精品解析:河北省秦皇岛市承德联考2025-2026学年高三上学期11月期中化学试题
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内容正文:
2026届河北地区高三期中考试
化学试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案字母涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案字母。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
考试时间为75分钟,满分100分
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Cl-35.5 Ca-40 Fe-56
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 河北省非物质文化遗产第一批名录中,民间手工技艺有17项,其中以下民间技艺作品的主要成分属于金属材料的是
A. 定瓷传统烧制 B. 花丝(金、银、铜丝)镶嵌
C. 高粱秸秆扎刻 D. 龙凤手工贡面
2. 化学与生产、生活密切相关。下列有关说法错误的是
A. 根据原电池原理,将反应设计为原电池,可选用导线、Fe片、石墨棒和溶液
B. 燃料电池是一种绿色环保、能量利用率达到100%的化学电源
C. 高纯硅制成的太阳能电池属于光伏电池,可将太阳能转化为电能
D. 铅蓄电池是一种可多次充放电的二次电池
3. 利用甲醇催化脱氢法制备甲酸甲酯主要涉及如下化学反应。
反应I:
反应II:
反应III:
则反应I中生成标准状况下时,吸收的热量为
A. 22.45kJ B. 44.9kJ C. 89.8kJ D. 无法计算
4. 下列热化学方程式中正确的是
A.
B. 完全燃烧生成和时放出178kJ的热量,其热化学方程式为
C. 已知 ,则
D. 1mol液态肼在足量氧气中完全燃烧生成水蒸气,放出642kJ的热量,则
5. 化学与我们的生产生活息息相关。下列事实合理且能用勒夏特列原理解释的是
A. 工业上采用高温条件合成氨
B. 和按物质的量之比1:2.8混合,可提高氮气的转化率
C. 工业合成氨中冷却并分离出液态氨,可提高氨气的产率
D. 加入能加快分解放出
6. 关于下列各装置图的叙述正确的是
A. 图①装置盐桥中的阴离子移向b烧杯
B. 图②装置铁上镀铜,a极为铁
C. 图③装置钢闸门与电源正极相连,得到保护
D. 图④装置铁钉一半浸入浓硫酸时会发生析氢腐蚀
7. 以不同材料修饰的Pt为电极,一定浓度的NaBr溶液为电解液,采用电解和催化相结合的循环方式可高效制和,装置如图所示。下列说法错误的是
A. 电极b连接电源正极
B. 电解总反应为
C. 每制取3mol氢气时,电路中有3mol电子发生转移
D. 催化阶段反应产物的物质的量之比
8. 下列实验能达到相应目的的是
A.探究KI与的反应为可逆反应
B.探究、对分解速率的影响
C.测生成的速率
D.测中和热
A. A B. B C. C D. D
9. 南京理工大学化工学院2014级博士生章冲,经过连续上百个日夜的实验,上千次的探索以及上百次的失败,成功合成了首个五氮阴离子盐。其局部结构如图所示,其中含有两种10电子离子、一种18电子离子。W、Y、X、Z为原子序数依次增大的短周期元素,的单质可以用于自来水消毒,图中虚线表示氢键。下列说法正确的是
A. 五氮阴离子中只有键
B. W、X、Y的电负性由大到小的顺序为
C. X、Y、Z的最简单氢化物沸点由高到低的顺序为
D. 两种10电子离子的立体结构相同
10. 碳酸二甲酯()作为一种绿色羰基化试剂,在有机合成中广泛应用于羰基化、甲基化等反应。其中一种合成方案的反应机理如图所示(吸附在催化剂表面上的物质用*标注)。
下列说法正确的是
A. 是该反应的催化剂,降低了该反应的焓变
B. 经过过渡态I的基元反应为该反应的决速步骤
C. 三个基元反应均为吸热反应
D. 降低温度能提高碳酸二甲酯的产率
11. 下列有关实验操作、现象、解释或结论均正确的是
选项
实验操作
实验现象
实验解释或结论
A
密闭容器中发生反应,压缩容器
颜色加深
平衡逆向移动
B
将盐酸滴入饱和溶液中
产生使澄清石灰水变浑浊的气体
非金属性:Cl>C
