精品解析:广西南宁市第二中学2025-2026学年高二上学期11月期中化学试题
2025-12-22
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内容正文:
南宁二中2025—2026学年度上学期高二期中考试
化学
(时间75分钟,共100分)
相对原子质量:O-16 S-32 Cl-35.5 Fe-56
一、单选题
1. 宇树科技人形机器人亮相2025年春晚,下列说法错误的是
A. 芯片是机器人的“大脑”,主要成分为硅单质
B. 触觉传感器材料压电陶瓷属于新型无机非金属材料
C. 包裹导线和电气元件的聚四氟乙烯通过加聚反应制备而成
D. 机器人肢体部分使用的碳纤维复合材料属于有机高分子材料
2. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 基态P原子的电子有15种运动状态
B. 基态Cr原子的价电子排布图:
C. 次氯酸的电子式:
D. 基态Br原子的价电子排布式为
3. 下列操作或装置不能达到实验目的的是
A.蒸发硫酸铁溶液制备晶体
B.除去废铁屑表面的油脂
C.用标准溶液滴定溶液
D.证明的非金属性大于
A. A B. B C. C D. D
4. 番木鳖酸具有一定的抗炎、抗菌活性,结构简式如图。下列说法错误的是
A. lmol该物质最多可与2molH2发生加成反应
B. 该物质可被酸性KMnO4溶液氧化
C. 1mol该物质与足量饱和NaHCO3溶液反应,可放出22.4L(标准状况)CO2
D. 一定量的该物质分别与足量Na、NaOH反应,消耗二者物质的量之比为6:1
5. 钢铁的锈蚀会产生很多不利影响,下列有关说法正确的是
A. “海葵一号”生产储油装置在其钢铁外壳镶嵌了锌块,此法为外加直流电源的阴极防护法
B. 纯铁在醋酸中会发生析氢腐蚀
C. 如图所示:,图中铜板打上铁铆钉后,铜板易被腐蚀
D. 国产航母山东舰采用模块制造然后焊接组装而成的,焊接如图所示:,检验腐蚀区溶液中的,可取铁附近少量溶液滴加溶液
6. 下列反应的离子方程式书写正确的是
A. 向悬浊液中滴加溶液:
B. 水溶液中亚硫酸电离:
C. 制备胶体:(胶体)
D. 用溶液吸收少量:
7. 根据下列实验操作及现象能得出正确结论的是
选项
实验操作
实验现象
结论
A
分别测定等物质的量浓度的NH4F与(NH4)2SO3溶液的pH
前者pH小
酸性:HF>H2SO3
B
取的溶液,加入的溶液,充分反应后,再加入KSCN溶液
溶液变红
与的反应是可逆反应
C
向两支分别盛有和溶液的试管中各滴加溶液,充分振荡
KCl溶液中无白色沉淀生成,KI溶液中有黄色沉淀生成
与结合的能力:
D
反应达到平衡后,缩小容器体积
容器内气体颜色加深
平衡逆向移动
A. A B. B C. C D. D
8. 科研团队在距离地球约124光年的太阳系外行星的大气中检测到了可能表明生命存在的化学指纹DMS和DMDS,这两种化学物质的结构如图所示。、、、、是原子序数依次增大的短周期主族元素,其中与同主族,的基态原子价层轨道半充满。下列叙述正确的是
A. 简单氢化物的沸点:
B. 原子半径:
C. 第一电离能:
D. 电负性:
9. 一种以离子液体为电解质溶液的二次电池放电时的工作原理如图所示。下列说法错误的是
A. 放电时,负极的电极反应为
B. 充电时,铝电极接电源的负极
C. 充电时,阳极的电极反应为
D. 放电时,电子由Al电极经导线流向电极
10. 在2L的密闭容器中充入4 mol 和5 mol 发生反应: ;一段时间内测得的转化率随温度的变化如图所示。
下列说法错误的是
A. 化学反应速率:
B. 单位时间内断裂N—H和O—H数目相等时达到平衡状态
C. 化学反应的平衡常数:
D. 5 min到达b点,则
11. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 标准状况下,和充分反应后,气体中含有的分子数目为
B. 和的混合物中含有的离子数目为
C. 常温下,将块放入足量浓硝酸中,反应转移电子数目为
D. 将,溶于的硫酸中,溶液中含有的数目为
12. 三甲胺是重要的化工原料。我国科学家利用(简称)在铜催化作用下转化得到,计算机模拟单个DMF分子在铜催化剂表面的反应历程如图所示(*表示物质吸附在铜催化剂上),下列说法错误的是
A. 该反应为放热反应,降温可提高DMF的平衡转化率
B. 该历程包含6个基元反应,产物能量相对反应物能量最多增加
C. 若完全转化为三甲胺,则会释放的能量
D. 该反应中铜催化剂可以加快化学反应速率,增大活化分子百分数
13. 向某密闭容器投入2molNO和,可能发生反应:
I.
II.
