内容正文:
江西省赣州市上犹大余崇义三县联考2025-2026学年高二上学期10月月考
化学试题
满分100分,测试时间75分钟
本试卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。请在答题卡上作答。
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Fe:56
第I卷 选择题(共42分)
一、选择题(本大题共14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个答案符合题意)
1. 我国是最早掌握炼锌的国家,《天工开物》中记载了以菱锌矿(主要成分为ZnCO3)和烟煤为原料的炼锌罐剖面图。已知:锌的沸点为907 ℃,金属锌蒸气遇热空气或CO2易生成ZnO。下列冶炼锌过程中的相关说法不正确的是
A. 尾气可用燃烧法除去
B. 发生了氧化还原反应
C. 提纯锌利用了结晶法
D. 泥封的目的是防止锌氧化
【答案】C
【解析】
【详解】A. 菱锌矿煅烧,ZnCO3分解产生ZnO和CO2,ZnO与C在高温下发生反应:2ZnO+C2Zn+CO2↑,由于C过量,还会发生反应C+CO22CO,所以尾气中含有有毒气体CO,可利用其可燃性,用燃烧的方法使CO转化为CO2除去,A正确;
B. 由ZnCO3转化为Zn单质及C转化为CO、CO2的反应中有Zn、C元素化合价的变化,因此发生了氧化还原反应,B正确;
C. Zn是比较活泼的金属,可以使用热还原法进行冶炼,提纯方法为蒸馏法,C错误;
D. 泥封为了防止高温下Zn蒸气被空气氧化为ZnO,D正确;
故不正确的是C。
2. 下列有关反应的离子方程式书写正确的是( )
A. 氧化亚铁溶于稀硝酸:FeO+2H+===Fe2++H2O
B. 过量SO2通入澄清石灰水中:SO2+OH-===HSO3-
C. NH4HCO3溶液与足量Ba(OH)2溶液混合:HCO3-+Ba2++OH-===BaCO3↓+H2O
D. NH4Al(SO4)2溶液与足量Ba(OH)2溶液混合:2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH-===2Al(OH)3↓+3BaSO4↓
【答案】B
【解析】
【详解】A.氧化亚铁溶于稀硝酸,发生氧化还原反应,正确的离子方程式为:3FeO+NO3-+10H+═3Fe3++5H2O+NO↑,故A错误;
B、澄清石灰水中通入过量的二氧化硫生成亚硫酸氢钙,反应为Ca(OH)2+SO2=CaSO3↓+H2O,CaSO3+SO2+H2O=Ca(HSO3)2,故总的离子方程式为OH-+SO2═HSO3-,故B正确;
C.NH4HCO3溶液与足量Ba(OH)2溶液混合反应生成碳酸钡沉淀和氨水,反应的离子方程式为NH4++HCO3-+Ba2++2OH-═BaCO3↓+H2O+NH3·H2O,故C错误;
D.NH4Al(SO4)2溶液与足量的Ba(OH)2溶液混合,Al3+应转化为AlO2-,NH4+也会与OH-反应,故D错误;
答案选B。
3. 加热聚丙烯废塑料可以得到碳、氢气、甲烷、乙烯、丙烯、苯和甲苯。用如图所示装置探究废旧塑料的再利用。下列叙述不正确的是
A. 装置乙试管中收集到的液体在催化剂存在下可以与Br2发生取代反应
B. 装置丙中的试剂吸收反应产生的气体后得到的产物的密度均比水大
C. 最后收集的气体可以作为清洁燃料使用
D. 甲烷的二氯代物有2种
【答案】D
【解析】
【详解】A. 装置乙试管中收集到的液体物质是苯和甲苯,两种物质的分子中都含有苯环,在催化剂存在下可以与Br2发生取代反应,A正确;
B. 加热聚丙烯废塑料得到的不饱和烃乙烯、丙烯可以与Br2发生加成反应,产生1,2-二溴乙烷和1,2-二溴丙烷,它们都是液体物质,难溶于水,密度比水大,B正确;
C. 加热聚丙烯废塑料可以得到碳、氢气、甲烷、乙烯、丙烯、苯和甲苯,气体物质有氢气、甲烷、乙烯、丙烯,液体物质有苯和甲苯,其中苯和甲苯经冷水降温恢复至常温下的液态留在小试管中;气体中乙烯、丙烯与溴的四氯化碳溶液反应变为液体,剩余气体为氢气、甲烷,燃烧产生H2O、CO2,无污染,因此可作为清洁燃料使用,C正确;
D. 甲烷是正四面体结构,分子中只有一种H原子,其二氯代物只有1种,D错误;
故合理选项是D。
4. 对可逆反应,在一定条件下达到平衡,下列有关叙述正确的是
A. 增加A的物质的量,B的转化率提高
B. 温度升高,正反应速率增大,逆反应速率减小,平衡逆向移动
C. 缩小体积,单位体积内活化分子的百分数增大,(正)、(逆)均增大
D. 恒温恒压充入,容器内压强不变,平衡不移动
【答案】D
【解析】
【详解】A.A为固体,增加A的物质的量,平衡不移动,B的转化率不变,A项错误;
B.该反应为放热反应,升高温度,反应速率加快,平衡逆向移动,因此正反应速率和逆反应速率均增大,B项错误;
C.该反应为等体积反应,增大压强,v(正)、v(逆)均加快,但单位体积内活化分子的百分数不变,C项错误;
D.充入Ne,容器内压强增大,但各物质浓度不变,平衡不移动,v(正)、v(逆)均不变,D项正确;
答案选D。
5. 低温脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物,发生的化学反应为:。在恒容的密闭容器中,下列有关说法正确的是
A. 平衡时,其他条件不变,升高温度可使该反应的平衡常数增大
B. 单位时间内消耗和的物质的量比为1:1时,反应达到平衡