C
取两份新制氯水,分别滴加溶液和KI-淀粉溶液
前者生成白色沉淀,后者溶液变蓝色
氯气与水的反应存在限度
D
向溶液中缓慢滴加硫酸
溶液由黄色变为橙色
增大氢离子浓度,反应平衡正向移动
A. A B. B C. C D. D
12. 氯化铵的晶胞为立方体,晶胞的棱长为a pm,其晶胞如图。下列说法错误的是
A. 氯化铵的晶胞中含有离子键、共价键和配位键
B. 配位数是8
C. 与的中心距离是
D. 氯化铵晶体的密度是(为阿伏加德罗常数的值)
13. 工业上,常用乙烷脱氢制备乙烯,反应原理为 。恒温条件下,向2 L容器中充入0.36 mol,随着反应的进行,测得浓度随时间的变化如下表所示。下列说法正确的是
/min
10
14
25
43
47
0.081
0.090
0.112
0.120
0.120
A. 10min时的正反应速率小于22min时的正反应速率
B. 该反应的平衡常数
C. 43min时再充入0.1 mol,反应正向进行,的转化率增大
D. 相同温度下,当和的浓度都为0.15 ,的浓度为0.050 时,反应正向进行
14. 硫化氢不稳定,可以利用其高温分解制备硫黄和氢气,反应为 。在总压强为100kPa的恒压条件下,充入的混合气体,在不同温度下反应相同时间,测得的体积分数及在不同温度下的平衡体积分数如图所示。下列说法错误的是
A. 图中表示平衡状态的线为a线
B. 图中M点正反应速率大于逆反应速率
C. 某温度下,平衡时的体积分数为20%,则此时Ar的分压是20kPa
D. 随温度的升高,a、b两条线逐渐靠近,可能是由于升高温度使反应速率增大,的体积分数更接近平衡状态
二、非选择题;本题共4小题,共58分。
15. 某化学研究小组利用下列实验装置探究铁与水蒸气反应产物的成分和性质。
(1)盛装水的仪器名称是_______,仪器C的作用是_______。
(2)为了研究实验结束后硬质玻璃管中黑色固体X的成分,甲同学取少量固体X与足量硫酸铜溶液反应,固体部分溶解,有红色物质析出,过滤,除去滤渣中红色物质,向剩余滤渣中加入盐酸,再滴加几滴KSCN溶液,溶液出现红色。通过分析实验现象,甲同学得出X的组成是Fe和。甲同学得出此结论的依据是_______。
(3)甲同学继续进行实验:再取出少量固体X放入试管中,加入盐酸,微热,黑色粉末逐渐溶解,溶液呈浅绿色,同时有少量气泡产生,向浅绿色溶液加几滴KSCN溶液,振荡,溶液没有出现红色,写出固体X加入盐酸发生的氧化还原反应的离子方程式;_______、_______。
(4)乙同学根据甲同学得出的X组成成分,通过实验进一步确定了固体X的成分含量,设计实验方案如下:
①取3.44 g固体X放入试管中,加入足量稀盐酸振荡,继续加入足量氯水充分反应后,再加入足量氢氧化钠溶液,过滤;
②取出沉淀物放入_______(填仪器名称)中灼烧,得到4.0g红棕色固体,该反应的化学方程式为_______。固体X中Fe和的物质的量之比是_______。
16. 一种以方铅矿(主要成分为PbS,含少量、、等)和软锰矿(主要成分为)为原料协同提取铅、锰的工艺流程如图所示:
已知:“氧化酸浸”时,PbS发生反应生成; 。
(1)方铅矿和软锰矿中的金属元素原子核外未成对电子数最多的是_______(填元素符号)。
(2)为了提高“氧化酸浸”时的浸取率,可以采取的措施是_______(填1个即可)。
(3)“氧化酸浸”时,发生反应的高子方程式为_______。
(4)滤渣2的成分是_______(填化学式)。
(5)“系列操作”包括的方法有_______。
(6)“转化1”反应的化学方程式为_______。
(7)“沉锰”反应的化学方程式为_______。
17. 化石燃料的燃烧会排放大量的、,综合利用、,可以减缓温室效应,保护环境,回答下列问题。
(1)各化学键的键能如下:
化学键
键能
436
1072
803
465
326
413
断开1mol的化学键需吸收_______kJ的能量。
(2)CO与反应可以制备。
①写出该反应的热化学方程式:_______。
②可以利用生成的甲醇作为燃料电池的原料对外供电,电池装置示意图如图甲所示,a口通入的是_______(填化学式),电极d是_______(填“正极”或“负极”),电极c发生的电极反应式是_______,的移动方向是_______(填“从左到右”或“从右到左”)。