保持压强恒定(100kPa),平衡时含氮物质体积分数(如的体积分数为)随温度的变化如图。设反应的标准平衡常数()。下列说法正确的是
A. 曲线a代表NO
B. M点时,反应I的平衡常数
C. 时,扩大该容器的体积,重新平衡时体系的颜色加深
D. 时,若使平衡时的体积分数达到,可将压强增大至600kPa
14. 室温下,用或调节溶液的,、以及、随的变化如图所示(已知是二元强酸)。下列说法正确的是
A. II表示
B. 溶液中
C. 点溶液中存在
D. 溶液中存在平衡,平衡常数
二、非选择题
15. 硫酰氯可用于有机合成和药物制造等。实验室利用和在活性炭作用下制取[ ],装置如图所示(部分装置省略)。已知的熔点为,沸点为,有强腐蚀性,不宜接触碱、醇、纤维素等许多无机物和有机物,遇水能发生剧烈反应并产生白雾。回答下列问题:
I.的制备
(1)原子中运动的电子有两种相反的自旋状态,若一种自旋状态用“”表示,与之相反的用“”表示,称为电子的自旋磁量子数。对于基态的硫原子,其价电子自旋磁量子数的代数和为___________。
(2)仪器甲的名称是___________。
(3)欲制取少量,选择上图装置(可重复选用),其连接顺序为:a、___________、h(用小写字母表示)。
(4)制备过程中需要将装置B置于冰水浴中,原因是___________。
(5)硫酰氯()遇水发生剧烈反应的化学方程式为___________。
Ⅱ.测定产品中的含量,实验步骤如下:
①取产品加入足量溶液,充分振荡、过滤、洗涤,将所得溶液均放入锥形瓶中;
②向锥形瓶中加入硝酸酸化,再加入的溶液;
③向其中加入硝基苯,用力摇动,使沉淀表面被有机物覆盖;
④加入指示剂,用溶液滴定过量,终点所用体积为。
已知:
(6)滴定终点的现象为___________。
(7)产品中的质量分数为___________,若步骤③不加入硝基苯则所测含量将___________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
16. 铁红在工业上被广泛用作载体和催化剂,利用蛇纹石中和渣(主要成分为,含、、、、等杂质)提取铁红的一种工艺流程如图所示。
已知:下列离子开始沉淀和沉淀完全的和相应硫化物常温下的如下表所示。
离子
开始沉淀的
沉淀完全的
硫化物的
2.3
3.2
1
4.3
5.6
/
4.1
5.4
/
7.2
9.2
6.9
8.9
7.5
9.7
回答下列问题:
(1)元素镍在周期表中的位置是___________,基态的价电子排布式为___________。
(2)下列说法不正确的是___________。
A. 基态铝原子能量最高的电子所占据的原子轨道呈哑铃形
B. 镍原子从[Ar]状态变为基态需要吸收能量
C. 基态原子与基态原子能级中未成对电子数之比为
D. Fe、Co、Ni、Al四种元素均分布在d区
(3)“还原”过程中溶液的pH___________(填“升高”“下降”或“不变”)。
(4)“净化”过程调节约为6,所得“滤渣1”的主要成分为___________。(填化学式)
(5)“沉钴镍”过程恰好完全沉淀时,此时溶液残留的浓度约为___________。
(6)“沉铁”过程的离子反应方程式为___________。
(7)未完全被溶液吸收的也可以采用如图所示的装置处理,回收过程中两个电解槽中均有淡黄色浑浊出现。石墨电极I上的电极反应式为___________。
17. 乙烯是重要的工业原料,可用下列方法制备。
I.催化加氢法制乙烯:
已知:、的燃烧热分别为:、;
(1)该反应___________,高温条件___________(填“有利”或“不利”。)该反应自发进行。
(2)既能够加快反应速率又能够增大乙烯产率的方法是___________(答两点)。
(3)将和按物质的量之比为充入恒容密闭容器中,分别在不同催化剂条件下发生反应,测得相同时间的转化率与温度的关系如图所示:
一定温度下,下列有关说法正确的是___________。
A.达平衡时,一定为
B.向反应体系中加入少量无水固体,可提高的产率
C.b、d两状态下,反应的瞬时速率一定相等
D.使用催化剂I时反应的活化能比使用催化剂Ⅱ时低
E.温度下,向容器中加入稀有气体,可提高的转化率
Ⅱ.工业上也可用甲烷催化法制取乙烯,只发生如下反应: 。
(4)温度时,向的恒容反应器中充入,仅发生上述反应,反应过程中的物质的量随时间变化如图所示:
实验测得:,,为速率常数,只与温度有关,温度时,___________(用含有的代数式表示);当温度升高时,增大倍,增大倍,则___________(填“>”“<”或“=”)。
Ⅲ.氧化制乙烯:
主反应为:
副反应为:
(5)①其他条件相同时,与经相同反应时间测得如表实验数据:
实验
温度/K
催化剂
的产率%
实验1
400
催化剂1
55.0
400
催化剂2
62.3
实验2
500
催化剂1
68.5
500
催化剂2
80.1
相同温度时,催化剂2催化下产率更高的原因是___________。
②在容器体积为,充入和同时发生主、副反应,乙烷的平衡转化率、乙烯的选择性(乙烯的选择性=)与温度的关系如图所示。M点主反应的平衡常数为___________(结果保留2位有效数字)。
18. 物质G可由石油化工原料(乙烯、丙烯等)合成:
已知:1.