C. 平衡时,其它条件不变,增加的浓度,逆反应速率将减小,平衡常数减小
D. 其他条件不变,使用高效催化剂,废气中氮氧化物的平衡转化率增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.该反应为放热反应(ΔH<0),升高温度会使平衡逆向移动,平衡常数减小,A错误;
B.反应式中,每消耗2mol NH3生成2mol N2,正反应中NH3的消耗速率等于N2的生成速率;逆反应中N2的消耗速率等于NH3的生成速率。平衡时正逆反应速率相等,故单位时间内NH3的消耗量(正反应)与N2的消耗量(逆反应)的比为1:1,B正确;
C.增加NH3浓度会瞬间增大正反应速率,随后逆反应速率逐渐增大直至新平衡,但平衡常数仅与温度有关,温度不变则平衡常数不变,C错误;
D.催化剂仅加快反应速率,不改变平衡状态,故氮氧化物的平衡转化率不变,D错误;
故选B。
6. 铋(Bi)位于元素周期表中第ⅤA族,其价态为+3时较稳定,铋酸钠(NaBiO3)溶液呈无色。现取一定量的硫酸锰(MnSO4)溶液,向其中依次滴加下列溶液,对应的现象如表所示:
加入溶液
①适量铋酸钠溶液
②过量双氧水
③适量KI-淀粉溶液
实验现象
溶液呈紫红色
溶液紫红色消失,产生气泡
溶液缓慢变成蓝色
在上述实验条件下,下列结论正确的是
A. BiO3-的氧化性强于MnO4-
B. H2O2被高锰酸根离子还原成O2
C. H2O2具有氧化性,能把KI氧化成I2
D. 在KI-淀粉溶液中滴加铋酸钠溶液,溶液一定变蓝色
【答案】A
【解析】
【详解】A. 向无色硫酸锰(MnSO4)溶液中加入适量无色铋酸钠(NaBiO3)溶液,充分反应后溶液变为紫红色,说明反应产生了MnO4-,Mn元素化合价升高,失去电子被氧化为MnO4-,根据氧化还原反应的规律:氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,可知BiO3-的氧化性强于MnO4-,A正确;
B. 向该紫色溶液中加入过量H2O2,溶液的红色消失,产生气泡,说明产生了O2,氧元素化合价升高,失去电子,被氧化,则H2O2被高锰酸根离子氧化成O2,B错误;
C. 向溶液中加入适量KI-淀粉溶液,溶液缓慢变为蓝色,可能是H2O2将KI氧化为I2,也可能是Mn2+作催化剂使H2O2分解产生的O2将KI氧化为I2,I2遇淀粉溶液变为蓝色,C错误;
D. 铋酸钠具有强的氧化性,可以将KI氧化为I2,I2遇淀粉溶液变为蓝色,也可以将KI氧化为KIO3,因此溶液不一定变为蓝色,D错误;
故合理选项是A。
7. 通过资源化利用的方式将CO2转化为具有工业应用价值的产品(如图所示),是一种较为理想的减排方式,下列说法中正确的是
A. CO2经催化分解为C、CO、O2的反应为放热反应
B. 除去Na2CO3固体中少量NaHCO3可用热分解的方法
C. 过氧化尿素和SO2都能使品红溶液褪色,其原理相同
D. 由CO2和H2合成甲醇,原子利用率达100%
【答案】B
【解析】
【详解】A、该反应应为吸热反应,A错误;
B、碳酸氢钠受热易分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,因此除去Na2CO3固体中少量NaHCO3可用热分解的方法,B正确;
C、过氧化尿素使品红溶液褪色是利用它的强氧化性,而二氧化硫使品红溶液褪色是利用它与品红试剂化合生成不稳定的无色物质,原理不相同,C错误;
D、由图示可知,二氧化碳与氢气合成甲醇的原子利用率不是100%,D错误;
答案选B。
8. 硫代碳酸钠能用于处理废水中的重金属离子,可通过如下反应制备:,下列说法正确的是
A. 不能被氧化 B. 溶液显碱性
C. 该制备反应是熵减过程 D. 的热稳定性比的高
【答案】B
【解析】
【详解】A. 中硫元素为-2价,还原性比较强,能被氧化,故A错误;
B. 类比溶液,O与S同主族,可知溶液显碱性,故B正确;
C. 由反应方程式可知,固体与液体反应制备了硫化氢气体,故该制备反应是熵增过程,故C错误;
D. S的原子半径比O大,故C=S键长比C=O键长长,键能小,故的热稳定性比的低,故D错误;
故选B。
9. 下列事实中,能用勒夏特列原理解释的是
A. 实验室可用浓氨水和氢氧化钠固体快速制取氨气
B. 对2SO2+O22SO3 △H<0的反应,使用催化剂可加快反应的速率
C. 对CO(g)+NO2(g)CO2(g) + NO(g)平衡体系增大压强可使颜色变深
D. N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0,500℃左右比室温更有利于合成NH3
【答案】A
【解析】
【分析】平衡移动列原理为:如果改变影响平衡的条件之一,平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动,使用平衡移动原理时,该反应必须是可逆反应,否则不适用平衡移动原理。
【详解】A.浓氨水加入氢氧化钠固体,氢氧化钠固体溶解放热,使一水合氨分解生成氨气的化学平衡NH3+H2O⇌NH3•H2O⇌NH+OH-逆向进行,能用化学平衡移动原理解释,故A符合题意;
B.使用催化剂平衡不移动,所以不能用勒夏特列原理解释,故B不符合题意;
C.对CO(g)+NO2(g)CO2(g) + NO(g),平衡体系增大压强,平衡不移动,但容器体积减小,c(NO2)增大,颜色变深,与勒夏特列原理无关,故C不符合题意;
