内容正文:
2025-2026学年第一学期高三化学第一次月考
10.9
相对原子质量:Zn65 C12 H1 O16 N14 S32
一、单选题(每题3分,总分36分)
1. 下列有关电池的说法不正确的是
A. 手机上用的锂离子电池属于二次电池
B. 燃烧植物的秸秆和枝叶以获取热量和肥料属于生物质能的利用方式
C. 所有的氧化还原反应都可以设计成原电池
D. 氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储存在电池内的新型发电装置
【答案】C
【解析】
【详解】手机上用的锂离子电池可以充电,属于二次电池,故A正确;植物的秸秆和枝叶含有的能量为生物质能,燃烧植物的秸秆和枝叶以获取热量和肥料属于生物质能的一种利用方式,故B正确;能自发进行的氧化还原反应才可以设计成原电池,故C错误;氢氧燃料电池的反应物都在电池外部,电池只是提供一个反应的容器,故D正确。
2. 工业上制氢气的一个重要反应是:,
已知:石墨,
石墨,
则下列说法正确的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】给热化学方程式分别编号如下:
①,
②石墨,
③
④石墨,
放热反应∆H<0,放热越多,∆H越小;利用盖斯定理,将有关热化学方程式联立,可对各选项作出判断。
【详解】A. 反应①吸热,∆H>0,反应③放热,所以∆H3<0,∆H>∆H3, A选项错误;
B. 等量的石墨,完全燃烧比不完全燃烧放热多,所以∆H1>∆H3,,B选项错误;
C. 反应①可由③-②-①而得,所以∆H=∆H3-∆H2 -∆H1,C选项正确;
D. 由选项C可知,∆H=∆H3-∆H2-∆H1,D选项错误;
答案选C。
【点睛】根据盖斯定理,可将相关的热化学方程式进行联立,反应热与热化学方程式联立的方式一致,即:方程式相加减,则反应热也相加减;方程式乘或除以几,则反应热也乘或除以几。
3. 利用固体表面催化工艺进行NO分解的过程如下图所示。下列说法不正确的是
A. 该分解过程是:2NON2+O2
B. 实验室制取NO可以用铜与稀硝酸反应
C. 过程②释放能量,过程③吸收能量
D. 标准状况下,NO分解生成5.6 LN2转移电子数约为6.02×1023
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据图示,NO在催化剂作用下转化为氮气和氧气,该分解过程是:2NON2+O2,故A正确;
B.铜与稀硝酸反应生成一氧化氮、硝酸铜和水,可以用于实验室制取NO,故B正确;
C.过程②为NO在催化剂表面发生断键形成氮原子和氧原子,断开化学键需要吸收能量,过程③为氮原子和氧原子重新形成化学键生成氮气和氧气,形成化学键需要释放能量,故C错误;
D.根据反应2NON2+O2,O元素由-2价变为0价,生成1mol O2,同时生成1molN2,转移4mol电子,标准状况下,NO分解生成5.6 LN2为0.25mol,则转移电子数约为0.25mol ×4×6.02×1023=6.02×1023个,故D正确;
答案选C。
【点睛】断裂化学键需要吸收能量,形成化学键要释放能量,本题中通过图示,了解清晰反应历程很关键。
4. 一定条件下与HCl反应,有两种加成产物:①和②其反应历程如下图所示。下列说法正确的是
A. 稳定性:
B. 得到加成产物①的反应为放热反应
C. 得到加成产物②反应的焓变等于
D. 得到加成产物②的速率比①的速率快
【答案】B
【解析】
【详解】A.能量越高越不稳定,能量:CH3CHClCH3<CH3CH2CH2Cl,则稳定性:CH3CHClCH3>CH3CH2CH2Cl,故A错误;
B.得到加成产物①时,反应物总能量大于生成物总能量,则该反应为放热反应,故B正确;
C.焓变=生成物总能量-反应物总能量,根据图中数据无法计算加成产物②反应的焓变,故C错误;
D.活化能越小,反应速率越快,活化能:加成产物②大于加成产物①,所以得到加成产物①的速率比②的速率快,故D错误;
故选:B。
5. 硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2和CuCl2的混合溶液中回收S,其转化如图所示(CuS不溶于水)。下列说法中,不正确的是( )