(3)中国科学家设计出如图乙装置实现的转化,可有效解决温室效应及能源问题。已知电池总反应为,则催化电极II发生的电极反应式是_______;如果忽略气体在溶液中的溶解,转化标准状况下22.4L气体,左室溶液质量增重_______g。
18. 建设环境友好型社会是全世界的共识,治理环境污染也是国际性难题。化学和化学技术凭借其自身的优点和特性,已经在治理环境污染中发挥着越来越重要的作用。回答下列问题:
(1)汽车尾气处理的反应为。298K时,相关物质的相对能量如图甲所示,该反应的_______0(填“<”或“>”),该反应在_______(填“高温”或“低温”)条件下能自发进行;若使汽车尾气的处理效果更好,可以采取的措施有_______(答出一点即可)。
(2)已知反应的,(、为速率常数,与温度、催化剂有关)。若平衡后升高温度,则_______(填“增大”“不变”或“减小”)。
(3)在1L恒容密闭容器中,充入1molNO气体和一定量的CO气体,发生反应:,图乙是按投料比分别为1:1、1:2、1:3时测定并绘制的NO的平衡转化率随反应温度的变化关系图。
①图中C曲线表示投料比为_______。
②反应10min达到平衡,m点_______。n点_______(填“<”“>”或“=”)点。
③条件下,n点时该反应的平衡常数_______(精确至0.01);m点时,再向容器中充入NO和各1.4mol,则CO的转化率_______(填“增大”“不变”或“减小”)。
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2026届河北地区高三期中考试
化学试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案字母涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案字母。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
考试时间为75分钟,满分100分
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Cl-35.5 Ca-40 Fe-56
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 河北省非物质文化遗产第一批名录中,民间手工技艺有17项,其中以下民间技艺作品的主要成分属于金属材料的是
A. 定瓷传统烧制 B. 花丝(金、银、铜丝)镶嵌
C. 高粱秸秆扎刻 D. 龙凤手工贡面
【答案】B
【解析】
【详解】A.陶瓷产品主要成分属于硅酸盐,A不符合题意;
B.花丝镶嵌主要使用金、银、铜,将其拉成丝,制成各种首饰、器物等装饰品,属于金属材料,B符合题意;
C.高粱秸秆等植物茎秆主要成分属于纤维素,C不符合题意;
D.面粉主要成分为淀粉,属于糖类,D不符合题意;
故答案为B。
2. 化学与生产、生活密切相关。下列有关说法错误的是
A. 根据原电池原理,将反应设计为原电池,可选用导线、Fe片、石墨棒和溶液
B. 燃料电池是一种绿色环保、能量利用率达到100%的化学电源
C. 高纯硅制成的太阳能电池属于光伏电池,可将太阳能转化为电能
D. 铅蓄电池是一种可多次充放电的二次电池
【答案】B
【解析】
【详解】A.该反应中Fe化合价升高,失去电子,在原电池中作为负极,负极发生Fe失去电子生成Fe2+,因此石墨为正极,FeCl3溶液为电解质,正极发生Fe3+得电子生成Fe2+,原电池设计合理,A正确;
B.燃料电池能量转化率较高,但无法达到100%,存在能量损失,B错误;
C.高纯硅太阳能电池属于光伏电池,直接转化太阳能为电能,C正确;
D.铅蓄电池可充电重复使用,属于二次电池,D正确;
故答案为B。
3. 利用甲醇催化脱氢法制备甲酸甲酯主要涉及如下化学反应。
反应I:
反应II:
反应III:
则反应I中生成标准状况下时,吸收的热量为
A. 22.45kJ B. 44.9kJ C. 89.8kJ D. 无法计算
【答案】A
【解析】
【详解】反应I可通过2×反应II − 反应III,故,当反应I中生成标准状况下(即1mol H2)时,吸收的热量为22.45kJ,故答案选A。
4. 下列热化学方程式中正确的是
A.