D.N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0,升温,平衡逆向移动,不利于氨气的合成,但500℃时催化剂活性最好,反应速率快,故工业采用500℃作为反应条件与勒夏特列原理无关,故D不符合题意。
答案选A。
10. 实验室模拟制备亚硝酰硫酸(NOSO4H)的反应装置如图所示,下列关于实验操作或叙述错误的是
已知:①亚硝酰硫酸为棱形结晶,溶于硫酸,遇水易分解
②反应原理为:SO2+HNO3=SO3+HNO2、SO3+HNO2=NOSO4H
A. 浓硝酸与浓硫酸混合时,是将浓硫酸慢慢滴加到浓硝酸中,边加边搅拌
B. 装置B和D中的浓硫酸的作用是防止水蒸气进入C导致亚硝酰硫酸分解
C. 冷水的温度控制在20℃左右,太低反应速率太慢;太高硝酸易分解、SO2逸出
D. 实验时用浓硫酸代替70%的H2SO4产生SO2速率更快
【答案】D
【解析】
【分析】利用亚硫酸钠固体和硫酸反应制备二氧化硫气体,为防止亚硝酰硫酸遇水分解,故在干燥的条件下制备亚硝酰硫酸,最后尾气吸收过量二氧化硫,防止污染空气。
【详解】A.浓硝酸与浓硫酸混合时,如果将浓硝酸注入浓硫酸中,容易发生液滴四溅,故浓硝酸与浓硫酸混合时,是将浓硫酸慢慢滴加到浓硝酸中,并且边加边搅拌,搅拌的目的是及时散热,防止局部过热,A正确;
B.亚硝酰硫酸遇水易分解,装置B中的浓硫酸的作用是干燥SO2气体,防止水蒸气进入装置C中,装置D中的浓硫酸的作用是防止装置E中的水蒸气进入装置C中,B正确;
C.为了保证反应速率不能太慢,同时又要防止温度过高硝酸分解、SO2逸出,故冷水的温度控制在20℃左右,C正确;
D.98%的浓硫酸的很难电离出H+,如果用98%的浓硫酸代替70%的H2SO4产生SO2速率更慢,D错误;
故选D。
11. 肼()是一种高能燃料,在空气中燃烧的化学方程式为,已知:
下列说法不正确的是
A. 反应中反应物总能量比生成物总能量低
B. 肼()的电子式为
C. H-O键的键能比N-H键的键能大
D. 断裂1molN-N键需要吸收154kJ能量
【答案】A
【解析】
【详解】A.反应中断裂化学键吸收的能量=154 kJ/mol+391 k/mol×4+500 kJ/mol=2218 kJ/mol,形成化学键放出的能量=946J/mol+464kJ/mol×4=2802 kJ/mol,放出的能量>吸收的能量,反应放热,因此反应物总能量比生成物总能量高,A错误;
B.肼的电子式为,故B正确;
C.根据图示数据,H-O键的键能为464 kJ/mol,N-H键的键能为39 1kl/mol,H-O键的键能比N-H键的键能大,故C正确;
D.根据图示数据,N-N键的键能为154 kJ/mol,则断裂1mol N-N键需要吸收154 kJ能量,故D正确;
故选A。
12. 在一个容积为2 L的密闭容器中,加入0.8 mol的A2气体和0.6 mol B2气体,一定条件下发生如下反应:A2(g)+B2(g) 2AB(g) ΔH<0,反应中各物质的浓度随时间的变化情况如图所示,下列说法不正确的是
A. 图中a点的值为0.15 B. 该反应的平衡常数K=0.03
C. 温度升高,平衡常数K值减小 D. 平衡时A2的转化率为62.5%
【答案】B
【解析】
【详解】A、当AB的浓度改变0.5 mol•L-1,由方程式A2(g)+B2(g)2AB(g)知,A2的浓度改变为0.25mol•L-1,所以a=(0.4-0.25)mol•L-1=0.15mol•L-1,即图中a点的值为0.15,故A正确;
B、当AB的浓度改变0.5 mol•L-1,由方程式知,B2的浓度改变为0.25mol•L-1,所以平衡时B2的浓度为=(0.3-0.25)mol•L-1=0.05mol•L-1,K===,故B错误;
C、已知A2(g)+B2(g)⇌2AB(g)释放出热量即△H<0,所以温度升高,平衡逆移,平衡常数K值减小,故C正确;
D、当AB的浓度改变0.5 mol•L-1,由方程式知,A2的浓度改变为0.25mol•L-1,已知A2的初始量为0.4mol•L-1,所以平衡时A2的转化率为×100%=62.5%,故D正确;
答案选B。
13. 下图分别代表溴甲烷和2—溴叔丁烷发生水解的反应历程。
I.CH3Br+NaOH→CH3OH+NaBr
II.(CH3)3CBr+NaOH→(CH3)3COH+NaBr
下列分析正确的是
A. 叔丁醇既能发生取代反应、消去反应,还能被催化氧化成酮
B. 其他条件不变,升高温度,反应I正反应速率增大程度大于逆反应速率的增大程度
C. 增大NaOH溶液的浓度,可使反应I和Ⅱ的速率都增大
D. 反应过程中反应I和Ⅱ都有C—Br键的断裂和C—O键的形成
【答案】D
【解析】
【详解】A.叔丁醇中直接与羟基相连的碳上无H原子,不能被催化氧化成酮,故A错误;
B.反应I中反应物的总能量大于生成物的总能量,属于放热反应,升高温度,平衡逆向移动,反应I逆反应速率增大程度大于正反应速率的增大程度,故B错误;
C.反应Ⅱ卤代烃先自身转变为过渡态,然后氢氧根与过渡态的烃结合,氢氧化钠不直接和卤代烃一起转化到活化态,所以增加氢氧化钠的浓度不能使Ⅱ速率增大,故C错误;
D.反应过程中反应Ⅰ和Ⅱ都是卤代烃转化为醇,即都存在C-Br的断裂和C-O键的形成,故D正确;
故选:D。
14. 在二氧化碳加氢制甲烷的反应体系中,主要发生反应的热化学方程式为
反应I:
反应II:
反应III:
向恒压、密闭容器中通入和,平衡时、、的物质的量随温度的变化如图所示。下列说法正确的是
A. 反应I的平衡常数可表示为
B.