A. 过程①中,生成CuS的反应为H2S+Cu2+=CuS↓+2H+
B. 过程②中,Fe3+作氧化剂
C. 转化图中化合价不变的元素只有铜和氯
D. 回收S的总反应为2H2S+O2=2H2O+2S↓
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知:一共发生的有三个反应①H2S+Cu2+=CuS↓+2H+;②CuS+2Fe3+=2Fe2++Cu2++S;③4Fe2++4H++O2=4Fe3++2H2O,由此可以推出总反应 2H2S+O2=2S↓+2H2O,再结合氧化还原反应中的基本概念解题。
【详解】A.根据图中转化可知,生成CuS的反应为H2S + Cu2+=CuS↓+ 2H+,A正确;
B.过程②中,Fe3+转化为Fe2+,Fe3+为氧化剂,B正确;
C.结合分析中的三个方程式,转化过程中化合价不变的元素除了有铜、氯之外还有氢,C错误;
D.根据图中转化可知,反应物为H2S和O2,生成物为S,根据原子守恒,还有水生成,总反应是2H2S+O2=2H2O+2S↓,D正确;
故选C。
6. 最近我国科学家研制出一种可充电双离子电池体系,其工作原理如图所示。下列说法错误的是
A. 充电时,阴极区溶液的增大
B. 放电时,每转移电子,负极区电解质溶液质量增加
C. 放电时,正极反应式为
D. 充电时,若极质量减少,则有通过阳离子交换膜
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,放电时,Zn作负极,电极反应式为Zn-2e-+4OH-=[Zn(OH)4]2-,右侧为正极,电极反应式为Na0.6-xMnO2+xe-+xNa+═Na0.6MnO2,充电时,Zn作阴极,电极反应式为[Zn(OH)4]2-+2e-=Zn+4OH-,右侧为阳极,据此作答。
【详解】A.充电时,Zn作阴极,电极反应式为[Zn(OH)4]2-+2e-=Zn+4OH-,生成氢氧根离子,阴极区溶液的pH增大,A正确;
B.放电时,Zn作负极,电极反应式为Zn-2e-+4OH-=[Zn(OH)4]2-,每转移0.2mol电子,负极区电解质溶液质量增加×65g/mol=6.5g,同时有0.2mol钠离子迁移到右侧,质量减小0.2mol×23g/mol=4.6g,故负极区电解质溶液质量实际增加6.5g-4.6g=1.9g,B正确;
C.放电时,Zn作负极,右侧为正极,电极反应式为Na0.6-xMnO2+xe-+xNa+═Na0.6MnO2,C正确;
D.充电时,Zn作阴极,电极反应式为[Zn(OH)4]2-+2e-=Zn+4OH-,a极质量增加6.5g,则有0.2mol Na+通过阳离子交换膜,D错误;
故选D。
7. 磷酸燃料电池是目前较为成熟的燃料电池之一,其基本组成及反应原理如图所示。下列说法不正确的是( )
A. 该系统中只存在化学能和电能的相互转化
B. 在移位反应器中,发生反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)(ΔH>0),若温度越高,则v(CO)越大
C. 改质器和移位反应器的作用是将CxHy转化为H2和CO2
D. 该电池正极的电极反应为O2+4H++4e−=2H2O
【答案】A
【解析】
【详解】该系统中存在化学能和电能的相互转化,化学能与热能的相互转化等,A项错误;温度越高,v(CO)越大,B项正确;由图可知CxHy在改质器中转化为H2和CO,CO在移位反应器中转化为CO2,所以改质器和移位反应器的作用是将CxHy转化为H2和CO2,C项正确;燃料电池中,正极上O2得电子,和氢离子反应生成水,电极反应式为O2+4H++4e−===2H2O,D项正确。
8. 用电解法合成1,2—二氯乙烷的实验装置如图所示。下列说法中不正确的是
A. 该装置工作时,阴极区溶液中的离子浓度不断增大
B. X、Y依次为阴离子交换膜、阳离子交换膜
C. 液相反应中,C2H4被CuCl2还原为1,2—二氯乙烷
D. 该装置总反应为CH2=CH2+2H2O+2NaClH2↑+2NaOH+ClCH2CH2Cl
【答案】C
【解析】