B. 完全燃烧生成和时放出178kJ的热量,其热化学方程式为
C. 已知 ,则
D. 1mol液态肼在足量氧气中完全燃烧生成水蒸气,放出642kJ的热量,则
【答案】C
【解析】
【详解】A.NO2分解为NO和O2的反应为吸热,ΔH符号正确,但方程式未标注物质状态,不符合热化学方程式书写规范,A不符合题意;
B.3.2 g CH4(0.2 mol)燃烧放热178kJ,则1 mol CH4放热890 kJ,但ΔH应为负值,符号错误,B错误;
C.原反应ΔH=-92 kJ·mol-1,逆反应为NH3分解为N2和H2,且系数减半,ΔH应为+46 kJ·mol-1,方程式和ΔH均正确,C正确;
D.1 mol液态肼燃烧放热642 kJ,ΔH应为-642 kJ·mol-1,但选项中单位错误,书写不规范,D不符合题意;
故选C。
5. 化学与我们的生产生活息息相关。下列事实合理且能用勒夏特列原理解释的是
A. 工业上采用高温条件合成氨
B. 和按物质的量之比1:2.8混合,可提高氮气的转化率
C. 工业合成氨中冷却并分离出液态氨,可提高氨气的产率
D. 加入能加快分解放出
【答案】C
【解析】
【详解】A.工业合成氨为放热反应,高温使平衡逆向移动,但高温用于提高反应速率而非平衡移动,不能用勒夏特列原理解释,故A不符合题意;
B.合成氨理论物质的量比为1:3,H2比例降低至2.8会减少H2浓度,导致N2转化率降低, 故B不符合题意;
C.冷却使放热反应平衡正向移动,分离液态NH3减少生成物浓度,进一步促使平衡正向移动,符合勒夏特列原理,故C符合题意;
D.MnO2是催化剂,仅加快反应速率,不改变平衡状态,不能用勒夏特列原理解释,故D不符合题意;
故选C。
6. 关于下列各装置图的叙述正确的是
A. 图①装置盐桥中的阴离子移向b烧杯
B. 图②装置铁上镀铜,a极为铁
C. 图③装置钢闸门与电源正极相连,得到保护
D. 图④装置铁钉一半浸入浓硫酸时会发生析氢腐蚀
【答案】A
【解析】
【详解】A.题图①为原电池,Zn比Fe活泼,Zn作负极,Fe作正极,盐桥中阴离子移向负极,阳离子移向正极,则阴离子应移向b烧杯,A正确;
B.题图②为电镀池,待镀金属铁作阴极,镀层金属铜作阳极,电镀液含;电解池中电流从电源正极流出,故a极为阳极,b极为阴极,则b为铁,B错误,
C.题图③为外加电流阴极保护法,钢闸门应作阴极,连接电源负极;若与电源正极相连则作阳极,被腐蚀,C错误;
D.题图④中浓硫酸会使铁钉钝化,且环境干燥,不能发生析氢腐蚀,D错误;
故选A。
7. 以不同材料修饰的Pt为电极,一定浓度的NaBr溶液为电解液,采用电解和催化相结合的循环方式可高效制和,装置如图所示。下列说法错误的是
A. 电极b连接电源正极
B. 电解总反应为
C. 每制取3mol氢气时,电路中有3mol电子发生转移
D. 催化阶段反应产物的物质的量之比
【答案】C
【解析】
【分析】该装置是电解池,电极b失电子作阳极,反应方程式为,电极a得电子作阴极,反应方程式为,总反应方程式为。
【详解】A.根据图示,电极b上被氧化为,发生氧化反应,为电解池的阳极,应连接电源的正极,A正确;
B.阳极反应为,阴极反应为,根据电子得失守恒,将阴极反应乘以3与阳极反应相加,可得总反应为,故B正确;
C.根据电极a反应,可知每生成1mol氢气时,有2 mol电子发生转移.则每制取3 mol氢气时,电路中有6 mol电子发生转移,C错误;
D.催化阶段中的被还原为,同时中的被氧化为,则Z为,根据得失电子守恒,则总反应为,催化阶段反应产物的物质的量之比,D正确;
故选C。
8. 下列实验能达到相应目的的是
A.探究KI与的反应为可逆反应
B.探究、对分解速率的影响
C.测生成的速率
D.测中和热
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.实验中溶液量不足,KI溶液过量,如果溶液呈红色,说明仍有剩余,则与KI的反应没有进行到底,即该反应为可逆反应,A正确;
B.探究、对分解速率的影响,不仅溶液的浓度保持相同,且阴离子种类也需相同,B错误;
C.题图示装置中反应产生的气体从长颈漏斗逸出,且缺少计时器,不能测生成的速率,C错误;