2.(R代表烃基)
3.
请回答:
(1)乳酸分子中含氧官能团名称是___________。
(2)化合物A的结构简式是___________。
(3)下列说法正确的是___________。
A. C与F互为同系物
B. 相同质量的A和B完全燃烧,消耗氧气的量相同
C. 上述流程中,由A→C的过程原子利用率为100%
D. E→F的反应类型为取代反应
(4)已知物质G是一种酯,请写出F和乳酸反应生成G的化学方程式:___________。
(5)写出E的同分异构体(与E含有相同的官能团)的结构简式:___________。
(6)设计出以A和乳酸为原料制备的合成路线(无机试剂任选)___________。
合成路线常用的表示方式为:AB……目标产物(如题目中G的合成路线)
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南宁二中2025—2026学年度上学期高二期中考试
化学
(时间75分钟,共100分)
相对原子质量:O-16 S-32 Cl-35.5 Fe-56
一、单选题
1. 宇树科技人形机器人亮相2025年春晚,下列说法错误的是
A. 芯片是机器人的“大脑”,主要成分为硅单质
B. 触觉传感器材料压电陶瓷属于新型无机非金属材料
C. 包裹导线和电气元件的聚四氟乙烯通过加聚反应制备而成
D. 机器人肢体部分使用的碳纤维复合材料属于有机高分子材料
【答案】D
【解析】
【详解】A.芯片的核心材料是硅单质,硅是良好的半导体材料,可用于制造计算机芯片等电子元件,A正确;
B.压电陶瓷(如钛酸钡)属于新型无机非金属材料,具有压电效应等特殊性能,广泛应用于传感器等领域,B正确;
C.聚四氟乙烯是由四氟乙烯(CF2=CF2)通过加聚反应合成的高分子化合物,C正确;
D.碳纤维复合材料由碳纤维(无机物)与树脂等基体复合而成,属于复合材料,而非单纯有机高分子材料,D错误;
故答案选D。
2. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 基态P原子的电子有15种运动状态
B. 基态Cr原子的价电子排布图:
C. 次氯酸的电子式:
D. 基态Br原子的价电子排布式为
【答案】A
【解析】
【详解】A.基态P原子有15个电子,则共有15种运动状态,A正确;
B.基态原子的价电子排布遵循洪特规则特例,为,价电子排布图为:,B错误;
C.次氯酸(HClO)为共价化合物,电子式为:,C错误;
D.Br元素处于第四周期第VIIA族,基态Br原子的价电子排布式为,D错误;
故答案为:A。
3. 下列操作或装置不能达到实验目的的是
A.蒸发硫酸铁溶液制备晶体
B.除去废铁屑表面的油脂
C.用标准溶液滴定溶液
D.证明的非金属性大于
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.溶液中,能水解生成和,但是难挥发性酸,蒸发过程中,随着水分蒸发,浓度增大,又会与反应生成,所以蒸发溶液可以制备晶体,该操作能达到实验目的,A不符合题意;
B.溶液呈碱性,油脂在碱性条件下能发生水解反应生成可溶于水的物质,通过加热溶液,利用碱性和温度升高促进油脂水解,从而除去废铁屑表面的油脂,该操作能达到实验目的,B不符合题意;
C.酸碱中和滴定时,眼睛应注视锥形瓶内溶液颜色变化以判断滴定终点,操作合理,C不符合题意;
D.由浓盐酸与反应制得Cl2,需先通过饱和食盐水除去杂质(也能与反应,会干扰实验),再通入溶液,而通入饱和碳酸钠会把氯气消耗,观察不到现象,达不到实验目的,D符合题意;
故答案为:D。
4. 番木鳖酸具有一定的抗炎、抗菌活性,结构简式如图。下列说法错误的是
A. lmol该物质最多可与2molH2发生加成反应
B. 该物质可被酸性KMnO4溶液氧化
C. 1mol该物质与足量饱和NaHCO3溶液反应,可放出22.4L(标准状况)CO2
D. 一定量的该物质分别与足量Na、NaOH反应,消耗二者物质的量之比为6:1
【答案】A
【解析】
【详解】A.该物质中只有C=C能与1molH2发生加成反应,A项错误;
B.该分子中的-OH羟基及C=C均能被酸性高锰酸钾氧化,B项正确;
C.1mol该分子中含的1mol-COOH可以与NaHCO3反应产生1molCO2,C项正确;