【分析】由电解池装置图可知,左侧与电源正极相连,为电解池的阳极,亚铜离子失去电子生成二价铜离子,溶液中的氯离子经过阴离子交换膜X移向阳极,右侧为阴极,氢离子得到电子生成氢气,溶液中的钠离子经过阳离子交换膜Y移向阴极,同时生成氢氧化钠。液相反应中氯化铜与乙烯反应生成1,2—二氯乙烷和氯化亚铜,据此解答。
【详解】A在电解池装置中,阴极H+放电生成H2和NaOH,反应消耗水,阴极区溶液中的离子浓度不断增大,故A正确;
B.由分析可知,X、Y依次为阴离子交换膜、阳离子交换膜,故B正确;
C. 液相反应中,C2H4与CuCl2反应生成1,2—二氯乙烷时碳元素化合价升高,发生氧化反应,应为C2H4被CuCl2氧化为1,2—二氯乙烷,故C错误;
D.以NaCl溶液和乙烯为原料合成1,2-二氯乙烷中, CuCl循环使用,其实质是NaCl、H2O与 CH2=CH2反应,所以总反应为CH2=CH2+2H2O+2NaClH2↑+2NaOH+ClCH2CH2Cl,故D正确;
故答案选C。
9. 某温度下, 在密闭容器中充入一定量的 R(g), 发生反应, 该反应经历两步:①。 ②, 催化剂M能催化第②步反应, 反应历程如图所示。下列说法不正确的是
A. 升高温度,减小, 且减小
B. 不使用催化剂M,反应过程中c(I)先增大后减小
C. 使用催化剂M,反应①的活化能不变,反应②的活化能变为
D. 使用催化剂M,反应①速率不变,反应②速率加快
【答案】C
【解析】
【详解】A.由反应历程图可知,反应①为吸热反应,反应②为放热反应,对于反应②,升高温度,平衡逆向移动,减小,增大,故减小,总反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,减小,增大,故减小,A项正确;
B.由图可知反应①的速率大于反应②,开始时I的生成速率大于消耗速率,随着反应的进行,I的浓度逐渐减小,故不使用催化剂M,反应过程中I的浓度先增大后减小,B项正确;
C.催化剂M能催化第②步反应,故使用催化剂M,反应①的活化能不变,对于反应②,加入催化剂,降低反应的活化能,由图可知,其反应热为,不是活化能,C项错误;
D.催化剂M能催化第②步反应,故使用催化剂M,反应①的活化能不变,对于反应②,加入催化剂,能降低反应的活化能,使反应速率加快,D项正确;
答案选C。
10. 研究反应的速率影响因素,在不同条件下进行4组实验,Y,Z的起始浓度均为0,反应物X的浓度(mol·L-1)随反应时间(min)的变化情况如图所示。每组实验只改变一个条件。下列说法不正确的是
A. 比较实验①②③④得出:实验②最晚到达平衡
B. 比较实验①②得出:其他条件相同时,增大反应物浓度化学反应速率加快
C. 比较实验②③得出:实验③有可能使用了催化剂,催化剂能加快正反应速率,但对逆反应速率无影响
D. 比较实验②④得出:其他条件相同时,升高温度化学反应速率加快
【答案】C
【解析】
【详解】A.从图中可知,实验③的曲线最先达到水平的拐点,实验②的曲线最晚达到水平的拐点,故实验②最晚到达平衡,A正确;
B.从图中可知,实验①反应物X初始浓度大于实验②,实验①的曲线相较于实验②更陡,说明反应速率实验①大于实验②,可以说明其他条件相同时,增大反应物浓度化学反应速率加快,B正确;
C.实验②③温度和浓度均相同,速率实验③大于实验②,则实验③可能使用了催化剂,催化剂能同时增大正逆反应速率,C错误;
D.实验②和④除了温度之外其他条件都相同,实验④的曲线相较于实验②更陡,说明实验④反应速率更快,可以说明其他条件相同时,升高温度反应速率加快,D正确;
故答案选C。
11. 在恒温恒容密闭容器中,充入一定量N2O4(g),发生反应N2O4(g)2NO2(g)ΔH>0,下列说法正确的是
A. 反应过程中v(N2O4)消耗=2v(NO2)生成
B. 其他条件不变,升高温度,N2O4平衡转化率减小
C. 容器中气体的平均相对分子质量保持不变时即反应达平衡
D. 加压,平衡逆向移动,正反应速率或小,逆反应速率加快
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.和均代表正反应速率,在反应过程中反应速率之比等于化学计量数之比,所以,故A错误;
B.N2O4(g)2NO2(g) ΔH>0,正反应为吸热反应,其他条件不变,升高温度,平衡正向移动,所以N2O4平衡转化率增大,故B错误;