D.测中和热需要玻璃搅拌器,题图示装置中缺少玻璃搅拌器,D错误;
故选A。
9. 南京理工大学化工学院2014级博士生章冲,经过连续上百个日夜的实验,上千次的探索以及上百次的失败,成功合成了首个五氮阴离子盐。其局部结构如图所示,其中含有两种10电子离子、一种18电子离子。W、Y、X、Z为原子序数依次增大的短周期元素,的单质可以用于自来水消毒,图中虚线表示氢键。下列说法正确的是
A. 五氮阴离子中只有键
B. W、X、Y的电负性由大到小的顺序为
C. X、Y、Z的最简单氢化物沸点由高到低的顺序为
D. 两种10电子离子的立体结构相同
【答案】C
【解析】
【分析】W、Y、X、Z为原子序数依次增大的短周期元素,Z的单质可以用于自来水消毒,Z为Cl。由五氮阴离子盐的局部结构,以及其中含有两种10电子离子、一种18电子离子知,W为H,X为O,Y为N,据此解题。
【详解】A.五氮阴离子表示为,氮原子采用杂化,5个氮原子之间依次相连,共形成5个键,未参与杂化的p轨道形成大键,A错误;
B.W、X、Y分别是H、O、N,电负性:,B错误;
C.X、Y、Z的最简单氢化物分别是、和HCl,沸点:,C正确;
D.两种10电子离子为和,的价层电子对数是,立体结构为正四面体形,的价层电子对数是,有1对孤对电子,立体结构为三角锥形,D错误;
故选C。
10. 碳酸二甲酯()作为一种绿色羰基化试剂,在有机合成中广泛应用于羰基化、甲基化等反应。其中一种合成方案的反应机理如图所示(吸附在催化剂表面上的物质用*标注)。
下列说法正确的是
A. 是该反应的催化剂,降低了该反应的焓变
B. 经过过渡态I的基元反应为该反应的决速步骤
C. 三个基元反应均为吸热反应
D. 降低温度能提高碳酸二甲酯的产率
【答案】B
【解析】
【详解】A.参与反应,最终又生成了,所以是催化剂,但催化剂只能降低活化能,不能改变反应的焓变,A错误;
B.决速步骤是活化能最大的基元反应,活化能为过渡态能量与对应基元反应反应物能量的差值,由题图可知,过渡态Ⅰ对应基元反应的活化能最大,为,故经过过渡态Ⅰ的基元反应为决速步骤,B正确;
C.第一个基元反应吸热,第二个基元反应吸热,第三个基元反应放热,C错误;
D.总反应为吸热反应,降低温度使平衡逆向移动、不能提高碳酸二甲酯的产率,D错误;
故答案为B。
11. 下列有关实验操作、现象、解释或结论均正确的是
选项
实验操作
实验现象
实验解释或结论
A
密闭容器中发生反应,压缩容器
颜色加深
平衡逆向移动
B
将盐酸滴入饱和溶液中
产生使澄清石灰水变浑浊的气体
非金属性:Cl>C
C
取两份新制氯水,分别滴加溶液和KI-淀粉溶液
前者生成白色沉淀,后者溶液变蓝色
氯气与水的反应存在限度
D
向溶液中缓慢滴加硫酸
溶液由黄色变为橙色
增大氢离子浓度,反应平衡正向移动
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.压缩容器导致颜色加深是因为浓度增大,但反应前后气体物质的量相等,压强变化不引起平衡移动,结论错误,A错误;
B.盐酸与反应生成,但HCl不是氯元素的最高价氧化物对应酸,无法据此比较非金属性,结论错误,B错误;
C.氯水与反应生成沉淀,说明其含有,氯水使KI-淀粉溶液变蓝,说明其含有,但新制氯水本身是由氯气溶于水制取,其中一定会同时存在和,该实验不能证明是未溶解的还是未反应的,因此不能说明与水的反应存在限度(可逆),结论错误,C错误;
D.加入硫酸增大浓度,促使该平衡正向移动,颜色由黄变橙色,符合平衡移动原理,现象解释正确,D正确;
故选D。
12. 氯化铵的晶胞为立方体,晶胞的棱长为a pm,其晶胞如图。下列说法错误的是
A. 氯化铵的晶胞中含有离子键、共价键和配位键
B. 配位数是8
C. 与的中心距离是
D. 氯化铵晶体的密度是(为阿伏加德罗常数的值)
【答案】C
【解析】
【详解】A.氯化铵由铵根离子与氯离子构成,阴阳离子之间形成离子键,而铵根离子中含有共价键和配位键,A正确;
B.以顶角氯离子分析,与之距离最近且相等的铵根离子处于体心,而每个顶角为8个晶胞共用,所以与距离最近且相等的铵根离子的数目为8,即配位数是8,B正确:
C.位于体对角线中心,与的中心距离等于晶胞体对角线长度的,则与的中心距离是,C错误;