C. 图中曲线B表示的物质的量随温度的变化
D. 提高转化为的转化率,需要研发在低温区高效的催化剂
【答案】D
【解析】
【详解】A.化学平衡常数是生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值,反应I的平衡常数可表示为,A错误;
B.根据盖斯定律,由-(Ⅱ+Ⅲ)得:,,B错误;
C.反应Ⅱ为吸热反应,反应Ⅲ为放热反应,温度升高,反应Ⅱ正向移动,CO的物质的量增大,反应Ⅲ逆向移动,CO的物质的量增大,因此CO在平衡时的物质的量随着温度升高而增大,故曲线C为CO的物质的量变化曲线,C错误;
D.反应Ⅰ和反应Ⅲ为放热反应,反应Ⅱ为吸热反应,降低温度有利于反应Ⅰ和反应Ⅲ正向移动,反应Ⅱ逆向移动,因此在低温时CH4的平衡量较高,要提高CO2转化为CH4的转化率,需要研发在低温区高效的催化剂以尽快建立化学平衡状态,D正确;
故答案选D。
第Ⅱ卷 非选择题(共58分)
二、填空题(本题包括4个小题,共58分)
15. 汽车尾气里含有的 NO 气体是由于内燃机燃烧的高温引起氮气和氧气反应所致:N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH>0,已知该反应在 T ℃时,平衡常数 K=9.0。请回答:
(1)该反应的平衡常数表达式为:K=___________;
(2)某温度下,向 2 L 的密闭容器中充入 N2和 O2各 1 mol,5s 后 O2的物质的量为 0.4 mol, 则 0~5s 内 NO 的反应速率___________mol·L-1·min-1;
(3)下列为 4 种不同情况下测得的反应速率中,表明该反应进行最快的是____;
A. v(N2)=0.4 mol·L-1·min-1 B. v(NO)=0.6 mol·L-1·min-1
C. v(O2)=0.3 mol·L-1·s-1 D. v(NO)=0.4 mol·L-1·s-1
(4)将N2、O2混合充入恒温恒容密闭容器中,下列变化趋势正确的是___________(填字母序号);
A. B. C.
(5)T ℃时,某时刻测得容器内 N2、O2、NO 的浓度分别为 0.20 mol/L、0.20mol/L 和 0.50mol/L, 此时反应 v正(N2)___________v逆(N2)(填“>”、“=”或“<”)。
【答案】(1)
(2)7.2 (3)C
(4)AC (5)>
【解析】
【小问1详解】
该反应的平衡常数表达式为:;
【小问2详解】
根据方程式N2(g)+O2(g)2NO(g)可知,反应生成的NO的物质的量为(1mol-0.4mol)×2=1.2mol,因此v(NO)= mol·L-1·min-1;
【小问3详解】
比较反应速率需统一单位、统一物质,将四种条件下的反应均转化为NO的反应速率,且单位统一为mol·L-1·min-1;
A对应的NO的速率为:v(NO)=2v(N2)=0.84 mol·L-1·min-1;
B对应的NO的速率为:v(NO)=0.6 mol·L-1·min-1;
C对应的NO的速率为:v(NO)=2v(O2)=36 mol·L-1·min-1;
D对应的NO的速率为:v(NO)= 24mol·L-1·min-1;
则速率最快的为C;
【小问4详解】
正反应是吸热反应,温度升高,平衡常数增大,A正确;
使用催化剂,反应速率加快,但平衡时c(NO)不变,B错误;
温度越高,反应速率越快;升高温度,平衡向右移动,N2转化率增大,C正确;
故答案为:AC;
【小问5详解】
某时刻测得容器内 N2、O2、NO 的浓度分别为 0.20 mol/L、0.20mol/L 和 0.50mol/L,此时Qc=,则反应正向进行,v正(N2)> v逆(N2)。
16. 甘氨酸亚铁[(NH2CH2COO)2Fe]是一种补铁强化剂。某学习小组利用FeCO3与甘氨酸(NH2CH2COOH)制备甘氨酸亚铁,实验装置如下图所示(夹持和加热仪器已省略)。
有关物质性质如下表:
甘氨酸
柠檬酸
甘氨酸亚铁
易溶于水,微溶于乙醇
易溶于水和乙醇
易溶于水,难溶于乙醇
两性化合物
强酸性、强还原性
实验过程:
I.合成:装置C中盛有0.1mol FeCO3和200mL1.0mol·L-1甘氨酸溶液和适量柠檬酸。实验时,先打开仪器a的活塞,待装置c中空气排净后,加热并不断搅拌,并通过仪器b向C中加入适量氢氧化钠溶液调节pH到6左右,使反应物充分反应。
Ⅱ.分离:反应结束后,过滤,将滤液进行蒸发浓缩;加入无水乙醇,过滤、洗涤并干燥。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是________;与a相比,仪器b的优点是_____________________________。
(2)装置B中盛有的试剂是____________;实验过程中装置D的导管一直没入液面下的必要性是___________________________________________。
(3)合成过程加入柠檬酸的作用是促进FeCO3溶解和________________________ 。
(4)加入氢氧化钠溶液调节pH若大于6,甘氨酸亚铁产量下降。原因可用离子方程式表示为________。
(5)过程II中加入无水乙醇的目的是_______________________。
(6)检验产品中是否含有Fe3+的试剂名称是_________ 。
(7)本实验制得15.3g甘氨酸亚铁(M=204g/mol),则其产率是_____%。
【答案】 ①. 分液漏斗 ②. 平衡气压,使液体顺利流下 ③. 饱和NaHCO3溶液 ④. 防止空气进入C中(从而防止Fe2+被氧化) ⑤. 防止Fe2+被氧化 ⑥. Fe2++ 2OH- = Fe(OH)2↓ ⑦. 降低甘氨酸亚铁的溶液度,使其结晶析出 ⑧. 硫氰化钾溶液 ⑨. 75