C.容器中气体的平均相对分子质量为:,反应物生成物均为气体所以一直不变,反应前后气体总物质的量在改变,所以容器中气体的平均相对分子质量保持不变时即反应达平衡,故C正确;
D.加压,平衡向气体体积减小的方向移动,也就是逆向移动,但正反应速率和逆反应速率都加快,故D错误;
答案为C。
12. 在恒温、恒容的密闭容器中发生反应:,实验测得三组数据如下:
容器编号
起始时各物质的物质的量
达到平衡时体系的能量变化
①
1
4
0
0
0.8a
②
0.5
3.5
0.5
0.5
b
③
1
1
2
2
c
下列说法错误的是
A. ①达平衡后,的转化率为20% B. 达平衡后,的体积分数:①>②
C. ③起始时反应速率:(正)(逆) D. 达到平衡时③中能量变化:
【答案】B
【解析】
【分析】分析片段
【详解】A.由热化学方程式可知,消耗时可以释放出能量,而①中达到平衡时释放了能量,根据热化学方程式可知消耗的物质的量为,列三段式:,设容器体积为VL,该反应的平衡常数为,的平衡转化率为,A正确;
B.②的浓度熵为:,平衡将向右移动,设转化的CO为xmol,列三段式:,由于恒温,K不变,设容器体积为VL,有,解得,平衡时,则①的体积分数为和②的体积分数为,则平衡时的体积分数:①=②,(或可以换个思路,①和②起始投虽然不同,但经过一边倒转化之后是互为等效平衡的,故平衡时的体积分数:①=②),B错误;
C.③根据浓度熵,则平衡将向逆反应方向移动,则起始时反应速率:(正)(逆),C正确;
D.根据C选项的判断,设③消耗的为xmol,列三段式:,设容器体积为VL,由平衡常数,解得,根据热化学方程式当生成1mol或消耗1mol的能量变化量为akJ,则消耗0.5mol的能量变化量:,D正确;
故答案为:B。
二、解答题
13. 杭州亚运会主火炬燃料是“零碳甲醇”,是一种利用焦炉气中的H2和工业废气捕获的CO2生产的绿色燃料,在适宜的过渡金属及其氧化物催化下发生反应:
(1)已知:Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
则_________,_________(计算其数值)。
(2)甲醇气相脱水制甲醚(CH3OCH3)的反应可表示为: 。
①一定温度下,在恒容密闭容器中充入一定量的发生上述反应,能判断反应达到化学平衡状态的是________
A.CH3OH(g)和CH3OCH3(g)的浓度比保持不变
B.
C.容器内压强不再变化
D.混合气体的平均相对分子质量不再变化
②200℃时向2 L恒容密闭容器中充入2 mol CH3OH(g)发生上述反应,测得CH3OH(g)的浓度随时间(t)的变化如下表:
t/min
0
10
20
30
40
50
60
c(CH3OH)/(mol·L-1)
1.00
0.65
0.50
0.36
0.27
0.20
0.20
达平衡时该反应放出的热量为________kJ,若此时平衡压强为P0,则该温度条件下,压强平衡常数Kp=________(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
③200℃时,向该容器中投入三种成分的浓度如下:
物质
CH3OH(g)
CH3OCH3(g)
H2O(g)
c/(mol·L-1)
0.64
0.68
0.68
此时,正、逆反应速率的大小关系为:________(填“>”“<”或“=”)。
(3)我国科研团队在CO2电化学还原反应机理的研究上取得新突破,CO2电化学还原法中采用TiO2纳米管作电解池工作电极,惰性电极作辅助电极,以一定流速通入CO2,测得CO2生成CO的产率接近80%。
①工作电极上主要发生的电极反应为_____________;
②电解一段时间,交换膜左侧溶液的浓度_________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】(1) ①. -90.5 ②. 10-7
(2) ①. AB ②. 20 ③. 4 ④. >
(3) ①. 或写成, ②. 减小
【解析】
【小问1详解】
反应Ⅲ=Ⅰ-Ⅱ,则;。
【小问2详解】