D.由图可知,晶胞中位于体心,数目为1;位于顶点,数目为。故一个晶胞中含有1个和1个,晶胞的棱长为,其体积为,晶胞的质量为,晶体的密度,D正确;
故答案选C。
13. 工业上,常用乙烷脱氢制备乙烯,反应原理为 。恒温条件下,向2 L容器中充入0.36 mol,随着反应的进行,测得浓度随时间的变化如下表所示。下列说法正确的是
/min
10
14
25
43
47
0.081
0.090
0.112
0.120
0.120
A. 10min时的正反应速率小于22min时的正反应速率
B. 该反应的平衡常数
C. 43min时再充入0.1 mol,反应正向进行,的转化率增大
D. 相同温度下,当和的浓度都为0.15 ,的浓度为0.050 时,反应正向进行
【答案】B
【解析】
【详解】A.25 min前,反应还未达到平衡,随着反应进行,反应物浓度逐渐降低,正反应速率应逐渐减小,10 min时反应物浓度高于22 min时,因此10 min的正反应速率大于22 min时的正反应速率,A错误;
B.平衡时,C2H4和H2的浓度均为0.120 mol/L,C2H6的浓度为,根据,平衡常数K== =0.240,B正确;
C.43 min时已达平衡,再充入C2H6会增大反应物浓度,平衡向正反应方向移动。但总物质的量增加,C2H6的转化率()会降低,C错误;
D.此时浓度商Q = =0.45>K=0.24,说明反应逆向进行,D错误;
故选B。
14. 硫化氢不稳定,可以利用其高温分解制备硫黄和氢气,反应为 。在总压强为100kPa的恒压条件下,充入的混合气体,在不同温度下反应相同时间,测得的体积分数及在不同温度下的平衡体积分数如图所示。下列说法错误的是
A. 图中表示平衡状态的线为a线
B. 图中M点正反应速率大于逆反应速率
C. 某温度下,平衡时的体积分数为20%,则此时Ar的分压是20kPa
D. 随温度的升高,a、b两条线逐渐靠近,可能是由于升高温度使反应速率增大,的体积分数更接近平衡状态
【答案】A
【解析】
【详解】A.,温度升高。平衡正向移动,平衡体积分数减小。相同时间内,低温时反应未达到平衡,体积分数较高;高温时反应速率大,接近平衡,故a线为非平衡线,线为平衡线,A错误;
B.M点在a线上,a线体积分数高于平衡线b线,说明反应未达平衡且正向进行,此时,B正确;
C.设起始时硫化氢、氩气的物质的量分别为3mol、1mol,反应转化的的物质的量为,列“三段式”;
反应后气体的总物质的量为,平衡时的体积分数为20%,则,解得1,此时Ar的分压是,C正确;
D.随温度的升高,题图中a、b两条线逐渐靠近的可能原因是升高温度使反应速率增大。达到平衡所需的时间缩短,的体积分数更接近平衡状态,D正确;
故选A。
二、非选择题;本题共4小题,共58分。
15. 某化学研究小组利用下列实验装置探究铁与水蒸气反应产物的成分和性质。
(1)盛装水的仪器名称是_______,仪器C的作用是_______。
(2)为了研究实验结束后硬质玻璃管中黑色固体X的成分,甲同学取少量固体X与足量硫酸铜溶液反应,固体部分溶解,有红色物质析出,过滤,除去滤渣中红色物质,向剩余滤渣中加入盐酸,再滴加几滴KSCN溶液,溶液出现红色。通过分析实验现象,甲同学得出X的组成是Fe和。甲同学得出此结论的依据是_______。
(3)甲同学继续进行实验:再取出少量固体X放入试管中,加入盐酸,微热,黑色粉末逐渐溶解,溶液呈浅绿色,同时有少量气泡产生,向浅绿色溶液加几滴KSCN溶液,振荡,溶液没有出现红色,写出固体X加入盐酸发生的氧化还原反应的离子方程式;_______、_______。
(4)乙同学根据甲同学得出的X组成成分,通过实验进一步确定了固体X的成分含量,设计实验方案如下:
①取3.44 g固体X放入试管中,加入足量稀盐酸振荡,继续加入足量氯水充分反应后,再加入足量氢氧化钠溶液,过滤;
②取出沉淀物放入_______(填仪器名称)中灼烧,得到4.0g红棕色固体,该反应的化学方程式为_______。固体X中Fe和的物质的量之比是_______。
【答案】(1) ①. 圆底烧瓶 ②. 干燥气体
(2)红色物质是Cu,说明固体X中有Fe,溶液出现红色,说明有,固体X是黑色固体,不能是,只能是
(3) ①. ②.