【解析】
【分析】由装置A中盐酸和碳酸钙反应制取二氧化碳气体,由于盐酸具有挥发性,生成的二氧化碳气体中混有氯化氢,则装置B中盛有的试剂是饱和碳酸氢钠溶液,用来除去二氧化碳气体中混有的氯化氢气体;利用二氧化碳气体将实验装置中的空气排干净,在进行C装置中的甘氨酸亚铁的制取反应,实验过程中装置C中加入的反应物中含有碳酸亚铁,亚铁离子具有还原性,易被空气中的氧气氧化,影响实验结果,必须将D中导管没入液面以下,防止空气中的氧气进入C装置将亚铁离子氧化。
【详解】(1)仪器a的名称是分液漏斗;仪器b的名称为恒压漏斗,与a相比,仪器b的优点是平衡气压,使液体顺利流下,
答案为:分液漏斗;平衡气压,使液体顺利流下;
(2)装置A中盐酸和碳酸钙反应制取二氧化碳,由于盐酸具有挥发性,生成的二氧化碳气体中混有氯化氢,则装置B中盛有的试剂是饱和碳酸氢钠溶液,用来除去二氧化碳气体中混有的氯化氢气体;实验过程中装置C中加入的反应物中含有碳酸亚铁,亚铁离子具有还原性,易被空气中的氧气氧化,影响实验结果,必须将D中导管没入液面以下,防止空气中的氧气进入C装置将亚铁离子氧化,
答案为:饱和NaHCO3溶液;防止空气进入C中(从而防止Fe2+被氧化);
(3)根据题中表格提供的已知信息,柠檬酸具有强酸性和强还原性,合成过程加入柠檬酸的可促进FeCO3溶解和防止亚铁离子被氧化,
答案为:防止Fe2+被氧化
(4)加入氢氧化钠溶液调节pH若大于6,溶液碱性增强,会导致溶液中的亚铁离子在该条件下直接与氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁,离子方程式表示为Fe2++ 2OH- = Fe(OH)2,
答案为:Fe2++ 2OH- = Fe(OH)2↓;
(5)由题目已知信息可知,甘氨酸亚铁难溶于乙醇,所以过程II中加入无水乙醇的目的是减少甘氨酸亚铁的溶解量,促使其更多的结晶析出,
答案为:减少甘氨酸亚铁的溶解量,促使其更多的结晶析出;
(6)检验三价铁离子的试剂为硫氰化钾溶液,加入硫氰化钾,溶液变为血红色,则说明含有三价铁离子,
答案为:硫氰化钾溶液;
(7)甘氨酸的物质的量=0.2L×1.0mol·L-1=0.2mol ,0.1mol的碳酸亚铁中亚铁离子的物质的量为0.1mol,根据铁原子守恒,0.2mol的甘氨酸和0.1mol的碳酸亚铁理论上生成0.1mol的甘氨酸亚铁,理论上可产生甘氨酸亚铁的质量:204g▪mol−1×0.1mol=20.4g,产品的质量为15.3g,则产率===75%,
答案为:75。
17. 由硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、Fe3O4、Al2O3和SiO2)得到绿矾(FeSO4·7H2O),然后制取透明氧化铁颜料的流程如下:
已知:Ⅰ.透明氧化铁又称纳米氧化铁,粒子直径微小(10~90nm),包括氧化铁黄(FeOOH)和氧化铁红(Fe2O3),难溶于水,在碱性条件下非常稳定;
Ⅱ.Fe3+能将FeS2中的硫元素氧化为+6价。
回答下列问题:
(1)“滤渣”中的主要成分是___________。
(2)流程中“ ”环节的目的是___________。
(3)“还原”过程中涉及的离子方程式为___________。
(4)“沉淀”采用分批加入KOH溶液,并不断搅拌,这样操作不但可以得到均匀、色泽纯正的氢氧化铁,而且还可以___________。
(5)可用分光光度法测定制得的透明氧化铁中氧化铁黄和氧化铁红的含量。已知Fe(SCN)3的吸光度A(对特定波长光的吸收程度)与Fe3+标准溶液浓度的关系如图所示:
称取3.47g透明氧化铁,用稀硫酸溶解并定容至1L,准确移取该溶液10.00mL,加入足量KSCN溶液,再用蒸馏水定容至100mL。测得溶液吸光度A=0.8,则透明氧化铁中氧化铁红的质量分数为___________%(保留小数点后一位);若吸光度A减小,则氧化铁红的含量将___________(填“增大”或“减小”)。
【答案】(1)二氧化硅(SiO2)和二硫化亚铁(FeS2)
(2)除去溶液中的Al3+,得到FeSO4溶液
(3)14Fe3++FeS2+8H2O=15Fe2++2SO+16H+
(4)形成细小的氢氧化铁颗粒
(5) ①. 23.1% ②. 减小
【解析】
【分析】硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、Fe3O4、Al2O3和SiO2)加入硫酸溶解生成硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸铝,SiO2难溶于酸,加入过量FeS2还原Fe3+为Fe2+,过滤出SiO2和剩余FeS2,溶液结晶析出FeSO4·7H2O,过滤得到滤液1为硫酸铝,再加水溶解FeSO4·7H2O得到硫酸亚铁溶液,加入KClO3把亚铁离子氧化为铁离子,然后在KOH强碱性条件下生成氢氧化铁,经转化得到透明氧化铁。
【小问1详解】
硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、Fe3O4、Al2O3和SiO2)加入硫酸溶解生成硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸铝,SiO2难溶于酸,加入过量FeS2还原Fe3+为Fe2+,过滤出SiO2和剩余FeS2,滤渣为二氧化硅(SiO2)和二硫化亚铁(FeS2);
【小问2详解】