D.1mol该分子中1mol-COOH、5mol-OH均能与Na发生反应,总共消耗6molNa;而该分子中只有1mol-COOH能与NaOH反应,消耗1molNaOH。消耗二者物质的量之比为6:1,D项正确;
故选A。
5. 钢铁的锈蚀会产生很多不利影响,下列有关说法正确的是
A. “海葵一号”生产储油装置在其钢铁外壳镶嵌了锌块,此法为外加直流电源的阴极防护法
B. 纯铁在醋酸中会发生析氢腐蚀
C. 如图所示:,图中铜板打上铁铆钉后,铜板易被腐蚀
D. 国产航母山东舰采用模块制造然后焊接组装而成的,焊接如图所示:,检验腐蚀区溶液中的,可取铁附近少量溶液滴加溶液
【答案】D
【解析】
【详解】A.钢铁外壳镶嵌锌块,锌比铁活泼,锌作负极被腐蚀,铁作正极被保护,属于牺牲阳极的阴极保护法,而非外加直流电源的阴极防护法,A错误;
B.纯铁中无杂质,无法形成原电池,不能发生析氢腐蚀,仅发生化学腐蚀,B错误;
C.铜板上铁铆钉形成原电池,Fe比Cu活泼,Fe作负极被腐蚀,Cu作正极被保护,铜板不易被腐蚀,C错误;
D.焊接处Fe与Sn(锡)形成原电池,Fe活泼作负极失电子生成Fe2+,Fe2+与反应生成蓝色沉淀,可用于检验,D正确;
故选D。
6. 下列反应的离子方程式书写正确的是
A. 向悬浊液中滴加溶液:
B. 水溶液中亚硫酸电离:
C. 制备胶体:(胶体)
D. 用溶液吸收少量:
【答案】A
【解析】
【详解】A.AgI的溶度积(Ksp)大于Ag2S的,发生沉淀的转化,AgI转化为更难溶的Ag2S,沉淀转化用可逆符号,反应式正确,A正确;
B.亚硫酸(H2SO3)为二元弱酸,应分步电离,电离方程式为:,B错误;
C.制备Fe(OH)3胶体时Fe3+水解,反应的离子方程式为,C错误;
D.Cl2少量时,过量,生成的H⁺会与结合生成,但选项D未体现此过程,直接生成H+不符合实际,正确的离子方程式为:,D错误;
故答案选A。
7. 根据下列实验操作及现象能得出正确结论的是
选项
实验操作
实验现象
结论
A
分别测定等物质的量浓度的NH4F与(NH4)2SO3溶液的pH
前者pH小
酸性:HF>H2SO3
B
取的溶液,加入的溶液,充分反应后,再加入KSCN溶液
溶液变红
与的反应是可逆反应
C
向两支分别盛有和溶液的试管中各滴加溶液,充分振荡
KCl溶液中无白色沉淀生成,KI溶液中有黄色沉淀生成
与结合的能力:
D
反应达到平衡后,缩小容器体积
容器内气体颜色加深
平衡逆向移动
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.同浓度氟化铵与(NH4)2SO3的铵根离子浓度不同,测定等物质的量浓度的NH4F与(NH4)2SO3溶液的pH,不能比较出HF、H2SO3的酸性强弱,且亚硫酸的酸性大于氢氟酸,结论也不正确,A不合题意;
B.Fe3+过量,溶液中残留Fe3+与KSCN显红色,无法证明反应可逆,结论错误,B不合题意;
C.KI中生成AgI沉淀,说明I-能取代[Ag(NH3)2]+中的NH3,同理,KCl溶液中无白色沉淀生成,说明Cl-能取代[Ag(NH3)2]+中的NH3,故结合Ag+能力顺序为I->NH3>Cl-,结论正确,C符合题意;
D.反应前后气体体积相等,缩小体积仅增大浓度使颜色加深,但平衡不移动,结论错误,D不合题意;
故答案为:C。
8. 科研团队在距离地球约124光年的太阳系外行星的大气中检测到了可能表明生命存在的化学指纹DMS和DMDS,这两种化学物质的结构如图所示。、、、、是原子序数依次增大的短周期主族元素,其中与同主族,的基态原子价层轨道半充满。下列叙述正确的是
A. 简单氢化物的沸点:
B. 原子半径:
C. 第一电离能:
D. 电负性:
【答案】B
【解析】
【详解】X、Y、Z、W、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素。根据“Z的基态原子价层轨道半充满”,推知价电子为或;结合“W与Q同主族”及、的结构,推断X为H(原子序数1,单键)、Y为C(原子序数6,四键)、Z为N(原子序数7)、W为(原子序数8,族)、为(原子序数16,族,与同主族)。
A.简单氢化物沸点比较中、分子间存在氢键沸点较大,沸点最低,分子间的氢键比的更强,的沸点比的更高,故沸点:,A错误;
B.原子半径:半径最小,同周期,则,B正确;