①当反应中的一些变化量不再改变时,反应即达到平衡。当反应正向进行时,CH3OH(g)减少,CH3OCH3(g)生成,CH3OH(g)和CH3OCH3(g)的浓度比值变小,逆向进行时比值增大。当比值保持不变时,反应达到平衡,A正确;该反应中,当反应达到平衡时,,B正确;该反应前后气体体积不变,在恒容容器中,压强不变,因此无法判断平衡,C错误;混合气体的平均相对分子质量,反应中气体总质量没变,气体总物质的量没变,则也不变,因此无法判断平衡,D错误。正确选项为AB。
②根据表格可知,达到平衡时,CH3OH在2L容器中消耗了1.6mol,则达到平衡时放出的热量-20kJ;各物质分压与其物质的量分数有关,列三段式可得:
CH3OH分压=,甲醚和水分压相等=,则。
③根据上一问可知,该反应平衡常数K=,投料的浓度积,此时反应正向移动,>。
【小问3详解】
①工作电极是阴极,CO2得电子,发生还原生成CO,溶液为弱碱性,用OH-配平电荷,可得,但溶液中会与生成的OH-反应,即,因此也可将总反应写成;
②左侧是阳极,发生氧化反应,电极反应式为:2H2O-4e-=O2↑+4H+,同时发生, 被消耗,同时溶液中的K+通过阳离子交换膜进入右侧阴极室,导致左侧溶液浓度减小。
14. 镍()及其化合物广泛应用于电池、电镀和催化剂等领域。
(1)在周期表_______区(填“s、p、d或ds”),基态原子的价电子中有_______个未成对电子。
(2)硫酸镍可以与形成蓝色溶液,该配合物中的空间构型是_____;氨的沸点高于膦,原因是_____。
(3)硫化镍矿的主要成分是,还含有、和一些难溶性杂质,工业上用硫化镍矿制备金属镍的流程如图所示,已知室温下:、、。
①用化学平衡原理解释,“除铁”中加入的目的是_______。
②若“除镁”后的滤液中,则滤液中镁离子浓度的最大值为_______。
③“电解”时,阴极的电极反应式为_______,产物_______可以循环使用。
(4)某立方晶系的()合金用途广泛,下图为该合金的晶胞结构图:与最邻近的原子数为_______。
【答案】(1) ①. d ②. 2
(2) ①. 三角锥形 ②. 氨分子间可以形成分子间氢键
(3) ①. ,消耗水解生成的氢离子,使平衡正向移动,利于完全沉淀 ②. 0.028 ③. ④. (硫酸)
(4)12
【解析】
【分析】硫化镍矿粉碎,以增大反应接触面积,提高反应速率,加加热酸浸,不溶性物质被过滤出,向滤液中加入双氧水氧化亚铁离子为铁离子,加入NiCO3调节溶液pH使得铁离子转化为氢氧化铁沉淀除铁,过滤,再除镁后酸化、电解得到Ni;
【小问1详解】
为28号元素,基态Ni原子的价电子排布式为3d84s2,在周期表d区,基态原子的价电子中有2个未成对电子。
【小问2详解】
NH3分子中N原子的价层电子对数为,孤电子对数为1,所以为三角锥形结构;氨分子中可以形成氢键,使得氨的沸点高于膦;
【小问3详解】
①铁离子水解:,加入消耗水解生成的氢离子,使平衡正向移动,利于完全沉淀;
②若“除镁”后的滤液中,,则,则滤液中镁离子浓度的最大值为0.028。
③“电解”时得到金属镍,则阴极反应为镍离子得到电子发生还原反应生成镍单质,电极反应式为,阳极水失去电子发生氧化反应生成氢离子和氧气,则得到产物(硫酸)可以循环使用。
【小问4详解】
由图,与最邻近的原子在同层、上下层各4个,则共12个。
15. 化合物H是某合成药物的中间体,其人工合成路线如下:
已知:试剂X为
按要求回答下列问题。
(1)试剂X的官能团的名称为___________;H的分子式为___________。
(2)A→B的反应类型为___________。B的名称为___________。
(3)C→D的化学方程式为___________。
(4)B的同分异构体有多种,其中含有醛基的有___________种(不含B,不考虑立体异构)。写出其中核磁共振氢谱仅有2组吸收峰的结构简式:___________。
(5)写出 和2-丙醇为原料制备 的合成路线流程图___________。(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)
【答案】(1) ①. 氨基 ②.
(2) ①. 加成反应 ②. 3-氯丁醛
(3) (4) ①. 4 ②.