溶液结晶析出FeSO4·7H2O,FeSO4·7H2O溶解得到硫酸亚铁溶液,流程中结晶、溶解环节的目的是除去溶液中的Al3+,得到FeSO4溶液。
【小问3详解】
Fe3+能将FeS2中的硫元素氧化为+6价,“还原”过程中涉及的离子方程式为14Fe3++FeS2+8H2O=15Fe2++2SO+16H+。
【小问4详解】
“沉淀”采用分批加入KOH溶液,并不断搅拌,这样操作不但可以得到均匀、色泽纯正的氢氧化铁,还可以形成细小的氢氧化铁颗粒。
【小问5详解】
设3.47g透明氧化铁中含有amolFeOOH和bmolFe2O3,则amol×89g/mol+bmol×160g/mol=3.47g,定容至1L,取10mL并稀释10倍,故n(Fe3+)=0.01(a+2b)mol=0.1×4.0×10-3mol,解得a=0.03,b=0.005,氧化铁黄的质量是0.03mol×89g/mol=2.67g,质量分数为76.9%,则氧化铁红的质量分数为1-76.9%=23.1%;由图像可知,吸光度A与c(Fe3+)成正比,吸光度A减小,配制成的溶液中c(Fe3+)减小,即混合液中的Fe的含量减小,FeOOH可表示为Fe2O3·H2O,说明其含量增大,则氧化铁红的含量将减小。
18. 回答下列问题:
I.据报道,我国在南海北部神狐海域进行的可燃冰(甲烷的水合物)试采获得成功。甲烷是一种重要的化工原料。
(1)甲烷重整是提高甲烷利用率的重要方式,除部分氧化外还有以下两种:
水蒸气重整:①
②
二氧化碳重整:③
则反应①自发进行的条件是_______,_______。
II.氮的固定一直是科学家研究的重要课题,合成氨则是人工固氮比较成熟的技术,其原理为。
(2)在不同温度、压强和相同催化剂条件下,初始分别为时,平衡后混合物中氨的体积分数()如下图所示。
①其中,和由大到小的顺序是_______,该反应_______0(填“>”“<”或“=”)。
②若分别用和表示从反应开始至达平衡状态A、B时的化学反应速率,则_______(填“>”“<”或“=”)。
③若在为条件下,反应达到平衡时容器的体积为1 L,则该条件下B点的分压为_______Pa(分压=总压物质的量分数,保留一位小数)。
III.以连二亚硫酸根为媒介,使用间接电化学法也可处理燃煤烟气中的NO,装置如图所示:
(3)①阴极区的电极反应式为_______。
②NO吸收转化后的主要产物为,若通电时电路中转移了,则此通电过程中理论上吸收的NO在标准状况下的体积为_______mL。
IV.已知呈蓝色,呈黄色。
(4)在溶液中存在如下平衡,下列叙述正确的是_______。
A. 将溶液置于冰水中,溶液黄色加深
B. 增大浓度,可提高的平衡转化率
C. 平衡体系中加入盐酸,活化分子百分数增加,有效碰撞次数增加
D. 往溶液加入少量蒸馏水,平衡逆向移动
【答案】(1) ①. 高温 ②. +247.1
(2) ①. ②. < ③. < ④.
(3) ①. ②. 1344 (4)D
【解析】
【小问1详解】
可以根据吉普斯自由能的大小判断反应是否自发,若∆G<0,反应正向自发。由于∆G=∆H-T∆S,且反应①的∆H>0,故反应①只有在较高温度下的时候才可能实现∆G<0,故反应①自发进行的条件是高温;焓变的计算主要参考盖斯定律,由题目可知,反应③=反应①-反应②,故∆H3=∆H1-∆H2,带入可得∆H3=(+205.9 )-(-41.2 )=+247.1 ;
【小问2详解】
①在的反应中,压强增加,反应正向移动。观察图像可知,在相同温度的条件下,氨的体积分数越大,所对应压强越大,故;在相同压强下,温度上升,反应正向进行的为吸热反应,温度上升,反应逆向进行的为放热反应,故∆H<0。
②反应速率受温度,压强,浓度和催化剂的影响,温度越高,反应速率越大,由图可知,且A点压强小于B点压强,故<;
③由题目可知,设参加反应的氮气的物质的量为x,则
由图可知条件下,氨的体积分数为66.7%,带入得,解得,故;
【小问3详解】
①由图可知阴极为反应物,生成物为,电解质溶液为酸性,故其电极方程式为:;
②由于电子得失守恒,一氧化氮得到电子数为电路转移电子数,反应中的物质的量关系:,故,带入可得,故;
【小问4详解】
A.由勒夏特列原理可知,将溶液置于冰水中,温度下降,平衡向放热方向进行,由于∆H>0,反应吸热,故温度降低,反应逆向进行,减少,溶液黄色变浅,A错误;
B.由勒夏特列原理可知,增大浓度,平衡逆向进行,降低的平衡转化率,B错误;
C.活化分子百分数和温度以及催化剂有关,加入盐酸不改变活化分子百分数,C错误;
D.由勒夏特列原理可知,往溶液加入少量蒸馏水,各个物质浓度均下降,但是反应物的粒子系数和较大,平衡逆向移动,D正确;
故答案选D。
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江西省赣州市上犹大余崇义三县联考2025-2026学年高二上学期10月月考
化学试题
满分100分,测试时间75分钟
本试卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。请在答题卡上作答。
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Fe:56
第I卷 选择题(共42分)
一、选择题(本大题共14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个答案符合题意)
1. 我国是最早掌握炼锌的国家,《天工开物》中记载了以菱锌矿(主要成分为ZnCO3)和烟煤为原料的炼锌罐剖面图。已知:锌的沸点为907 ℃,金属锌蒸气遇热空气或CO2易生成ZnO。下列冶炼锌过程中的相关说法不正确的是
A. 尾气可用燃烧法除去
B. 发生了氧化还原反应
C. 提纯锌利用了结晶法