C.第一电离能:同周期从左到右呈增大趋势,因轨道半充满,第一电离能大于,即,C错误;
D.同周期从左到右主族元素的电负性逐渐增大,电负性,D错误;
故答案为:B。
9. 一种以离子液体为电解质溶液的二次电池放电时的工作原理如图所示。下列说法错误的是
A. 放电时,负极的电极反应为
B. 充电时,铝电极接电源的负极
C. 充电时,阳极的电极反应为
D. 放电时,电子由Al电极经导线流向电极
【答案】C
【解析】
【分析】以离子液体为电解质的铝一磷酸铁锂二次电池放电时铝为负极,失电子发生氧化反应,根据图像可知转化为,负极电极反应式:,磷酸铁锂为正极,铁元素被还原,电极反应式:;则充电时,铝电极为阴极,磷酸铁锂为阳极,据此分析。
【详解】A.根据分析可知,放电时Al电极为负极,Al失电子发生氧化反应,负极电极反应式:,A正确;
B.放电时Al电极为负极,充电时Al作电解池阴极,阴极接电源负极,B正确;
C.放电时,磷酸铁锂为正极电极反应式:,充电时阳极发生失电子的氧化反应,电极反应式:,C错误;
D.放电时电子由负极(Al电极)经导线流向正极(Li1-xFePO4电极),D正确;
答案选C。
10. 在2L的密闭容器中充入4 mol 和5 mol 发生反应: ;一段时间内测得的转化率随温度的变化如图所示。
下列说法错误的是
A. 化学反应速率:
B. 单位时间内断裂N—H和O—H数目相等时达到平衡状态
C. 化学反应的平衡常数:
D. 5 min到达b点,则
【答案】D
【解析】
【详解】A.a点氨气的转化率高于c点,即a点氨气的浓度低于c点,又a点温度低于c点,所以化学反应速率:,A正确;
B.单位时间内断裂N—H键数目表示v(正),断裂O—H键数目表示v(逆),平衡时消耗4 mol 断裂12 mol N—H键,同时消耗6 mol 断裂12 mol O—H键,单位时间内断裂N—H键和O—H键数目相同,说明达到平衡状态,B正确;
C.图中c点温度高于b点,该反应为放热反应,平衡后升高温度化学平衡逆向移动,化学平衡常数减小,故,C正确;
D.b点的转化率为50%,消耗的,根据反应方程式:可知,,则,D错误;
故答案为D。
11. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 标准状况下,和充分反应后,气体中含有的分子数目为
B. 和的混合物中含有的离子数目为
C. 常温下,将块放入足量浓硝酸中,反应转移电子数目为
D. 将,溶于的硫酸中,溶液中含有的数目为
【答案】B
【解析】
【详解】A.标准状况下,(物质的量为1 mol )和(物质的量为0.5 mol )发生反应生成,方程式为,会部分转化为,分子数减少,故分子数目小于,A错误;
B.中阳离子与阴离子个数比均为2:1,0.1 molNa2O和Na2O2混合物中总离子数为,B正确;
C.常温下Fe在浓硝酸中钝化,反应停止,转移电子数无法计算,C错误;
D.在溶液中发生反应,加入硫酸,增大H+的浓度,平衡逆向移动,数目小于,D错误;
故答案选B。
12. 三甲胺是重要的化工原料。我国科学家利用(简称)在铜催化作用下转化得到,计算机模拟单个DMF分子在铜催化剂表面的反应历程如图所示(*表示物质吸附在铜催化剂上),下列说法错误的是
A. 该反应为放热反应,降温可提高DMF的平衡转化率
B. 该历程包含6个基元反应,产物能量相对反应物能量最多增加
C. 若完全转化为三甲胺,则会释放的能量
D. 该反应中铜催化剂可以加快化学反应速率,增大活化分子百分数
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,该反应为反应物总能量高于生成物总能量的放热反应,降低温度,平衡向正反应方向移动,DMF的平衡转化率增大,A正确;
B.有断键或成键的都属于基元反应,该历程中每一步都有化学键的断裂或形成,每一步都是基元反应,共有6个基元反应,由图可知,历程最后一步产物能量相对反应物增加最多,数值为,B正确;
C.由反应物和生成物的相对能量可知,单个DMF分子转化为放热为,完全转化为三甲胺,则会释放出的能量,C错误;
D.催化剂可以降低反应活化能,增大活化分子百分数,加快化学反应速率,D正确;
故选C。
13. 向某密闭容器投入2molNO和,可能发生反应:
I.
II.
