镁
B.NaClO 溶液具有碱性,可用NaClO作漂白液
C.CaCl2熔点较高,可用作干燥剂
D.FeCl3水解生成具有吸附性的Fe(OH)3胶体,可用作净水剂
5. 一氟磷酸钠(Na2PO4F)可用于预防龋齿。下列说法正确的是( )
A.半径:r(Na+)>r(F—) B.碱性:NaOH>KOH
C.热稳定性 PH3>HF D. 非金属性 O>P
6.在指定条件下,下列选项所示的物质间转化能实现的是( )
A. B.
C. D.
阅读下列材料,回答下列小题
尿素[CO(NH₂)2]合成的发展体现了化学科学与技术的不断进步。十九世记初,用氰酸银(AgOCN) 与NH4Cl在一定条件下反应制得 CO(NH2)2,实现了由无机物到有机物的合成,二十世纪初,工业上以CO2和NH3为原料在一定温度和压强下合成尿素。反应分两步:①CO2和NH3生成NH2COONH4 ②NH2COONH4 分解生成尿素,反应过程中能量变化如下图:
7.结合反应过程中能量变化示意图,下列说法正确的是( )
A.氰酸银制尿素的化学方程式AgOCN+NH4Cl=CO(NH2)2+AgCl
B.在一定温度和压强下,反应②比反应①更容易发生
C.①为吸热反应,②为放热反应
D.CO2和NH3合成尿素总反应的平衡常数的表达式
8.合成尿素反应:CO2(g)+2NH3(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(g),下列措施既能加快反应速率又能提高NH3平衡转化率的是( )
A. 缩小容器体积 B. 分离出CO(NH2)2
C. 升高温度 D. 使用催化剂
9.下列有关热化学方程式的叙述中正确的是( )
A. 中和热的离子方程式为:OH—(aq)+H+(aq)=H2O(g) △H=-57.3kJ·mol-1
B. 已知C(石墨,s)=C (金刚石,s) △H=+19kJ· mol-1,则金刚石比石墨稳定
C. 已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) △H=-571.6kJ·mol-1, 则H2的燃烧热力-571.6kJ·mol-1
D. 已知C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1,C(s)+O2(g)=CO2(s) △H2 , 则△H1>△H2
10.用稀硫酸酸化的0.01mol/LKMnO4 标准溶液滴定某未知浓度的H2C2O4溶液,下列说法正确的是( )
A.KMnO4标准溶液装入碱式滴定管中
B.滴定过程中,加入KMnO4标准溶液应先快后慢
C.滴定反应离子方程式为:2MnO4—+5C2O42—+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
D.滴定终点时,溶液颜色由紫红色变为无色,并在半分钟内不变色
11.室温下,根据下列实验过程及现象,能验证相应实验结论的是( )
选项
实验过程及现象
实验结论
A
向0.1 mol/L KMnO4溶液中滴加0.1mol/LH2O2溶液,溶液褪色
H2O2具有氧化性
B
向2mL0.1mol/LK2C2O7溶液中滴加5~10滴6mol/L NaOH溶液,溶液由橙色变为黄色
Cr2O72-+H2O ⇌2CrO42—+2H+平衡向正反应方向移动
C
向2mL浓度均为0.1mol/L的NaCl、NaI混合溶液中滴加几滴0.Imol/L AgNO3溶液,产生黄色沉淀
Ksp(AgI)>Ksp(AgCl)
D
用pH试纸分别测定CH3COONa溶液和NaNO2溶液的pH,CH3COONa溶液的pH大
结合H+能力:CH,COO— >NO2—
A.A B.B C.C D.D
12.燃煤烟气脱硫的方法有多种,方法之一是常温下用氨水将SO2转化为NH4HSO3,再氧化成NH4HSO4。已知H2SO3的电离常数Ka1=1.5×10-2,Ka2=1.0×10-7,NH3·H2O 的电离常数Kb=1.8×10-5。下列说法正确的是( )
A. 常温下NH4HSO3溶液的pH> 7
B.NH4HSO3溶液中:c(NH4+)+c(H+)c(HSO3—)+c(SO32—)+c(OH—)
C. 若溶液中时,溶液的pH=4.5
D. 向NH4HSO3溶液中通入空气发生反应的离子方程式:
13.乙酸蒸汽催化重整制氢过程中的主要反应有:
反应I:CH3COOH(g)+2H2O(g)=2CO2(g)+4H2(g) △H1=+131.5kJ·mol-1
反应Ⅱ: CH3COOH(g)=2CO(g)+2H2 (g) △H2=+213.76kJ·mol-1
将一定比例的乙酸、水和N2的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管,乙酸的转化率、氢酸比与温度的关系如图所示。若仅考虑上述反应,下列说法正确的是( )
A.用该催化剂催化重整反应的最佳温度范围约为700℃~800℃
B.700℃时,出口气中
C.600℃后氢酸比下降的主要原因为温度升高反应I、Ⅱ正向进行程度减小
D.该过程深入研究方向之一是寻找对反应Ⅱ选择性更高的催化剂
第Ⅱ卷 非选择题(共61分)
14.(13分)以高硫铝土矿(主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2,少量FeS2和金属硫酸盐)为原料,生产氧化铝并获得Fe3O4的部分工艺流程如下:
(1)焙烧过程均会产生SO2, 用NaOH溶液吸收过量SO2的离子方程式为 。
(2)添加1% CaO 和不添加CaO的矿粉焙烧,其硫去除率随温度变化曲线如下图所示。