(4) ①. 坩埚 ②. ③. 2:1
【解析】
【分析】试管中铁和水蒸气反应,方程式为:,四氧化三铁和盐酸反应生成氯化铁、氯化亚铁和水,铁离子和硫氰根离子反应生成血红色的硫氰化铁,金属铁能与铁离子之间发生反应生成亚铁离子,据此分析回答问题。
【小问1详解】
仪器C用于吸收水蒸气,干燥气体。
【小问2详解】
加入硫酸铜溶液,有红色固体析出,说明铁置换出铜,固体X中有铁;剩余滤渣中加入盐酸,固体溶解,再加入KSCN溶液出现红色,说明液体中有,则黑色固体X中有。
【小问3详解】
硬质玻璃管中有铁和四氧化三铁,加入盐酸,且反应后溶液中没有。发生的反应有、、。
【小问4详解】
向Fe和中加入盐酸,再加入氯水,将生成的氧化为,然后加入氢氧化钠溶液,生成沉淀,沉淀经灼烧得到。4g的物质的量为,设X中的物质的量为,单质铁的物质的量为,则,,解得,,和的物质的量之比是。
16. 一种以方铅矿(主要成分为PbS,含少量、、等)和软锰矿(主要成分为)为原料协同提取铅、锰的工艺流程如图所示:
已知:“氧化酸浸”时,PbS发生反应生成; 。
(1)方铅矿和软锰矿中的金属元素原子核外未成对电子数最多的是_______(填元素符号)。
(2)为了提高“氧化酸浸”时的浸取率,可以采取的措施是_______(填1个即可)。
(3)“氧化酸浸”时,发生反应的高子方程式为_______。
(4)滤渣2的成分是_______(填化学式)。
(5)“系列操作”包括的方法有_______。
(6)“转化1”反应的化学方程式为_______。
(7)“沉锰”反应的化学方程式为_______。
【答案】(1)Mn (2)将矿石粉碎(或搅拌,或适当加热等)
(3)
(4)
(5)降温、过滤 (6)
(7)
【解析】
【分析】方铅矿(主要成分为,含少量等)和软锰矿(主要成分MnO2)中加入稀盐酸、饱和NaCl溶液氧化酸浸,不溶,硫元素转化为硫单质,酸浸溶液中存在、Mn2+、Na+、Fe3+、Zn2+、H+、Cl-等离子,向酸浸溶液中加入氢氧化钠溶液,调节溶液的pH,使铁离子转化为沉淀,加水稀释降温,,平衡正向移动,生成,过滤分离,通过转化得到,滤液沉铅锌后得到溶液溶质主要为氯化锰,沉锰得到,据此分析;
【小问1详解】
方铅矿和软锰矿中的金属元素有Mn、Fe、Zn、Pb,原子核外未成对电子数最多的是Mn,有5个未成对电子。
【小问2详解】
为了提高“氧化酸浸”时的浸取率,可以采取的措施是把矿石粉碎,或搅拌,或适当加热等。
【小问3详解】
根据提示和流程,反应中二氧化锰是氧化剂、、、是还原剂。发生反应的离子方程式为。
【小问4详解】
调节,产生,滤渣2的成分是。
【小问5详解】
根据“氧化酸浸”时,PbS发生反应生成。 ,该反应是放热反应,欲使平衡正向移动,必须降温才能生成沉淀,产生沉淀后进行过滤。
【小问6详解】
“转化1”发生与的反应,化学方程式为。
【小问7详解】
滤液沉铅锌后得到溶液的溶质主要为氯化锰,与加入的氨水和氧气反应,得到、氯化铵和水,“沉锰”反应的化学方程式是。
17. 化石燃料的燃烧会排放大量的、,综合利用、,可以减缓温室效应,保护环境,回答下列问题。
(1)各化学键的键能如下:
化学键
键能
436
1072
803
465
326
413
断开1mol的化学键需吸收_______kJ的能量。
(2)CO与反应可以制备。
①写出该反应的热化学方程式:_______。
②可以利用生成的甲醇作为燃料电池的原料对外供电,电池装置示意图如图甲所示,a口通入的是_______(填化学式),电极d是_______(填“正极”或“负极”),电极c发生的电极反应式是_______,的移动方向是_______(填“从左到右”或“从右到左”)。
(3)中国科学家设计出如图乙装置实现的转化,可有效解决温室效应及能源问题。已知电池总反应为,则催化电极II发生的电极反应式是_______;如果忽略气体在溶液中的溶解,转化标准状况下22.4L气体,左室溶液质量增重_______g。