保持压强恒定(100kPa),平衡时含氮物质体积分数(如的体积分数为)随温度的变化如图。设反应的标准平衡常数()。下列说法正确的是
A. 曲线a代表NO
B. M点时,反应I的平衡常数
C. 时,扩大该容器的体积,重新平衡时体系的颜色加深
D. 时,若使平衡时的体积分数达到,可将压强增大至600kPa
【答案】D
【解析】
【详解】A.曲线a随温度升高体积分数减小,因反应II为放热反应,升温分解,其体积分数减小,故a代表,NO随温度升高体积分数增大,为曲线c,曲线b代表NO2,A错误;
B.M点为NO和NO2体积分数相等,总压100kPa,反应I的,B错误;
C.T1时体积分数高,扩大体积减压,反应II逆向移动生成NO2,但体积增大主导,NO2浓度减小,颜色变浅,C错误;
D.T2时,根据N点可求出此时的分压平衡常数Kp==0.02,增大压强,反应II正向移动,体积分数增大,计算得600kPa时分压450kPa,NO2分压150kPa,,可实现平衡时的体积分数为75%,D正确;
故答案为D。
14. 室温下,用或调节溶液的,、以及、随的变化如图所示(已知是二元强酸)。下列说法正确的是
A. II表示
B. 溶液中
C. 点溶液中存在
D. 溶液中存在平衡,平衡常数
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据、,由于大于,即时的应小于的,根据A、B点的坐标,则I为,II为,A错误;
B.根据选项A分析,,,,B错误;
C.根据题干和图像可知,一开始钾离子浓度为,随着或加入,钾离子浓度下降,点,,所以,C正确;
D.的平衡常数,由C点可知:、,则,D错误;
故答案选C。
二、非选择题
15. 硫酰氯可用于有机合成和药物制造等。实验室利用和在活性炭作用下制取[ ],装置如图所示(部分装置省略)。已知的熔点为,沸点为,有强腐蚀性,不宜接触碱、醇、纤维素等许多无机物和有机物,遇水能发生剧烈反应并产生白雾。回答下列问题:
I.的制备
(1)原子中运动的电子有两种相反的自旋状态,若一种自旋状态用“”表示,与之相反的用“”表示,称为电子的自旋磁量子数。对于基态的硫原子,其价电子自旋磁量子数的代数和为___________。
(2)仪器甲的名称是___________。
(3)欲制取少量,选择上图装置(可重复选用),其连接顺序为:a、___________、h(用小写字母表示)。
(4)制备过程中需要将装置B置于冰水浴中,原因是___________。
(5)硫酰氯()遇水发生剧烈反应的化学方程式为___________。
Ⅱ.测定产品中的含量,实验步骤如下:
①取产品加入足量溶液,充分振荡、过滤、洗涤,将所得溶液均放入锥形瓶中;
②向锥形瓶中加入硝酸酸化,再加入的溶液;
③向其中加入硝基苯,用力摇动,使沉淀表面被有机物覆盖;
④加入指示剂,用溶液滴定过量,终点所用体积为。
已知:
(6)滴定终点的现象为___________。
(7)产品中的质量分数为___________,若步骤③不加入硝基苯则所测含量将___________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
【答案】(1)
(2)球形干燥管 (3)f、g、d、e、b、c、e、d
(4)制取硫酰氯的反应是放热反应,降低温度使平衡正向移动,有利于提高产率
(5)
(6)溶液变为红色,而且半分钟内不褪色
(7) ①. 85.5% ②. 偏低
【解析】
【分析】根据实验室用和在活性炭作用下制取[ ]以及题干中的实验装置图可知装置A为制取:,装置D的饱和食盐水用于除去中的HCl,再利用装置C的浓硫酸干燥后通入装置B中;装置E为制取:,利用装置C的浓硫酸干燥后将通入装置B中与混合在活性炭作用下反应生成;据此分析解答。
【小问1详解】
基态硫原子的价电子排布图为:;如代表“”、代表“”,得到价电子自旋磁量子数的代数和为;如代表“”、代表“”,则得到价电子自旋磁量子数的代数和为。
【小问2详解】
根据装置B中仪器的结构,装置甲的名称为:球形干燥管。
【小问3详解】
根据分析,左侧制取,连接顺序为:a、f、g、d、e、b;右侧制取,连接顺序为:h、d、e、c;最后合并可以得到总的连接顺序为:a、f、g、d、e、b、c、e、d、h。
【小问4详解】
制取硫酰氯的反应是放热反应,将装置B置于冰水浴中降低温度可以使平衡正向移动,有利于提高产率。
【小问5详解】
硫酰氯()遇水发生剧烈的水解反应生成HCl形成白雾,则反应的化学方程式为:。
【小问6详解】
用溶液滴定过量至终点,当滴定达到终点时过量,加作指示剂,与反应溶液会变红色,半分钟内不褪色,即可确定滴定终点;故答案为:溶液变为红色,而且半分钟内不褪色;
【小问7详解】