已知:多数金属硫酸盐的分解温度都高于600℃;
①不添加 CaO 的矿粉在低于500℃焙烧时,去除的硫元素主要来源于 。
②700℃焙烧时,添加1%CaO的矿粉硫去除率比不添加CaO的矿粉硫去除率低,其主要原因是 。
(3)向“过滤”得到的滤液中通入过量CO2,铝元素存在的形式由 (填化学式)转化为 (填化学式)。
(4)“过滤”得到的滤渣中含大量的Fe2O3。Fe2O3与 FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4 和 SO2,化学方程式为 。
15.(16分)物质在水中存在电离平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡等。请根据所学知识回答:
(1)25℃时,体积均为10mL,pH均为2的醋酸溶液与一元酸HX溶液分别加水稀释至1000mL,稀释过程中pH的变化如图所示。
①25℃时,醋酸的电离常数 HX 的电离常数。(慎>”、“<”或“=”,下同)
②稀释100倍后,醋酸溶液中由水电离出的pH HX 溶液中由水电离出的c(H+)。
(2)亚磷酸(H3PO3)为二元酸,具有较强的还原性,Na2HPO3是 (填“酸式盐”“碱式盐”或“正盐”),亚磷酸的第二步电离平衡常数表达式K= 。
(3)泡沫灭火器的原理是硫酸铝、碳酸氢钠溶液之间发生反应。
①NaHCO3溶液呈碱性的原因是 (用离子方程式表示)。
②使用时将灭火器倒过来摇动即可,试写出该反应的离子方程式: 。
(4)常温下,将pH=2 的HA溶液和pH=12 的NaOH溶液等体积混合,混合溶液的pH=5。该混合溶液中c(A—)·c(Na+)= mol/L (写出计算式,无需计算)。
(5)已知:Ka2(H2CO3)=5.0×10-11,Ksp[Ce2(CO3)3]=1.0×10-28。常湿下,某含Ce3+的滤液中加入NH4HCO3溶液,若Ce3+恰好沉淀时,c(Ce3+)=1.0×10-5mol/L,此时测得溶液的pH=5, 则 溶液中c(HCO3—)= mol/L。(写出计算过程)
16.(15分)实验室制备Na2S2O3·5H2O的装置如图所示。
(1) 装置A中乳胶管a的作用为 ,仪器b的名称为 。
(2) 装置B为鸭嘴阀,尖嘴处为弹性可开合像胶,结构如图所示,其作用为 。
(3)
装置C 中的反应分三步,第一步SO2+Na2CO3=Na2SO3+CO2、第二步 . .(用化学方程式表示)、第三步。
(4) 装置C中pH约为7时停止通入气体, pH过高或过低均使Na2S2O3的产量下降 ,其原因为 。
(5) 用饱和NaHSO3溶液制备Na2S2O3·5H2O (水溶液中H2SO3、HSO3—、SO32—的物质的量分数随pH 的分布如图2所示,Na2S2O3·5H2O的溶解度曲线如图3所示)。
请补充完整实验方案:边搅拌边向饱和NaHSO3溶液中加入 ,停止滴加后在加热条件下,边揽拌边向其中加入硫粉至不再溶解,过滤, ,用无水乙醇洗涤晶体2~3次,低温干燥。(须使用试剂:NaOH溶液)
17. (17分)利用CH4可以制备合成气(H2和CO)。
(1)CH4和CO2重整
①已知H2燃烧热△H1= -285.8kJ·mol-1,CO燃烧热△H2= -283.0kJ·mol-1
CH4燃烧热△H3= -890.3kJ·mol-1。
则反应I:CH4(g)+CO2 (g)=2CO(g)+2H2(g)△H= kJ·mol-1。
② 在Ni 基催化剂作用下,该反应的可能机理如图所示(“*”代表吸附作用,“A”代表吸附在催化剂表面的微粒)。已知CH4转化的表达式为CH4+*=CH₂*+H₂,写出CO2转化为CO 的表达式: 。
③CH4与CO2重整反应制备合成气中的主要副反应为:
Ⅱ.CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H=+41kJ·mol-1
Ⅲ CH4(g)=C(s)+2H2(g) △H=+75kJ·mol-1
IV.C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H=+131.3kJ·mol-1
在1.01×105Pa、进气流速相同、n(CH4):n(CO2):n(N2)=1:1:0.5时,Ni/La2O3/Al2O3做催化剂,反应相同时间测得CH4与CO2的转化率随温度变化如图所示(仅考虑上述反应)。
不同温度下CO2转化率始终大于CH4转化率的主要原因为 。 850~900℃,随温度升高CH4与CO2转化率均下降的可能原因为 。
④CO2和H2在催化剂作用下可合成CH4,已知:
化学键
C—H
H—H
C=O
H—O
键能(kJ·mol-1)
a
b
c
d
则反应CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)的△H= 。
(2)CH4部分氧化重整。
反应原理为2CH4+O2=2CO+4H2;CH4+H2O=CO+3H2。与该方法相比,CH4和CO2重整的优点是
(3)CH4与CO2、H2O、O2三重整。
在密闭容器中,1.01×105Pa 、n(CH4):n(CO2):n(H2O):n(O2)=1:0.4:0.4:0.1时 ,CH4与CO2的平衡转化率、CO与H2的平衡产率随温度变化如图所示。
在600℃时,CO2平衡转化率为负值的可能原因为(用化学方程式表示) 、
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