(5)
【解析】
【分析】A和HCl发生加成反应生成B,B和X发生取代反应生成C和H2O,C中氯原子发生水解反应生成D,D中醇羟基发生催化氧化生成E,E中羰基先发生加成反应生成醇羟基,然后醇羟基发生消去反应生成碳碳双键;F和氯气发生取代反应生成G,G发生水解反应生成H;
【小问1详解】
试剂X的官能团的名称为氨基;H的分子式为C10H7NO,故答案为:氨基;C10H7NO;
【小问2详解】
A中碳碳双键和HCl发生加成反应生成B,则A→B的反应类型为加成反应,B的名称为3-氯丁醛,故答案为:加成反应;3-氯丁醛;
【小问3详解】
C发生水解反应生成D,C→D的化学方程式为 ;
【小问4详解】
B的含有醛基的同分异构体中,如果主链为CH3CH2CH2CHO,氯原子有3种位置异构,去除其本身还有2种;如果主链为(CH3)2CHCHO,氯原子有2种位置异构,所以符合条件的有4种;其中核磁共振氢谱仅有2组吸收峰的结构简式: ,故答案为:4; ;
【小问5详解】
以 和2-丙醇为原料制备 ,根据D→E→F→G→H的合成路线知,2-丙醇发生催化氧化生成丙酮,丙酮和苯发生加成反应然后发生消去反应生成 ,和氯气在光照条件下发生取代反应生成 ,然后发生水解反应得到 ,合成路线为 。
16. 某同学制备H2SO4,再用H2SO4制备C2H4,并检验产物。
I.制备H2SO4的重要一步是制SO3
(1)某同学在实验室中根据2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),设计如图1所示实验装置来制备SO3固体。
①在A装置中加入Na2SO3固体的同时,还需加几滴水,然后再滴加浓硫酸。加几滴水的作用是____。
②装置D盛放的是____溶液,其作用是____。
③实验开始时的操作顺序为____。
a.先点燃E处的酒精灯后将混合气体通入E
b.先将混合气体通入E后点燃E处的酒精灯
II.制取乙烯
图2是实验室制乙烯的发生装置,根据图示回答下列问题:
(2)图2中仪器①、②的名称分别为____。
(3)反应前在②中放入几块碎瓷片的目的是____。
III.检验产物
(4)为检验上述实验收集到的产物,该小组同学进行了如表实验并得出相应结论。
实验序号
检验试剂和反应条件
现象
结论
①
酸性KMnO4溶液
紫红色褪去
产物含有乙烯
②
澄清Ca(OH)2溶液.
变浑浊
产物含有CO2
③
通过品红溶液
红色褪去
产物含有SO2
实验①~③中的结论不合理的是____(填序号),原因是____。
【答案】(1) ①. 水与浓硫酸作用放热,有利于SO2的放出 ②. 浓硫酸 ③. 燥SO2和O2;使SO2和O2混合均匀;通过观察控制气体比例和气流速度 ④. b
(2)温度计和圆底烧瓶
(3)防暴沸 (4) ①. ①;② ②. 二氧化硫能使酸性KMnO4溶液褪色;二氧化硫能使澄清Ca(OH)2溶液变浑浊
【解析】
【分析】A装置制备二氧化硫,B装置制备氧气,氧气和二氧化硫通入装置D中干燥后在通入装置E中发生反应生成三氧化硫,装置F收集三氧化硫,装置G可防止水蒸气进入装置F中,最后进行尾气处理,据此解答。
【小问1详解】
①实验中A装置制取SO2,制备原理本质为:SO+2H+=SO2↑+H2O,反应通常加热进行,便于SO2逸出,所以加几滴水的作用是水与浓硫酸作用放热,有利于SO2的放出,故答案为:水与浓硫酸作用放热,有利于SO2的放出;
②气体SO2和O2在E试管中以Cr2O3作催化剂、加热条件制备SO3,并且SO3易吸水。为实验安全、防止催化剂中毒以便得到SO3固体,进入E试管的气体应干燥。气体SO2和O2在催化剂表面反应生成SO3,为充分反应、原料利用充分,防止浪费,进入E试管的气体要充分混合,气流不能过快;所以,装置D的作用是①干燥SO2和O2;②使SO2和O2混合均匀;③通过观察控制气体比例和气流速度,故答案为:浓硫酸;干燥SO2和O2;使SO2和O2混合均匀;通过观察控制气体比例和气流速度;
③为将空气中的气体排出,实验开始时的操作顺序为先将混合气体通入E后点燃E处的酒精灯,答案选b。
【小问2详解】
根据仪器构造可判断图2中仪器①、②的名称分别为温度计和圆底烧瓶。
【小问3详解】
反应需要加热,反应前在②中放入几块碎瓷片的目的是防暴沸。
【小问4详解】
由于在反应过程中浓硫酸具有强氧化性,生成的乙烯中可能含有二氧化碳和二氧化硫,二氧化硫也能使酸性KMnO4溶液褪色,所以①中结论不合理;二氧化硫也能使澄清Ca(OH)2溶液变浑浊,所以②中结论也不合理;能使品红溶液褪色的是二氧化硫,是③中结论合理。
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2025-2026学年第一学期高三化学第一次月考
10.9
相对原子质量:Zn65 C12 H1 O16 N14 S32
一、单选题(每题3分,总分36分)