用溶液滴定过量至终点,记下所用体积,则过量的物质的量为,与反应的的物质的量为,则的物质的量为,产品中的质量分数为;已知:,,沉淀的溶解度比小,加入硝基苯用力摇动,使沉淀表面被硝基苯覆盖,避免在滴加时,将沉淀转化为沉淀,若无此操作,与反应生成沉淀,则滴定时消耗的标准液的体积偏多,即过量银离子的物质的量偏大,则与氯离子反应的银离子的物质的量偏小,所以测得的氯离子的物质的量偏低;故答案为85.5%;偏低。
16. 铁红在工业上被广泛用作载体和催化剂,利用蛇纹石中和渣(主要成分为,含、、、、等杂质)提取铁红的一种工艺流程如图所示。
已知:下列离子开始沉淀和沉淀完全的和相应硫化物常温下的如下表所示。
离子
开始沉淀的
沉淀完全的
硫化物的
2.3
3.2
1
4.3
5.6
/
4.1
5.4
/
7.2
9.2
6.9
8.9
7.5
9.7
回答下列问题:
(1)元素镍在周期表中的位置是___________,基态的价电子排布式为___________。
(2)下列说法不正确的是___________。
A. 基态铝原子能量最高的电子所占据的原子轨道呈哑铃形
B. 镍原子从[Ar]状态变为基态需要吸收能量
C. 基态原子与基态原子能级中未成对电子数之比为
D. Fe、Co、Ni、Al四种元素均分布在d区
(3)“还原”过程中溶液的pH___________(填“升高”“下降”或“不变”)。
(4)“净化”过程调节约为6,所得“滤渣1”的主要成分为___________。(填化学式)
(5)“沉钴镍”过程恰好完全沉淀时,此时溶液残留的浓度约为___________。
(6)“沉铁”过程的离子反应方程式为___________。
(7)未完全被溶液吸收的也可以采用如图所示的装置处理,回收过程中两个电解槽中均有淡黄色浑浊出现。石墨电极I上的电极反应式为___________。
【答案】(1) ①. 第四周期第VIII族 ②. (2)BD
(3)下降 (4)、
(5)
(6)
(7)
【解析】
【分析】蛇纹石中和渣主要成分为,含、、、、等杂质,通过硫酸溶解,、、、、均被溶解形成、、、和,其中和稀反应会产生气体a,不和硫酸反应进入浸渣。酸浸液加入还原生成,同时将还原为。净化时加入稀溶液调节约为6,得到和沉淀。沉钴镍时,加入Na2S得到和沉淀。沉铁时在和的共同作用下,与发生反应得到沉淀。沉淀经煅烧得到铁红。
【小问1详解】
Ni在周期表中的位置为第四周期第VIII族,基态的价电子排布式为。
【小问2详解】
A. 基态铝原子能量最高的电子所占据的原子轨道为3p,为哑铃形,a正确;
B. 钴原子从高能量的[Ar]状态变为基态释放能量,b错误;
C. 基态原子的价电子排布为3d64s2,其3d能级中未成对电子数目为4,基态原子的价电子排布为3d54s1,其3d能级中未成对电子数目为5,故二者的能级中未成对电子数之比为,c正确;
D. Al四种元素分布在p区,d错误;
故选BD。
【小问3详解】
“还原”过程中通入将还原为,发生反应:,此过程产生了,会导致下降。
【小问4详解】
“净化”过程调节约为6,根据表格数据可知主要为、可在约为6时沉淀,不在该溶液中,溶液中主要是,故所得“滤渣1”的主要成分为、。
【小问5详解】
引入沉淀和,得到和沉淀,由于的更小,优先沉淀,当恰好沉淀完全[即]时,根据的可以计算此时溶液中,再根据的求得此时残留溶液中的。
【小问6详解】
在和的共同作用下,与发生反应得到沉淀,发生反应:。
【小问7详解】
回收过程中两个电解槽中均有淡黄色浑浊出现,则石墨电极I上二氧化硫得到电子发生还原反应生成硫单质,电极反应式为:。
17. 乙烯是重要的工业原料,可用下列方法制备。
I.催化加氢法制乙烯:
已知:、的燃烧热分别为:、;
(1)该反应___________,高温条件___________(填“有利”或“不利”。)该反应自发进行。
(2)既能够加快反应速率又能够增大乙烯产率的方法是___________(答两点)。
(3)将和按物质的量之比为充入恒容密闭容器中,分别在不同催化剂条件下发生反应,测得相同时间的转化率与温度的关系如图所示:
一定温度下,下列有关说法正确的是___________。
A.达平衡时,一定为
B.向反应体系中加入少量无水固体,可提高的产率
C.b、d两状态下,反应的瞬时速率一定相等
D.使用催化剂I时反应的活化能比使用催化剂Ⅱ时低
E.温度下,向容器中加入稀有气体,可提高的转化率
Ⅱ.工业上也可用甲烷催化法制取乙烯,只发生如下反应: 。
(4)温度时,向的恒容反应器中充入,仅发生上述反应,反应过程中的物质的量随时间变化如图所示:
实验测得:,,为速率常数,只与温度有关,温度时,___________(用含有的代数式表示);当温度升高时,增大倍,增大倍,则___________(填“>”“<”或“=”)。
Ⅲ.氧化制乙烯:
主反应为:
副反应为:
(5)①其他条件相同时,与经相同反应时间测得如表实验数据:
实验
温度/K
催化剂
的产率%
实验1
400
催化剂1
55.0
400