【答案】(1)1652
(2) ①. ②. ③. 正极 ④. ⑤. 从左到右
(3) ①. ②. 18
【解析】
【小问1详解】
C-H的键能是,含有,断开的化学键吸收的能量是;
【小问2详解】
①该反应的方程式是,=,该反应的热化学方程式为:;
②在原电池中,电子从负极移向正极,所以电极c是负极,a口通入甲醇,电极d是正极,b口通入的是氧气,电解液呈酸性,正极的电极反应式是;负极的电极反应式是;在原电池中,阳离子移向正极,即的移动方向是从左到右;
【小问3详解】
根据题图乙及反应原理,可知催化电极Ⅰ附近被还原为CO,为电解池的阴极,催化电极Ⅱ附近NaCl转化为NaClO,为电解池的阳极,阳极的电极反应式为,左室被还原为CO,电极反应式为,则理论上转化标准状况下,即,有(44g)进入左室,从右室转移来(2g),同时生成(28g)离开左室,故左室溶液质量增重为。
18. 建设环境友好型社会是全世界的共识,治理环境污染也是国际性难题。化学和化学技术凭借其自身的优点和特性,已经在治理环境污染中发挥着越来越重要的作用。回答下列问题:
(1)汽车尾气处理的反应为。298K时,相关物质的相对能量如图甲所示,该反应的_______0(填“<”或“>”),该反应在_______(填“高温”或“低温”)条件下能自发进行;若使汽车尾气的处理效果更好,可以采取的措施有_______(答出一点即可)。
(2)已知反应的,(、为速率常数,与温度、催化剂有关)。若平衡后升高温度,则_______(填“增大”“不变”或“减小”)。
(3)在1L恒容密闭容器中,充入1molNO气体和一定量的CO气体,发生反应:,图乙是按投料比分别为1:1、1:2、1:3时测定并绘制的NO的平衡转化率随反应温度的变化关系图。
①图中C曲线表示投料比为_______。
②反应10min达到平衡,m点_______。n点_______(填“<”“>”或“=”)点。
③条件下,n点时该反应的平衡常数_______(精确至0.01);m点时,再向容器中充入NO和各1.4mol,则CO的转化率_______(填“增大”“不变”或“减小”)。
【答案】(1) ①. < ②. 低温 ③. 增大压强(或降低温度,或使用合适的催化剂) (2)增大
(3) ①. 1:1 ②. 0.04 ③. > ④. 1.32 ⑤. 增大
【解析】
【小问1详解】
该反应是一个气体体积减小的反应,所以,,该反应,则在低温下能自发进行,降低温度使该反应的平衡正向移动,该反应是一个气体体积减小的反应,增大压强使平衡正向移动,使用合适的催化剂可以增大反应速率,对于尾气处理效果更好。
【小问2详解】
由平衡常数可知,则,平衡后升高温度,平衡逆向移动,K减小,增大的程度大于增大的程度,所以增大。
【小问3详解】
①恒容密闭容器中,投料比越小,相当于一氧化碳的浓度越大,一氧化氮的平衡转化率越大,则题图乙中表示投料比为1:1的曲线是C,表示投料比为1:2的曲线是B,表示投料比为1:3的曲线是A;
②点NO的转化率是80%,,,则;恒容密闭容器中,反应温度相同,投料比越小,相当于一氧化碳的浓度越大,反应速率越大,点一氧化碳的浓度大于点一氧化碳的浓度,反应速率:,而点、点都是平衡点,平衡时,正、逆反应温度相同,故点点;
③温度不变,平衡常数不变,所以题图乙中条件下,m点和n点的平衡常数相等。由题图乙可知,m点一氧化氮的平衡转化率为80%,起始一氧化氮和一氧化碳的物质的量分别为1mol和3mol,由题意可建立如下“三段式”:,则平衡常数为;m点时,再向容器中充入NO和各1.4mol,,则化学平衡正向移动,一氧化碳的转化率增大。
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