1. 下列有关电池的说法不正确的是
A. 手机上用的锂离子电池属于二次电池
B. 燃烧植物的秸秆和枝叶以获取热量和肥料属于生物质能的利用方式
C. 所有的氧化还原反应都可以设计成原电池
D. 氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储存在电池内的新型发电装置
2. 工业上制氢气的一个重要反应是:,
已知:石墨,
石墨,
则下列说法正确的是
A. B.
C. D.
3. 利用固体表面催化工艺进行NO分解的过程如下图所示。下列说法不正确的是
A. 该分解过程是:2NON2+O2
B. 实验室制取NO可以用铜与稀硝酸反应
C. 过程②释放能量,过程③吸收能量
D. 标准状况下,NO分解生成5.6 LN2转移电子数约为6.02×1023
4. 一定条件下与HCl反应,有两种加成产物:①和②其反应历程如下图所示。下列说法正确的是
A. 稳定性:
B. 得到加成产物①的反应为放热反应
C. 得到加成产物②反应的焓变等于
D. 得到加成产物②的速率比①的速率快
5. 硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2和CuCl2的混合溶液中回收S,其转化如图所示(CuS不溶于水)。下列说法中,不正确的是( )
A. 过程①中,生成CuS的反应为H2S+Cu2+=CuS↓+2H+
B. 过程②中,Fe3+作氧化剂
C. 转化图中化合价不变的元素只有铜和氯
D. 回收S的总反应为2H2S+O2=2H2O+2S↓
6. 最近我国科学家研制出一种可充电双离子电池体系,其工作原理如图所示。下列说法错误的是
A. 充电时,阴极区溶液的增大
B. 放电时,每转移电子,负极区电解质溶液质量增加
C. 放电时,正极反应式为
D. 充电时,若极质量减少,则有通过阳离子交换膜
7. 磷酸燃料电池是目前较为成熟的燃料电池之一,其基本组成及反应原理如图所示。下列说法不正确的是( )
A. 该系统中只存在化学能和电能的相互转化
B. 在移位反应器中,发生反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)(ΔH>0),若温度越高,则v(CO)越大
C. 改质器和移位反应器的作用是将CxHy转化为H2和CO2
D. 该电池正极的电极反应为O2+4H++4e−=2H2O
8. 用电解法合成1,2—二氯乙烷的实验装置如图所示。下列说法中不正确的是
A. 该装置工作时,阴极区溶液中的离子浓度不断增大
B. X、Y依次为阴离子交换膜、阳离子交换膜
C. 液相反应中,C2H4被CuCl2还原为1,2—二氯乙烷
D. 该装置总反应为CH2=CH2+2H2O+2NaClH2↑+2NaOH+ClCH2CH2Cl
9. 某温度下, 在密闭容器中充入一定量的 R(g), 发生反应, 该反应经历两步:①。 ②, 催化剂M能催化第②步反应, 反应历程如图所示。下列说法不正确的是
A. 升高温度,减小, 且减小
B. 不使用催化剂M,反应过程中c(I)先增大后减小
C. 使用催化剂M,反应①的活化能不变,反应②的活化能变为
D. 使用催化剂M,反应①速率不变,反应②速率加快
10. 研究反应的速率影响因素,在不同条件下进行4组实验,Y,Z的起始浓度均为0,反应物X的浓度(mol·L-1)随反应时间(min)的变化情况如图所示。每组实验只改变一个条件。下列说法不正确的是
A. 比较实验①②③④得出:实验②最晚到达平衡
B. 比较实验①②得出:其他条件相同时,增大反应物浓度化学反应速率加快
C. 比较实验②③得出:实验③有可能使用了催化剂,催化剂能加快正反应速率,但对逆反应速率无影响
D. 比较实验②④得出:其他条件相同时,升高温度化学反应速率加快
11. 在恒温恒容密闭容器中,充入一定量N2O4(g),发生反应N2O4(g)2NO2(g)ΔH>0,下列说法正确的是
A. 反应过程中v(N2O4)消耗=2v(NO2)生成
B. 其他条件不变,升高温度,N2O4平衡转化率减小
C. 容器中气体的平均相对分子质量保持不变时即反应达平衡
D. 加压,平衡逆向移动,正反应速率或小,逆反应速率加快
12. 在恒温、恒容的密闭容器中发生反应:,实验测得三组数据如下:
容器编号
起始时各物质的物质的量
达到平衡时体系的能量变化
①
1
4
0
0
0.8a
②
0.5
3.5
0.5
0.5
b
③
1
1
2
2
c
下列说法错误的是
A. ①达平衡后,的转化率为20% B. 达平衡后,的体积分数:①>②
C. ③起始时反应速率:(正)(逆) D. 达到平衡时③中能量变化:
二、解答题
13. 杭州亚运会主火炬燃料是“零碳甲醇”,是一种利用焦炉气中的H2和工业废气捕获的CO2生产的绿色燃料,在适宜的过渡金属及其氧化物催化下发生反应:
(1)已知:Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
则_________,_________(计算其数值)。
(2)甲醇气相脱水制甲醚(CH3OCH3)的反应可表示为: 。
①一定温度下,在恒容密闭容器中充入一定量的发生上述反应,能判断反应达到化学平衡状态的是________
A.CH3OH(g)和CH3OCH3(g)的浓度比保持不变
B.