催化剂2
62.3
实验2
500
催化剂1
68.5
500
催化剂2
80.1
相同温度时,催化剂2催化下产率更高的原因是___________。
②在容器体积为,充入和同时发生主、副反应,乙烷的平衡转化率、乙烯的选择性(乙烯的选择性=)与温度的关系如图所示。M点主反应的平衡常数为___________(结果保留2位有效数字)。
【答案】(1) ①. -127.8 ②. 不利
(2)增大反应物浓度、增大压强
(3)BD (4) ①. ②. >
(5) ①. 相同温度时,催化剂2对主反应的选择性高,生成的多,产率高(答催化剂2的活性更大,催化性能更高也可) ②. 0.57
【解析】
【小问1详解】
由、的燃烧热分别为:285.8 kJ/mol、1411.0 kJ/mol可知, , ;依据盖斯定律进行计算;该反应,正反应为气体系数减小的反应,反应自发,该反应低温自发,所以高温不利于反应自发。
【小问2详解】
既能够加快反应速率又能够增大乙烯产率的方法是增大反应物浓度、增大压强。
【小问3详解】
A.达到平衡时,二氧化碳转化量未知,也没有按照方程式中化学计量数比进行投料,达平衡时,不为,A错误;
B.向反应体系中加入少量无水固体,无水氯化钙能够吸收水,水蒸气的浓度降低,平衡正向移动,可提高的产率,B正确;
C.、两状态下,的温度高于,化学反应速率,C错误;
D.由图可知,使用催化剂I时先达到平衡,因此反应I的活化能比使用催化剂Ⅱ时低,D正确;
E.温度下,向容器中加入稀有气体,容器体积不变,各组分浓度不变,不会影响平衡,的转化率不变,E错误;
故答案选:BD。
【小问4详解】
由题中信息,,当达到平衡时,正逆反应速率相等,所以,列三段式进行计算:
,
所以;该反应的正反应,升高温度,平衡正向移动,正反应速率大于逆反应速率,所以;
【小问5详解】
①相同温度时,催化剂2对主反应的选择性高,生成的多,产率更高;
②点的平衡转化率为,乙烯的选择性为,此时容器的体积为,初始加入量为,乙烯平衡物质的量为,二氧化碳的初始加入量为,列式:
,
,
综合主、副反应可知,二氧化碳消耗的总物质的量浓度为,平衡时二氧化碳的浓度为,平衡时的浓度为,平衡时的浓度为,一氧化碳平衡时的浓度为,平衡时的浓度为,所以主反应的平衡常数。
18. 物质G可由石油化工原料(乙烯、丙烯等)合成:
已知:1.
2.(R代表烃基)
3.
请回答:
(1)乳酸分子中含氧官能团名称是___________。
(2)化合物A的结构简式是___________。
(3)下列说法正确的是___________。
A. C与F互为同系物
B. 相同质量的A和B完全燃烧,消耗氧气的量相同
C. 上述流程中,由A→C的过程原子利用率为100%
D. E→F的反应类型为取代反应
(4)已知物质G是一种酯,请写出F和乳酸反应生成G的化学方程式:___________。
(5)写出E的同分异构体(与E含有相同的官能团)的结构简式:___________。
(6)设计出以A和乳酸为原料制备的合成路线(无机试剂任选)___________。
合成路线常用的表示方式为:AB……目标产物(如题目中G的合成路线)
【答案】(1)羟基、羧基
(2) (3)BCD
(4)
(5)
(6)或
【解析】
【分析】本题结合信息1,由乳酸逆推D为CH3CHO,则C为CH3CH2OH,A为CH2=CH2。B为丙烯CH3CH=CH2,光照时发生取代,生成E为 ClCH2CH=CH2,E水解生成F为HOCH2CH=CH2,F和乳酸发生酯化反应生成G。
【小问1详解】
乳酸含氧官能团名称是羟基、羧基。
【小问2详解】
化合物A的结构简式是。
【小问3详解】
A. 乙醇只含有羟基,HOCH2CH=CH2含有羟基和碳碳双键,结构不相似,分子组成也不是相差若干个-CH2,不是同系物,A错误;
B. CH2=CH2和CH3CH=CH2的最简式均为CH2,所以相同质量的A和B完全燃烧,消耗氧气的量相同,B正确;
C. 上述流程中,由A→C为乙烯和水的加成反应,原子利用率为100%,C正确;
D. E→F的反应ClCH2CH=CH2中的氯原子被羟基取代,反应类型为取代反应。
【小问4详解】
HOCH2CH=CH2和乳酸反应生成G为酯化反应,化学方程式
【小问5详解】
ClCH2CH=CH2的同分异构体中与其含有相同的官能团的结构简式 或。
【小问6详解】
以乙烯和乳酸为原料制备,采用逆合成分析法,的单体为,由和CH3CH2OH酯化反应得到,CH3CH2OH由乙烯和水加成得到,由乳酸在浓硫酸加热条件下消去反应得到。流程图为
或以乙烯和乳酸为原料制备,采用逆合成分析法,由CH3CH2OH和反应得到,CH3CH2OH由乙烯和水加成得到,由加聚得到, 由乳酸在浓硫酸加热条件下消去反应得到,流程图如下:。
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