D. 泥封的目的是防止锌氧化
2. 下列有关反应的离子方程式书写正确的是( )
A. 氧化亚铁溶于稀硝酸:FeO+2H+===Fe2++H2O
B. 过量SO2通入澄清石灰水中:SO2+OH-===HSO3-
C. NH4HCO3溶液与足量Ba(OH)2溶液混合:HCO3-+Ba2++OH-===BaCO3↓+H2O
D. NH4Al(SO4)2溶液与足量Ba(OH)2溶液混合:2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH-===2Al(OH)3↓+3BaSO4↓
3. 加热聚丙烯废塑料可以得到碳、氢气、甲烷、乙烯、丙烯、苯和甲苯。用如图所示装置探究废旧塑料的再利用。下列叙述不正确的是
A. 装置乙试管中收集到的液体在催化剂存在下可以与Br2发生取代反应
B. 装置丙中的试剂吸收反应产生的气体后得到的产物的密度均比水大
C. 最后收集的气体可以作为清洁燃料使用
D. 甲烷的二氯代物有2种
4. 对可逆反应,在一定条件下达到平衡,下列有关叙述正确的是
A. 增加A的物质的量,B的转化率提高
B. 温度升高,正反应速率增大,逆反应速率减小,平衡逆向移动
C. 缩小体积,单位体积内活化分子的百分数增大,(正)、(逆)均增大
D. 恒温恒压充入,容器内压强不变,平衡不移动
5. 低温脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物,发生的化学反应为:。在恒容的密闭容器中,下列有关说法正确的是
A. 平衡时,其他条件不变,升高温度可使该反应的平衡常数增大
B. 单位时间内消耗和的物质的量比为1:1时,反应达到平衡
C. 平衡时,其它条件不变,增加的浓度,逆反应速率将减小,平衡常数减小
D. 其他条件不变,使用高效催化剂,废气中氮氧化物的平衡转化率增大
6. 铋(Bi)位于元素周期表中第ⅤA族,其价态为+3时较稳定,铋酸钠(NaBiO3)溶液呈无色。现取一定量的硫酸锰(MnSO4)溶液,向其中依次滴加下列溶液,对应的现象如表所示:
加入溶液
①适量铋酸钠溶液
②过量双氧水
③适量KI-淀粉溶液
实验现象
溶液呈紫红色
溶液紫红色消失,产生气泡
溶液缓慢变成蓝色
在上述实验条件下,下列结论正确的是
A. BiO3-的氧化性强于MnO4-
B. H2O2被高锰酸根离子还原成O2
C. H2O2具有氧化性,能把KI氧化成I2
D. 在KI-淀粉溶液中滴加铋酸钠溶液,溶液一定变蓝色
7. 通过资源化利用的方式将CO2转化为具有工业应用价值的产品(如图所示),是一种较为理想的减排方式,下列说法中正确的是
A. CO2经催化分解为C、CO、O2的反应为放热反应
B. 除去Na2CO3固体中少量NaHCO3可用热分解的方法
C. 过氧化尿素和SO2都能使品红溶液褪色,其原理相同
D. 由CO2和H2合成甲醇,原子利用率达100%
8. 硫代碳酸钠能用于处理废水中的重金属离子,可通过如下反应制备:,下列说法正确的是
A. 不能被氧化 B. 溶液显碱性
C. 该制备反应是熵减过程 D. 的热稳定性比的高
9. 下列事实中,能用勒夏特列原理解释的是
A. 实验室可用浓氨水和氢氧化钠固体快速制取氨气
B. 对2SO2+O22SO3 △H<0的反应,使用催化剂可加快反应的速率
C. 对CO(g)+NO2(g)CO2(g) + NO(g)平衡体系增大压强可使颜色变深
D. N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0,500℃左右比室温更有利于合成NH3
10. 实验室模拟制备亚硝酰硫酸(NOSO4H)的反应装置如图所示,下列关于实验操作或叙述错误的是
已知:①亚硝酰硫酸为棱形结晶,溶于硫酸,遇水易分解
②反应原理为:SO2+HNO3=SO3+HNO2、SO3+HNO2=NOSO4H
A. 浓硝酸与浓硫酸混合时,是将浓硫酸慢慢滴加到浓硝酸中,边加边搅拌
B. 装置B和D中的浓硫酸的作用是防止水蒸气进入C导致亚硝酰硫酸分解
C. 冷水的温度控制在20℃左右,太低反应速率太慢;太高硝酸易分解、SO2逸出
D. 实验时用浓硫酸代替70%的H2SO4产生SO2速率更快
11. 肼()是一种高能燃料,在空气中燃烧的化学方程式为,已知:
下列说法不正确的是
A. 反应中反应物总能量比生成物总能量低
B. 肼()的电子式为
C. H-O键的键能比N-H键的键能大
D. 断裂1molN-N键需要吸收154kJ能量
12. 在一个容积为2 L的密闭容器中,加入0.8 mol的A2气体和0.6 mol B2气体,一定条件下发生如下反应:A2(g)+B2(g) 2AB(g) ΔH<0,反应中各物质的浓度随时间的变化情况如图所示,下列说法不正确的是
A. 图中a点的值为0.15 B. 该反应的平衡常数K=0.03
C. 温度升高,平衡常数K值减小 D. 平衡时A2的转化率为62.5%
13. 下图分别代表溴甲烷和2—溴叔丁烷发生水解的反应历程。
I.CH3Br+NaOH→CH3OH+NaBr
II.(CH3)3CBr+NaOH→(CH3)3COH+NaBr
下列分析正确的是
A. 叔丁醇既能发生取代反应、消去反应,还能被催化氧化成酮
B. 其他条件不变,升高温度,反应I正反应速率增大程度大于逆反应速率的增大程度
C. 增大NaOH溶液的浓度,可使反应I和Ⅱ的速率都增大
D. 反应过程中反应I和Ⅱ都有C—Br键的断裂和C—O键的形成
14. 在二氧化碳加氢制甲烷的反应体系中,主要发生反应的热化学方程式为
反应I:
反应II:
反应III:
向恒压、密闭容器中通入和,平衡时、、的物质的量随温度的变化如图所示。下列说法正确的是
A. 反应I的平衡常数可表示为
B.