C.容器内压强不再变化
D.混合气体的平均相对分子质量不再变化
②200℃时向2 L恒容密闭容器中充入2 mol CH3OH(g)发生上述反应,测得CH3OH(g)的浓度随时间(t)的变化如下表:
t/min
0
10
20
30
40
50
60
c(CH3OH)/(mol·L-1)
1.00
0.65
0.50
0.36
0.27
0.20
0.20
达平衡时该反应放出的热量为________kJ,若此时平衡压强为P0,则该温度条件下,压强平衡常数Kp=________(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
③200℃时,向该容器中投入三种成分的浓度如下:
物质
CH3OH(g)
CH3OCH3(g)
H2O(g)
c/(mol·L-1)
0.64
0.68
0.68
此时,正、逆反应速率的大小关系为:________(填“>”“<”或“=”)。
(3)我国科研团队在CO2电化学还原反应机理的研究上取得新突破,CO2电化学还原法中采用TiO2纳米管作电解池工作电极,惰性电极作辅助电极,以一定流速通入CO2,测得CO2生成CO的产率接近80%。
①工作电极上主要发生的电极反应为_____________;
②电解一段时间,交换膜左侧溶液的浓度_________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
14. 镍()及其化合物广泛应用于电池、电镀和催化剂等领域。
(1)在周期表_______区(填“s、p、d或ds”),基态原子的价电子中有_______个未成对电子。
(2)硫酸镍可以与形成蓝色溶液,该配合物中的空间构型是_____;氨的沸点高于膦,原因是_____。
(3)硫化镍矿的主要成分是,还含有、和一些难溶性杂质,工业上用硫化镍矿制备金属镍的流程如图所示,已知室温下:、、。
①用化学平衡原理解释,“除铁”中加入的目的是_______。
②若“除镁”后的滤液中,则滤液中镁离子浓度的最大值为_______。
③“电解”时,阴极的电极反应式为_______,产物_______可以循环使用。
(4)某立方晶系的()合金用途广泛,下图为该合金的晶胞结构图:与最邻近的原子数为_______。
15. 化合物H是某合成药物的中间体,其人工合成路线如下:
已知:试剂X为
按要求回答下列问题。
(1)试剂X的官能团的名称为___________;H的分子式为___________。
(2)A→B的反应类型为___________。B的名称为___________。
(3)C→D的化学方程式为___________。
(4)B的同分异构体有多种,其中含有醛基的有___________种(不含B,不考虑立体异构)。写出其中核磁共振氢谱仅有2组吸收峰的结构简式:___________。
(5)写出 和2-丙醇为原料制备 的合成路线流程图___________。(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)
16. 某同学制备H2SO4,再用H2SO4制备C2H4,并检验产物。
I.制备H2SO4的重要一步是制SO3
(1)某同学在实验室中根据2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),设计如图1所示实验装置来制备SO3固体。
①在A装置中加入Na2SO3固体的同时,还需加几滴水,然后再滴加浓硫酸。加几滴水的作用是____。
②装置D盛放的是____溶液,其作用是____。
③实验开始时的操作顺序为____。
a.先点燃E处的酒精灯后将混合气体通入E
b.先将混合气体通入E后点燃E处的酒精灯
II.制取乙烯
图2是实验室制乙烯的发生装置,根据图示回答下列问题:
(2)图2中仪器①、②的名称分别为____。
(3)反应前在②中放入几块碎瓷片的目的是____。
III.检验产物
(4)为检验上述实验收集到的产物,该小组同学进行了如表实验并得出相应结论。
实验序号
检验试剂和反应条件
现象
结论
①
酸性KMnO4溶液
紫红色褪去
产物含有乙烯
②
澄清Ca(OH)2溶液.
变浑浊
产物含有CO2
③
通过品红溶液
红色褪去
产物含有SO2
实验①~③中的结论不合理的是____(填序号),原因是____。
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