C. 图中曲线B表示的物质的量随温度的变化
D. 提高转化为的转化率,需要研发在低温区高效的催化剂
第Ⅱ卷 非选择题(共58分)
二、填空题(本题包括4个小题,共58分)
15. 汽车尾气里含有的 NO 气体是由于内燃机燃烧的高温引起氮气和氧气反应所致:N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH>0,已知该反应在 T ℃时,平衡常数 K=9.0。请回答:
(1)该反应的平衡常数表达式为:K=___________;
(2)某温度下,向 2 L 的密闭容器中充入 N2和 O2各 1 mol,5s 后 O2的物质的量为 0.4 mol, 则 0~5s 内 NO 的反应速率___________mol·L-1·min-1;
(3)下列为 4 种不同情况下测得的反应速率中,表明该反应进行最快的是____;
A. v(N2)=0.4 mol·L-1·min-1 B. v(NO)=0.6 mol·L-1·min-1
C. v(O2)=0.3 mol·L-1·s-1 D. v(NO)=0.4 mol·L-1·s-1
(4)将N2、O2混合充入恒温恒容密闭容器中,下列变化趋势正确的是___________(填字母序号);
A. B. C.
(5)T ℃时,某时刻测得容器内 N2、O2、NO 的浓度分别为 0.20 mol/L、0.20mol/L 和 0.50mol/L, 此时反应 v正(N2)___________v逆(N2)(填“>”、“=”或“<”)。
16. 甘氨酸亚铁[(NH2CH2COO)2Fe]是一种补铁强化剂。某学习小组利用FeCO3与甘氨酸(NH2CH2COOH)制备甘氨酸亚铁,实验装置如下图所示(夹持和加热仪器已省略)。
有关物质性质如下表:
甘氨酸
柠檬酸
甘氨酸亚铁
易溶于水,微溶于乙醇
易溶于水和乙醇
易溶于水,难溶于乙醇
两性化合物
强酸性、强还原性
实验过程:
I.合成:装置C中盛有0.1mol FeCO3和200mL1.0mol·L-1甘氨酸溶液和适量柠檬酸。实验时,先打开仪器a的活塞,待装置c中空气排净后,加热并不断搅拌,并通过仪器b向C中加入适量氢氧化钠溶液调节pH到6左右,使反应物充分反应。
Ⅱ.分离:反应结束后,过滤,将滤液进行蒸发浓缩;加入无水乙醇,过滤、洗涤并干燥。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是________;与a相比,仪器b的优点是_____________________________。
(2)装置B中盛有的试剂是____________;实验过程中装置D的导管一直没入液面下的必要性是___________________________________________。
(3)合成过程加入柠檬酸的作用是促进FeCO3溶解和________________________ 。
(4)加入氢氧化钠溶液调节pH若大于6,甘氨酸亚铁产量下降。原因可用离子方程式表示为________。
(5)过程II中加入无水乙醇的目的是_______________________。
(6)检验产品中是否含有Fe3+的试剂名称是_________ 。
(7)本实验制得15.3g甘氨酸亚铁(M=204g/mol),则其产率是_____%。
17. 由硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、Fe3O4、Al2O3和SiO2)得到绿矾(FeSO4·7H2O),然后制取透明氧化铁颜料的流程如下:
已知:Ⅰ.透明氧化铁又称纳米氧化铁,粒子直径微小(10~90nm),包括氧化铁黄(FeOOH)和氧化铁红(Fe2O3),难溶于水,在碱性条件下非常稳定;
Ⅱ.Fe3+能将FeS2中的硫元素氧化为+6价。
回答下列问题:
(1)“滤渣”中的主要成分是___________。
(2)流程中“ ”环节的目的是___________。
(3)“还原”过程中涉及的离子方程式为___________。
(4)“沉淀”采用分批加入KOH溶液,并不断搅拌,这样操作不但可以得到均匀、色泽纯正的氢氧化铁,而且还可以___________。
(5)可用分光光度法测定制得的透明氧化铁中氧化铁黄和氧化铁红的含量。已知Fe(SCN)3的吸光度A(对特定波长光的吸收程度)与Fe3+标准溶液浓度的关系如图所示:
称取3.47g透明氧化铁,用稀硫酸溶解并定容至1L,准确移取该溶液10.00mL,加入足量KSCN溶液,再用蒸馏水定容至100mL。测得溶液吸光度A=0.8,则透明氧化铁中氧化铁红的质量分数为___________%(保留小数点后一位);若吸光度A减小,则氧化铁红的含量将___________(填“增大”或“减小”)。
18. 回答下列问题:
I.据报道,我国在南海北部神狐海域进行的可燃冰(甲烷的水合物)试采获得成功。甲烷是一种重要的化工原料。
(1)甲烷重整是提高甲烷利用率的重要方式,除部分氧化外还有以下两种:
水蒸气重整:①
②
二氧化碳重整:③
则反应①自发进行的条件是_______,_______。
II.氮的固定一直是科学家研究的重要课题,合成氨则是人工固氮比较成熟的技术,其原理为。
(2)在不同温度、压强和相同催化剂条件下,初始分别为时,平衡后混合物中氨的体积分数()如下图所示。
①其中,和由大到小的顺序是_______,该反应_______0(填“>”“<”或“=”)。
②若分别用和表示从反应开始至达平衡状态A、B时的化学反应速率,则_______(填“>”“<”或“=”)。
③若在为条件下,反应达到平衡时容器的体积为1 L,则该条件下B点的分压为_______Pa(分压=总压物质的量分数,保留一位小数)。
III.以连二亚硫酸根为媒介,使用间接电化学法也可处理燃煤烟气中的NO,装置如图所示:
(3)①阴极区的电极反应式为_______。
②NO吸收转化后的主要产物为,若通电时电路中转移了,则此通电过程中理论上吸收的NO在标准状况下的体积为_______mL。
IV.已知呈蓝色,呈黄色。
(4)在溶液中存在如下平衡,下列叙述正确的是_______。
A. 将溶液置于冰水中,溶液黄色加深
B. 增大浓度,可提高的平衡转化率
C. 平衡体系中加入盐酸,活化分子百分数增加,有效碰撞次数增加
D. 往溶液加入少量蒸馏水,平衡逆向移动
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